（曲靖灌區信息化建設I期項目）

云南省曲靖灌區

基礎數據庫及非農供水管道

自動量測系統設計

中國灌排技術開發公司

昆明新昶信息化工程咨詢有限公司

曲靖灌區管理局

二。。四年四月

批準：張暉肖貴陽

審定：陳金水方金云

報告編寫：樊建明施心陵張燕車滿堂張榆鋒

陳建華高婭莉王樂胡余芳趙旌武

參加人員：張能武小四張柱興譚貞俊王國碧曹明武

宋堅崔勇軍

技術協作單位：中國科學院計算技術研究所

河海大學信息工程學院

云南大學信息學院

目錄

第一章曲靖灌區概況...................................................錯誤!未定義書簽。

1.1灌區自然地理地貌概況............................................錯誤!未定義書簽。

1.2灌區社會經濟概況................................................錯誤!未定義書簽。

1.3灌區工程及管理..................................................錯誤!未定義書簽。

第二章信息化建設總體規劃.............................................錯誤!未定義書簽。

2.1灌區信息化建設的背景............................................錯誤!未定義書簽。

2.2灌區信息化建設的核心思想........................................錯誤!未定義書簽。

2.3灌區信息化的建設原則............................................錯誤!未定義書簽。

2.4灌區信息化系統的功能框架結構...................................錯誤!未定義書簽。

2.4.1基礎數字信息系統平臺.......................................錯誤!未定義書簽。

2.4.2應用服務系統平臺...........................................錯誤!未定義書簽。

2.4.3綜合決策系統平臺...........................................錯誤!未定義書簽。

2.5灌區信息化系統邏輯結構..........................................錯誤!未定義書簽。

2.6灌區信息化系統實現的技術策略...................................錯誤!未定義書簽。

2.7灌區信息化系統的具體功能.......................................錯誤!未定義書簽。

2.7.1實時監測、采集功能.........................................錯誤!未定義書簽。

2.7.2實時傳輸功能................................................錯誤!未定義書簽。

2.7.3動態查詢分析功能...........................................錯誤!未定義書簽。

2.7.4仿真預演功能................................................錯誤!未定義書簽。

2.7.5科學預測決策支持功能.......................................錯誤!未定義書簽。

第三章信息化建設內容及方案..........................................錯誤!未定義書簽。

3.12004年信息化一期建設內容.......................................錯誤!未定義書簽。

3.2灌區管理局計算機局域網建設.....................................錯誤!未定義書簽。

3.2.1局域網建設原則:............................................錯誤!未定義書簽。

3.2.2局域網建設內容:...........................................錯誤!未定義書簽。

3.2.3網絡功能:..................................................錯誤!未定義書簽。

3.2.4網絡結構....................................................錯誤!未定義書簽。

3.2.5系統性能要求................................................錯誤!未定義書簽。

3.3基礎信息數據采集與傳輸.........................................錯誤!未定義書簽。

3.3.1采集.........................................................錯誤!未定義書簽。

3.3.2曲靖灌區一期采集內容........................................錯誤!未定義書簽。

14個流量信息監測點分布如圖3-3所示：...................錯誤!未定義書簽。

流量采集設備............................................錯誤!未定義書簽。

流量采集點具體情況......................................錯誤!未定義書簽。

水庫主要建筑物運行情況的遠程自動監控、視頻監視系統....錯誤!未定義書簽。

3.3.3數據傳輸....................................................錯誤!未定義書簽。

3.3.4數據管理和控制..............................................錯誤!未定義書簽。

3.3.5管理局數據中心的設置與職能.................................錯誤!未定義書簽。

3.4數據庫建設......................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.1建設目標....................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.2設計原則.....................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.3系統的代碼設計..............................................錯誤!未定義書簽。

3.4.4數據標準、規范與共享.......................................錯誤!未定義書簽。

3.4.5數據庫結構..................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.6灌區基礎數據類型............................................錯誤!未定義書簽。

