蔡雪磊

一、項目背景

全面推行河（湖）長制是落實綠色發(fā)展理念，推進生態(tài)文明建設(shè)，解決平輿縣水環(huán)境問題，維護河湖健康生命，完善水治理體系，保障水安全的重要舉措；同時也是保障平輿縣河道防洪安全、糧食安全和生態(tài)安全，建設(shè)“美麗平輿”的迫切要求。為更好地落實河長制，按照水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測一體化要求，以“信息可視化、高性能、智能化、安全可靠”為標準，建設(shè)平輿縣智慧水生態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。

二、建設(shè)目標和任務(wù)

1.建設(shè)目標

河（湖）長制管理信息系統(tǒng)充分利用先進的自動化控制、GIS（地理信息技術(shù)）、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計算等技術(shù)，建設(shè)智慧水生態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。通過對平輿縣河道水系信息的全面感知與采集，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為平輿縣水環(huán)境提供智慧化的綜合管理與決策，支撐平輿縣水環(huán)境治理?；谥腔鬯h(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)，建設(shè)智慧化的河長制信息系統(tǒng)，為高效推進河長制落地提供技術(shù)支撐。

2.建設(shè)任務(wù)

建設(shè)任務(wù)包括：（1）建設(shè)完善的水環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)；（2）建設(shè)智慧化的水環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)；（3）構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的決策支持系統(tǒng)；（4）建設(shè)基于水環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺的智慧化河長制應(yīng)用系統(tǒng)。

三、需求分析

1.智慧化、智能化系統(tǒng)輔助水環(huán)境長效治理

智慧水生態(tài)監(jiān)管中心工程通過數(shù)采儀、無線網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水文等在線采集設(shè)備實時感知河流（水體）的運行狀態(tài)和水質(zhì)情況，采用可視化的方式有機整合水環(huán)境管理部門與水體設(shè)施，形成“水環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)”，并基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對海量水環(huán)境信息進行及時分析與處理，做出相應(yīng)的處理結(jié)果，輔助決策建議，實現(xiàn)水環(huán)境治理各環(huán)節(jié)的聯(lián)動處理，有機協(xié)調(diào)治理步驟，以精細和動態(tài)的方式管理支撐水環(huán)境的治理，從而達到可持續(xù)的“智慧”的治理效果。

2.為各級河長搭建河湖管理的信息抓手

省、市、縣、鄉(xiāng)、村各級河長可通過系統(tǒng)了解所轄河湖基礎(chǔ)信息，包括所轄河湖水環(huán)境治理工作方案和進展、“一河一檔”“一河一策”、重點監(jiān)控企業(yè)按照直排和污水處理廠分類分布、污水處理廠分布情況、水質(zhì)現(xiàn)狀簡報、河長指示牌分布、采砂等情況；通過系統(tǒng)中的年度治理任務(wù)對所轄河道的治理工作進行指導(dǎo)、監(jiān)督；組織開展日常巡查，同時上級河長還可以通過系統(tǒng)網(wǎng)上監(jiān)督，加強對下級的指導(dǎo)。

通過開放群眾舉報途徑，暢通民意渠道；發(fā)現(xiàn)問題后，群眾可通過舉報熱線、微信、河長制APP 上報問題，加強排查分析；積極回應(yīng)群眾期待，通過河長制管理信息的閉環(huán)處置流程，將處理結(jié)果及時返回給群眾，做到處置公開透明。通過群眾監(jiān)督，有力推動問題的解決。

四、總體框架和業(yè)務(wù)流程

1.總體框架

本系統(tǒng)采用先進的自動化控制、GIS（地理信息技術(shù)）、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計算等技術(shù)，系統(tǒng)架構(gòu)分成感知層、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層以及對外門戶五大部分。調(diào)度監(jiān)控中心和現(xiàn)地站通信及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)盡量利用現(xiàn)有資源，同時租用電信運營商網(wǎng)絡(luò)資源，形成覆蓋全縣調(diào)度監(jiān)控的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.核心業(yè)務(wù)流程

（1）利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集現(xiàn)地水文水質(zhì)參數(shù)、氣象、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)；（2）利用數(shù)據(jù)交換平臺把收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到綜合監(jiān)管平臺，基于GIS 技術(shù)在監(jiān)控中心統(tǒng)一展示；（3）對采集到的數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)處理，根據(jù)具體業(yè)務(wù)要求建立模型，為決策提供支持；（4）根據(jù)當下水質(zhì)和水文情況，對控制設(shè)備進行復(fù)饋形成業(yè)務(wù)閉環(huán)。

五、建設(shè)內(nèi)容

1.綜合監(jiān)控系統(tǒng)

“平輿智慧水環(huán)境”可視化監(jiān)控系統(tǒng)是集硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)于一體的大型聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，以平臺軟件為核心，實現(xiàn)多級聯(lián)網(wǎng)及跨區(qū)域監(jiān)控，在監(jiān)控中心即可對終端系統(tǒng)集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理。

2.智慧水環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)