3.4.6曲靖灌區數據庫一期建設內容..................................錯誤!未定義書簽。

347數據庫運行平臺的選型.........................................錯誤!未定義書簽。

3.4.8織女星地理信息系統（VegaGIS）...............................錯誤!未定義書簽。

348.1織女星（VegaGIS）地理信息系統軟件的功能................錯誤!未定義書簽。

348.2與國內外軟件的功能比較分析..............................錯誤!未定義書簽。

348.3織女星地理信息系統（VegaGIS）的性能....................錯誤!未定義書簽。

3.4.8.4織女星灌區地理信息系統的業務應用.......................錯誤!未定義書簽。

3.5灌區管理局辦公自動化系統.......................................錯誤!未定義書簽。

3.5.1需求分析.....................................................錯誤!未定義書簽。

3.5.2總體結構與功能..............................................錯誤!未定義書簽。

3.5.3曲靖灌區信息網站建設.......................................錯誤!未定義書簽。

3.6灌區專業應用系統................................................錯誤!未定義書簽。

3.6.1綜合數據庫管理系統..........................................錯誤!未定義書簽。

3.6.2流量實時監測系統...........................................錯誤!未定義書簽。

3.6.3視頻監視系統................................................錯誤!未定義書簽。

3.7土建及配套設施..................................................錯誤!未定義書簽。

3.7.1土建設施....................................................錯誤!未定義書簽。

3.7.2電源部分....................................................錯誤!未定義書簽。

3.7.3系統防雷....................................................錯誤!未定義書簽。

3.7.4接地系統....................................................錯誤!未定義書簽。

第四章曲靖灌區基礎數據庫詳細設計.....................................錯誤!未定義書簽。

4.1方案概述.........................................................錯誤!未定義書簽。

4.1.1系統建設目標................................................錯誤!未定義書簽。

4.1.2需求分析....................................................錯誤!未定義書簽。

4.1.3系統建設原則................................................錯誤!未定義書簽。

42灌區數據庫系統詳細設計...........................................錯誤!未定義書簽。

4.2.1數據分類.....................................................錯誤!未定義書簽。

4.2.2數據代碼設計................................................錯誤!未定義書簽。

4.2.3取水系統.....................................................錯誤!未定義書簽。

水源表...................................................錯誤!未定義書簽。

取水設施表...............................................錯誤!未定義書簽。

河流表...................................................錯誤!未定義書簽。

水庫表...................................................錯誤!未定義書簽。

水庫水位與庫容及面積關系表..............................錯誤!未定義書簽。

泵站表...................................................錯誤!未定義書簽。

水泵表...................................................錯誤!未定義書簽。

擋水壩表.................................................錯誤!未定義書簽。

樞紐建筑物表.............................................錯誤!未定義書簽。

0取水井表................................................錯誤!未定義書簽。

4.2.4輸水系統.............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

輸水渠道表...............................................錯誤!未定義書簽。

輸水渠段表...............................................錯誤!未定義書簽。

渠道工作制度表...........................................錯誤!未定義書簽。

渡槽表...................................................錯誤!未定義書簽。

隧洞表...................................................錯誤!未定義書簽。

倒虹吸表.................................................錯誤!未定義書簽。

424.7涵洞表...................................................錯誤!未定義書簽。

跌水..................................................錯誤!未定義書簽。

陡坡..................................................錯誤!未定義書簽。

0沉沙池表..............................................錯誤!未定義書簽。

4.2.5分水系統............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

分水閘表.................................................錯誤!未定義書簽。

閘門表...................................................錯誤!未定義書簽。

425.3閘門維修表................................................錯誤!未定義書簽。

426用水系統.............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

行政單元表...............................................錯誤!未定義書簽。

用水單元表...............................................錯誤!未定義書簽。

農業用水單元表...........................................錯誤!未定義書簽。

農業用水單元逐年作物種植表..............................錯誤!未定義書簽。

工業用水單元表...........................................錯誤!未定義書簽。

作物需水表...............................................錯誤!未定義書簽。

分水口計劃配水表.........................................錯誤!未定義書簽。

取水口計劃配水表.........................................錯誤!未定義書簽。

4.2.7測控系統.............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

測站表...................................................錯誤!未定義書簽。

降水量表.................................................錯誤!未定義書簽。

渠道水情表...............................................錯誤!未定義書簽。

閘壩泵水情表.............................................錯誤!未定義書簽。

427.5水庫水情表..............................................錯誤!未定義書簽。

閘位表................................................錯誤!未定義書簽。

水質表................................................錯誤!未定義書簽。

泵站監測表............................................錯誤!未定義書簽。

閘位控制表............................................錯誤!未定義書簽。

0泵站控制表............................................錯誤!未定義書簽。

4.2.8管理系統.............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

灌區基礎信息.............................................錯誤!未定義書簽。

灌區管理機構表...........................................錯誤!未定義書簽。

灌區人員表...............................................錯誤!未定義書簽。

4.2.8.4多媒體文件索引表.........................................錯誤!未定義書簽。

4.3數據建庫..........................................................錯誤!未定義書簽。

4.3.1人工輸入....................................................錯誤!未定義書簽。

聯機輸入.................................................錯誤!未定義書簽。

錄入處理系統輸入........................................錯誤!未定義書簽。

4.3.2自動輸入....................................................錯誤!未定義書簽。

轉儲系統輸入.............................................錯誤!未定義書簽。

自動監測監控系統輸入.....................................錯誤!未定義書簽。

4.4數據查詢........................................................錯誤!未定義書簽。

4.4.1基本功能....................................................錯誤!未定義書簽。

表選擇...................................................錯誤!未定義書簽。

列選擇...................................................錯誤!未定義書簽。

行選擇...................................................錯誤!未定義書簽。

關聯定義.................................................錯誤!未定義書簽。

基本統計.................................................錯誤!未定義書簽。

4.4.2實現方案....................................................錯誤!未定義書簽。