智慧水環(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)信息化支撐核心系統(tǒng)，按照功能劃分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、工程管理、綜合信息服務(wù)、河長制業(yè)務(wù)管理、水環(huán)境治理效果評價、信息發(fā)布子系統(tǒng)等模塊。

3.河長辦公系統(tǒng)

主要圍繞支持河長制全面推行中七項制度來進行設(shè)計的一個功能模塊，主要包含了河長會議管理、信息共享管理、河長制工作考評管理、河長制工作督察管理、信息報送管理、通信管理六大主要功能。

4.智慧河長移動應(yīng)用系統(tǒng)

平輿智慧河長平臺綜合應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算及 Web Service 等技術(shù)，以 4G 技術(shù)、GPS 技術(shù)為傳輸載體，基于基本地形圖的管網(wǎng)及城市河道公共信息庫，構(gòu)建一個集河道監(jiān)控、污染源監(jiān)測、河道管理、投訴建議、河道考核、統(tǒng)計分析、綜合展示等功能為一體的信息化平臺，各級河長可以通過 PC 端和移動端進行管理，公眾可以通過微信、熱線電話等參與治水。平臺通過整合“數(shù)字河道” 和“河道信息化”的基礎(chǔ)設(shè)施信息資源，實現(xiàn)對城市基礎(chǔ)設(shè)施的精準管理、動態(tài)監(jiān)控和高效維護；通過對河道管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息化和實時互動，促進河道業(yè)務(wù)管理能力和對外服務(wù)能力的提高；能夠為河道管理決策提供科學(xué)依據(jù)，促進水利與社會生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。具體目標為實現(xiàn)河長移動管理及統(tǒng)一考核管理。

5.虛擬現(xiàn)實（VR）展示系統(tǒng)

以平輿縣現(xiàn)有建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、生物多樣性平臺系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合虛擬現(xiàn)實平臺系統(tǒng)，綜合地理坐標位置、圖形圖像、影像、文字等多種形式，展示平輿縣河流水系、城鎮(zhèn)道路、歷史文化、污染與治理、重點工程等有關(guān)情況。

六、應(yīng)用支撐平臺

平輿縣智慧水環(huán)境平臺的應(yīng)用支撐平臺采用松耦合，易擴展的設(shè)計思路，使平臺本身具有很強的可擴展性，從而適應(yīng)于系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展。

應(yīng)用支撐平臺位于數(shù)據(jù)資源管理平臺之上，統(tǒng)一管理各種系統(tǒng)資源，為上層的應(yīng)用系統(tǒng)提供支撐服務(wù)。應(yīng)用支撐平臺為應(yīng)用系統(tǒng)提供了應(yīng)用支撐、門戶服務(wù)、報表支撐、應(yīng)用生成和部署。應(yīng)用支撐平臺集中部署在監(jiān)控中心機房里。

七、系統(tǒng)安全

1.安全設(shè)計

應(yīng)用安全主要考慮應(yīng)用系統(tǒng)的安全，涉及應(yīng)用系統(tǒng)權(quán)限分配、數(shù)據(jù)訪問與保護等多方面內(nèi)容，主要的安全內(nèi)容包括：身份認證、數(shù)字簽名、加密、權(quán)限、事件、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、權(quán)限更新等。

2.安全運營管理

為了保護系統(tǒng)的安全性，除了在系統(tǒng)設(shè)計上增加安全服務(wù)功能，完善系統(tǒng)的安全保密措施外，安全管理規(guī)范也是系統(tǒng)安全所必須的。

制定安全運營管理規(guī)范、安全運營管理原則，根據(jù)工作的重要程度確定該系統(tǒng)的安全等級，根據(jù)安全等級確定安全管理的范圍。

八、實體環(huán)境建設(shè)

1.大屏幕顯示系統(tǒng)

該項目將LED 高清晰度數(shù)字顯示技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、信號切換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的應(yīng)用綜合為一體，形成一個擁有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先進的LED 大屏幕顯示系統(tǒng)。

通過這套LED 大屏幕顯示系統(tǒng)可以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)所需要顯示的各種情況進行動態(tài)監(jiān)管，可隨時對各種采集到的監(jiān)控信號、網(wǎng)絡(luò)信號及各種計算機圖形信息進行多畫面顯示和分析，能夠直觀、完整、準確、清晰、靈活地顯示任意有關(guān)來自各方面信息，便于及時做出判斷和處理，實現(xiàn)實時監(jiān)控和集中指揮、統(tǒng)一管控的目的。

2.綜合機房

綜合機房是以建筑為依托建立一個特定的電子環(huán)境空間，機房環(huán)境總體要求如下：

（1）溫濕度控制見表1。

表1 溫濕度控制列表

（2）塵埃：主機房在靜態(tài)條件下，粒度≥0.5μm，個數(shù)≤18000 粒/dm3。

（3）噪音：在計算機系統(tǒng)停機情況下，主機房中心位置＜65dB。

（4）主機房內(nèi)絕緣體的靜電電位＜1kV。

（5）照度：離地面0.8m 處＞400Lx，無眩光；輔助機房＞400Lx，眩光限制等級為I 級■