4.4.3數據庫日志查詢..............................................錯誤!未定義書簽。

4.5數據庫安全......................................................錯誤!未定義書簽。

4.5.1主機安全防護................................................錯誤!未定義書簽。

4.5.2備份及災難恢復..............................................錯誤!未定義書簽。

4.5.3數據庫用戶安全.............................................錯誤!未定義書簽。

第五章施工組織與要求.................................................錯誤!未定義書簽。

第六章工程管理........................................................錯誤!未定義書簽。

6.1建設管理.........................................................錯誤!未定義書簽。

6.1.1工程管理步驟...............................................錯誤!未定義書簽。

6.L2工程管理質量控制...........................................錯誤!未定義書簽。

6.2運行管理........................................................錯誤!未定義書簽。

6.2.1運行維護....................................................錯誤!未定義書簽。

6.2.2運行管理制度................................................錯誤!未定義書簽。

6.3人才培訓........................................................錯誤!未定義書簽。

第七章設備配置及投資概算.............................................錯誤!未定義書簽。

7.1編制依據和原則..................................................錯誤!未定義書簽。

7.2設備配置........................................................錯誤!未定義書簽。

6.3投資概算表.......................................................錯誤!未定義書簽。

第八章效益分析........................................................錯誤!未定義書簽。

第一章曲靖灌區概況

1.1灌區自然地理地貌概況

曲靖灌區位于云南省東部，其地理坐標為東經102°56,?104°

14',北緯24°45'?25°55,之間。屬南盤江的上游即珠江的源頭地

區，距云南省省會昆明市約130km,素有入滇門戶之稱。南盤江發源于灌

區上游的馬雄山，干流自東北向西南貫穿整個灌區。灌區自北向南分別由

松林、沾曲和陸良幾個盆地（云南俗稱壩子）組成，呈串珠狀鑲嵌于南盤江

上游的河段上。為高原河谷與盆地相間的地貌，盆地四周群山環抱。整個

灌區總耕地面積為105.12萬畝，設計灌溉面積為84.39萬畝。現狀保證

灌溉面積52.45萬畝，占總耕地面積的50%。其范圍主要由幾個盆地及盆

地邊緣的二級階地及緩坡地組成。整個灌區行政上隸屬曲靖市管轄，地

跨沾益、麒麟和陸良三縣（區）。

灌區地勢北高南低，東西高中部低。南盤江貫穿整個灌區。山脈、河

流、盆地均作近北南向展布，與構造方向一致，灌區高程在1935?1800m

之間。

灌區內各支流發源于盆地四周的群山之間，受地質構造的影響，灌區

西部水系發育。而灌區東部多為灰巖地區，水系不甚發育，壩區多為湖積

平地。沾曲壩部分地段河高田低，陸良壩區核心地帶本世紀初為沼澤地帶，

稱中原澤，經炸灘疏通南盤江后才辟為耕地。灌區中主要支流有：白浪河、

西河、白石江、瀟湘江、龍潭河、芳華河、麥子河、永清河等，呈樹枝狀

分布，支流多發育于南盤江的西岸。干支流均為灌區主要灌溉水源。

整個灌區從北到南呈長條形，灌區各壩子從上游至下游逐步開闊，即

松林盆地最小，沾曲盆地次之，陸良盆地最大的形狀。灌區南北長100km,

東西寬8?15km（見云南省曲靖灌區平面圖）。灌區耕地除集中、連片、平

坦的壩子外，還包括盆地邊緣的二級階地和山坡地。如曲靖壩子的西山片、

越州水城水庫灌區片，陸良尾部的大莫古等地。這些地區地勢較高，地形

起伏，長期以來一直是解決灌溉問題的難點地區。

盆地中由于歷史的原因，形成許多坪子，據1984年省水電勘測設計

院的規劃資料，千畝以上的受澇災威脅較大的坪子，松林、沾曲壩子有

48個，陸良有46個。牙子的形成主要是在當時生產力水平不高的情況下

為開發利用土地和抗御洪災的需要而形成的。

1.2灌區社會經濟概況

全灌區共有19個鄉鎮及農場所屬的194個村公所。灌區總人口

105.71萬人，其中農業人口78.55萬人，占灌區總人口的74.3%,灌區內

有漢、彝、回、苗、白、壯、哈尼等多種民族，是多民族居聚區。灌區總

耕地面積105.12萬畝，人均占有耕地0.99畝/人，低于全國1.3畝/人的

水平，該灌區在云南省處于經濟較發達地區，但從全國來看，仍屬較落后

水平，農業人口占有很大比例。

灌區內土地肥沃連片，氣候溫和、適宜種植多種糧食及經濟作物。其

中糧食作物主要有水稻、玉米、小麥、蠶豆、洋芋等；經濟作物有烤煙、

油菜、蠶桑、果樹、蔬菜等。糧食總產量為3.97億kg,糧食單產360.5kg/

畝。糧食產量在曲靖地區乃至云南省占有重要地位，素有“滇中糧倉”之

稱。1998年灌區三縣區國民經濟生產總值89.31億元,農業生產總值16.58

億元。

曲靖灌區是我省商品糧、烤煙、生豬、蠶桑、蔬菜生產基地之一，同

時還是云南省的汽車制造、煙草、輕紡、化工等基地之一，又是曲靖市政

治、經濟、文化的中心。灌區內有320、326國道及昆曲、曲陸高速公路

通過，同時貴昆鐵路和南昆鐵路貫穿灌區的中北部和西南部，貴昆線上設

有曲靖火車站，南昆線上設有一個較大的技術編組站?陸良火車站。各區

鄉均有公路，交通方便，具有較明顯的區位發展優勢。

1.3灌區工程及管理

曲靖灌區是云南省水利開發較早的地區之一。早在明代天啟年間

（1621?1627年）就在南盤江上沾益天生壩建成東西二渠引水灌溉，1943

年松林壩華惠渠竣工。建國以來，在黨和政府的領導和關心下，經過四十

多年的艱苦奮斗，興建了一大批水利工程。到1998年止，灌區內已興建

了花山、白浪、西河、瀟湘、蓮花田、永清、麥子河、板橋、響水壩、古

寧等10座中型水庫及1件在建的中型水庫水城水庫，27件?。ㄒ唬┬退畮?

94件?。ǘ┬退畮旒疤裂?27件。整治了主干渠南盤江河道116.5km,并

在河道上興建了49座攔河閘，還興建了干渠528km,支渠530km,0.3m3/s

以上的排水溝840條，長952.1km。提灌站807座，排澇站181座，水利

工程的總可供水量為52101.9萬m3,灌區總耕地面積105.12萬畝，設計灌溉面

積84.39萬畝，現狀保證灌溉面積52.45萬畝，占總耕地面積的50%。

目前灌區形成了以花山水庫為龍頭，南盤江為紐帶、聯系盆地四周

10座中型水庫，27座小（一）型水庫，南盤江干流上10座攔河閘為骨干的

多庫多閘及泵站組成的聯合灌溉系統；同時建成了以南盤江為總承泄區，

南盤江支流及181站244臺（其中55千瓦以上82站132臺）排澇站組成的

排澇系統。

根據本灌區的地形特點，水庫都分布于盆地四周，為了灌溉壩區邊緣

地及坡地，輸水干渠一般都傍山繞行，而壩子中部南盤江兩岸的灌區核心

地帶的耕地依靠南盤江沿河設閘取水灌溉。前者稱為水庫單元灌區，它主

要由一個或幾個水庫及其環山渠道組成；后者稱為聯合灌區，由南盤江攔

河閘及其渠道組成。這兩種灌區既相對獨立，又相互聯系。灌溉時，各水

庫除滿足各自單元灌區的灌溉需水外,余水均進入南盤江加入其區間徑流

及回歸水，然后沿南盤江順河由河閘分級取水灌溉聯合灌區。

由于很多河道河底高于兩岸農田或雨季河水位高于兩岸農田，建國以

來由于當時的生產力水平所限，采用坪子防洪、車水排澇，形成了目前眾

多排澇站、排澇溝組成的排澇系統，排澇站多分布于南盤江干支流兩岸及

人工開挖的排澇干溝兩岸。部分山洪可以通過已建的排洪溝直接排入南盤

江，南盤江為排澇排洪的總承泄區。

灌區曾在花山水庫、白浪水庫、瀟湘水庫、水城水庫建立了水位、雨

量自動監測站及閘門控制設施。其中花山水庫和白浪水庫于1997年建立

了水位和雨量監測系統，水城水庫于2003年建立了水位和雨量監測系統、

水庫運行視頻監視系統以及溢洪閘門控制系統。但這些工作都是局部性

的，沒有將整個曲靖灌區作為一個大系統全面進行規劃，從而導致已建子

系統的功能不能得到完全發揮。此外，有的子系統因為設備問題目前已無

法使用。顯然，曲靖灌區的信息化建設已不能適應灌區建設和管理的需求。

曲靖灌區信息化建設最重要的作用就是要實現和滿足灌區的各種應用需

求，充分體現水利信息資源公開共享，及時、準確發布各種法規、政策、

方案和最新動態信息。特別是強調服務于灌區管理和用戶，使灌區決策機

構在及時、準確、可靠、科學的信息基礎上進行決策，逐步實現灌區管理

現代化和經濟效益最大化。

第二章信息化建設總體規劃

2.1灌區信息化建設的背景

隨著社會經濟的發展，水資源日益緊缺，灌區用水矛盾越來越突出，

而水資源的適時調度、優化配水、按需供水的管理需求也逐步顯露出來,

精量灌溉、仿真預演、科學預測決策等新需求的出現，要求管理者及時準

確的掌握和預測灌區不斷出現的新情況及規律。而目前曲靖灌區灌排管理

仍處于完全人工狀態，自動化程度低，管理手段落后，信息反饋遲滯，已

不能適應當今時代的發展需求，灌區信息化工程建設已是勢在必行。

2.2灌區信息化建設的核心思想

灌區信息化的核心思想是：實現信息采集自動化、數據傳輸網絡化、

應用服務智能化、決策支持最優化。

通過對真實水利現象的統一的數字化重現，把水活動的自然演變搬進

計算機，成為真實水利的虛擬對照體，根據不同需要，透視水活動要素的

變化規律，實現數字仿真預演。并在可視化的條件下，對水管理活動能作

出科學的評估、分析；對其發展趨勢作出預測、預報；并依據水資源工程

狀況和水資源配置計劃進行模擬、分析和研究，增強決策的科學性和預見

性,為決策者提供科學、準確、高效信息支持，使之作出科學決策。

從宏觀層次上掌握灌區經濟發展、環境質量、農業生產與水資源開發

建設的相互依存、相互制約關系。為經濟、環境和水資源規劃提供了定量

的數據，建成與經濟社會發展相適應的水資源供給體系、防汛安全保障體

系、水生態環境保護體系，發揮水資源的最大效益。

實現水利部提出的“用高新技術改造水利傳統行業，以信息化促進水

利現代化，努力實現水利事業的跨越式發展”的戰略要求。

2.3灌區信息化的建設原則

1.“統一標準、共建共享”

嚴格遵循有關技術標準和規范，保證系統的先進性和規范性統一，預

留與自治區水利廳、黃委、水利部的聯網接口，實現真正的資源共享。

2.“先進實用、高效可靠”

采用當今國內、國際上先進和成熟的技術，使灌區信息化工程建設具

有較長的生命周期。保證系統具有良好的可操作性、可管理性、開放性、

可升級性和可擴展性。

3.“全面規劃、分步實施”

按總體規劃要求，有計劃、有組織地分期進行系統建設，避免重復建

設。

4.“需求為主，保障安全”

設計系統從現實需求出發，針對灌區管理決策中的實際問題，滿足曲

靖灌區具體應用的要求，考慮隨形勢發展帶來的功能擴充的需求，最大限

度地適應今后技術發展變化和業務發展變化的需要。正確處理發展與安全

關系，建立完善的網絡與信息安全保障體系

2.4灌區信息化系統的功能框架結構

在支撐技術和技術標準支持下，通過基礎信息數字平臺、應用系統服

務平臺和綜合決策平臺，為曲靖灌區提供不同需求的決策支持和查詢、監

控信息。

灌區信息化覆蓋了整個曲靖灌區，涉及到數據采集、傳輸、存儲、數

據標準與管理、交換、共享、應用系統等的建設，其關鍵在于實現灌區各

種數據的整合、各種分析方法的融合以及為決策提供支持信息等。灌區信

息化總體框架包括三個方面的總體功能和兩個外部條件，示意如圖2-lo

支

持

技

胸屈隨紛貉繞邪得

術

水資水利防汛水環水土電子

源管工程減災境保

理調管理護保持政務

配

技

術

標

準

圖2—1曲靖灌區信息化系統的分層

2.4.1基礎數字信息系統平臺

完成各類數據從采集、傳輸、處理、管理、規范標準化和存儲全過程

的軟硬件設備的有機組合，是灌區信息化工程建設的基礎。根據灌區業務

流程和用戶需求分析，廣泛地采集灌區信息化工程建設所需的信息資源,

并附以空間地理坐標；通過覆蓋全灌區的寬帶計算機網絡，快捷、實時地

將采集的數據傳輸到數據存儲與處理系統。

2.4.2應用服務系統平臺

灌區信息化信息資源的管理者，也是決策支持服務的提供者。應用系

統服務平臺由數據倉庫、綜合數據庫、元數據庫、模型庫和數據存取接口、

應用服務中間件等部分組成。主要有以下作用：

對由于應用、決策系統的需求而調用的多源、異構、各種類型的數據

進行存儲與維護、更新、處理、綜合集成使用。

應用系統服務平臺是一個開放的資源共享和應用集成以及可視化表

達的公用服務平臺，是應用系統的重要支撐。其開放性表現為本身隨灌區

需求的發展而不斷拓展與完善。

2.4.3綜合決策系統平臺

根據需求，在灌區可視化的應用系統服務平臺基礎上，分別建設相關

的應用系統的專業決策和基于虛擬仿真技術的決策會商，為水資源管理與

調配、水利工程管理、防汛抗旱減災、水環境保護、水土保持等主要水事

活動的綜合決策會商提供支持。

基礎信息數字平臺、應用服務系統平臺、綜合決策平臺彼此相對獨立,

又相輔相成，可以分階段、有步驟地自下而上逐步實施和完成。圖2-2

為灌區信息化系統結構。

計算科上級

學、海量數據應部門

存儲技術、空用

系

間數據倉庫技統

術、計算機寬

職能

帶網絡技術、

3s技術、數字

部門

攝影測量技

術、高分辨率

衛星影像技

術、可視化和

虛擬現實技

術、互操作技

術、元數據庫

技術…

基礎信息數字平臺應用服務系統平臺綜合決策平臺

數據采集、傳輸、存數據倉庫、知識庫、決策支持系統

儲、預處理，通信網模型庫、應用系統、虛擬仿真中心

絡、數據庫建設…應用服務中間件…專家系統…

圖2—2灌區信息化系統的功能結構示意圖

2.5灌區信息化系統邏輯結構

灌區信息化系統是將采集到的各類基礎數據及通過高速通信網絡傳

輸的實時數據存儲到數據庫系統（包括基礎數據庫、專業數據庫）而形成

的以應用服務系統平臺為核心的數據存儲管理及應用體系。

在數據庫系統的基礎上，一方面，按不同的主題構建數據倉庫，在模

型和規則的指導下通過數據挖掘，對綜合數據庫進行補充，另一方面，通

過以數據共享服務為特征的數據存取接口（存取中間件），為應用服務和

決策會商提供支持，同時，還為業務模型提供管理服務（模型庫）。應用

系統服務平臺中的應用服務中間件、數據倉庫、模型庫、服務管理等各部

分之間沒有固定的層次關系，而通過標準的互操作協議，相互關聯，協同

工作，共同支撐各應用系統的實現。因此，應用系統可以根據業務處理的

需要，在標準服務協議的支持下，以數據庫、模型庫、綜合數據庫為基于

各種中間過程服務，從而完成業務處理的功能，實現應用礎，請系統的集

成。

綜合決策會商是灌區信息化服務功能的最高層次的應用，它以各應用

系統為主體，通過應用虛擬仿真技術為各應用集成提供模擬分析的軟硬件

環境和虛擬現實、業務仿真的可視化環境，完成對灌區重大事件和業務工

作的分析、研究、預測、決策。灌區信息化系統邏輯結構，示意如圖2-3o

綜合決策會商

綜

最

合IX

決1

綜合決策支持系―i/仿真虛擬V綜合決策支持系統

策

高

系n

統

決策支持小組、專家系統應

用

業務應用邏輯GIS分析應用

應用服務中間件現

應

用

公共接口知

服數據處理

務

系

識

統

平

臺數據挖掘尸

抽

模型庫豪數京k數據倉庫

取

信

元數據庫基礎數據庫專題數據庫

息

基

礎

始

數

字寬帶通信網絡

信

數

息

系I?

統

據

平

自動外部

臺人工GPS、RS、

數據

監測監測GIS交換

采集

數據數據數據數據

圖2-3灌區信息化系統邏輯結構

2.6灌區信息化系統實現的技術策略

采用層次化設計方法，首先搞好頂層設計，然后逐層分解進行各分系

統、子系統設計。盡可能采用成熟的技術,統盤考慮硬件平臺、軟件平臺

和操作系統一一硬件平臺與應用軟件接口的選擇，保證發揮最佳組合的整

體效能。

2.7灌區信息化系統的具體功能

灌區信息化系統建設完成后，服務于灌區的管理和決策，將具有以

下功能：

2.7.1實時監測、采集功能

通過人工監測、自動監測、3S技術、外部交換水情、墻情、作物結

構、氣象、水文、水質、水土流失、水利工程等的監測或采集數據，以滿

足對水利專題信息的監測和采集的處理需求。

2.7.2實時傳輸功能

通過寬帶通訊網絡的建設，實現實時數據、圖表、語音、圖像、視頻

的快速傳輸。

2.7.3動態查詢分析功能

基于分布式數據庫和WEBGIS等，實現數據、圖像、圖表、視頻的即

時查詢分析。

2.7.4仿真預演功能

依靠基礎數據、實時監測數據、數學模型和虛擬現實技術等，動態仿

真水活動的自然演變和水利工程運行情況等。

2.7.5科學預測決策支持功能

將各類預測模型與專家知識結合，快速預報水資源動態、水質變化、

地下水變化、和水土流失變化等單項決策支持功能，并具有基于整個曲靖

地區的宏觀問題的決策支持功能，例如比較論證各種水資源調度方案，進

行水資源優化配置的宏觀決策等。

第三章信息化建設內容及方案

此次信息化建設方案在灌區信息化整體規劃的基礎上進行設計。

按照整體規劃，以灌區管理局為中心（信息中心）通過通信鏈路（可

以是光纖、微波或無線超短波等）與各個管理所的管理微機互聯。管

理所微機負責采集水庫或供水建筑物處的雨量、水位、流量等信息，

這些信息被存儲在微機上的同時一，借助通信鏈路傳輸到位于管理局的

局域網絡服務器上，存入灌區基礎數據庫，管理局就可以對全區的雨

量、水位、流量等信息進行監控和管理。圖3-1描述了灌區一期信息

化系統的體系結構。

圖3-1曲靖灌區一期信息化系統體系結構

3.12004年信息化一期建設內容

參照上述整體規劃，作為第一期工程，曲靖灌區2004年信息化一

期建設的主要內容為：①構筑曲靖灌區管理局計算機局域網絡；②灌

區管理局對14個監測點流量信息實時監測；③灌區管理局對水庫主要

建筑物運行情況的視頻監視；④建設灌區基礎數據庫；⑤研制灌區管

理局辦公自動化系統。

顯然，曲靖灌區2004年信息化一期建設的內容可以分為計算機

通信網絡建設（硬件）和系統研制兩大部分。

3.2灌區管理局計算機局域網建設

灌區信息化工程需要高速計算機網絡環境。依托寬帶光纜、數字

微波、通訊衛星、公共電信網等信息通道，利用先進的計算機網絡技

術，組建覆蓋全灌區的，能夠提供有效的、實時的數據、語音、動態

視頻圖像等信息傳輸和查詢的高速計算機網絡，實現全灌區各部門網

絡的互聯互通，為灌區信息化工程的各項應用系統提供高效先進的網

絡基礎，從而為各類信息的及時準確傳輸提供保證，為信息資源的高

度共享提供支持。

3.2.1局域網建設原則：

統一規劃、統一標準

遵循現行計算機網絡技術管理方式。

在補充和加強現有網絡時以滿足要求，兼顧整體，突出重點，急

用先上為原則。

充分利用現有網絡基礎資源和灌區通信系統，公專結合，因地制

宜進行網絡建設。

結合現有計算機網絡的組網技術，充分考慮網絡的靈活性和兼容

性、安全性、可靠性、可管理性、實用性和經濟性:

3.2.2局域網建設內容:

(1)、在曲靖灌區管理局大樓內設立一個計算機網絡控制中心，管

理控制管理局內部的局域網部分和下一級分中心遠程工作站，并完成

管理中心網絡布線及相關設備配置。

(2)、建立水城水庫分中心、瀟湘水庫分中心、花山水庫分中心、

西引工程管理處分中心遠程工作站(分中心不作為網絡分中心，只作為

網絡的遠程節點即遠程客戶端)，并完成與網絡中心的通訊連接。

3.2.3網絡功能：

隨著計算機技術的發展，計算機網絡技術也在飛速的前進，計算

機網絡主要提供以下功能。

1)資源共享

＞硬件資源

網絡硬件資源主要包括大型主機、大容量磁盤、光盤庫、打印機、

UPS、網絡通信設備、通信線路和服務器硬件等。

＞軟件資源

網絡軟件資源主要包括網絡操作系統、數據庫管理系統、網絡管

理系統、應用軟件、開發工具和服務器軟件等。

＞數據資源

網絡數據資源主要包括數據文件、數據庫和光盤、磁盤所保存的

各種數據。數據包括文字、圖表、聲音、圖像等。數據是網絡中最重

要的資源。

2）通信

通信即在計算機之間傳送信息，是計算機網絡最基本的功能之一。

其典型應用包括：E-MaiK視頻會議、VOD（視頻點播）、IP電話和EDI

（電子數據交換）等。

3）分布處理與負載均衡

計算機網絡中，各用戶根據需要合理選擇網內資源，以便就近處

理，對于大型作業或需要由很多人共同完成的作業，可采用客戶機/服

務器技術或協同式計算技術將作業分解給不同的計算機處理，達到均

衡使用網絡資源，實現分布式計算的目的。

4）信息服務

通過計算機網絡可以向全社會提供各種經濟信息、科研情報咨詢

和商業服務。隨著Internet的普及和Web信息技術的發展，網絡信息

服務開始成為計算機網絡舞臺的主角。網絡信息服務的內容豐富多彩,

如各類信息數據庫、數字化圖書館、電子商務、論壇、遠程教育等等。

3.2.4網絡結構

（1）網絡結構

在管理中心需要配置各種服務器、工作站、通訊設備、圖象監視

設備、輸出設備、和電源系統，分中心需要配置遠程工作站以及相應

的網絡通訊設備，以保障中心和分中心強大的數據處理、存儲、監視、

通訊服務等功能。

管理局局域網

圖3-2網絡拓撲圖

(2)網絡連接

根據曲靖灌區實際情況，網絡連接選擇多種方式：

?在測點與分中心之間通過專用電纜或超短波進行連接；

在調度中心與測點之間通過分中心轉發功能進行連接；

?調度中心與分中心采用兩步實施方式，第一步根據具體情況采

用光纖、有線電話網及載波方式；第二步全部實現以光纖通信

?灌區管理局局域網絡可以作為曲靖水務局局域網的一個子網，

通過灌區管理局的交換機經由1000M以太網接入水務局網絡,

實現灌區管理局與水務局的互訪和信息交換，如圖3—3所示。

曲靖港區管理局

圖3—3灌區管理局與市水務局的網絡互聯

3.2.5系統性能要求

為保證網絡性能和正常運行時間可用性及應用程序的性能，確保

業務運轉不被中斷，提供SLA服務。

(1)、核心交換機：

可進行整個灌區網絡的帶寬分配，支持Trunk協議，有效解決了

局域網中連接帶寬問題；提供雙向流量控制功能，對任意用戶可進行

流量速率限制；可以用控制命令檢查網線的連接狀況進行排障工作，

簡化管理；跟蹤網絡變化，查看設備可用性，并快速隔離錯誤；擁有

組播和自學功能，自動發現主機的IP地址與連接端口的對應關系支持;

支持MPLS技術，使數據包傳送的延遲時間減短，增加網絡傳輸的速

度，提高多媒體訊息的傳送速率。

具有三層交換功能，有以下特性

①在所有端口，針對所有網絡接口和協議的無阻塞線速交換和路

由

②具有極高的吞吐量，數據包的轉發速度400Mbps；

③多種協議的路由選擇，如IP(RIPvl/v2、OSPF)>IPMulticast

(DVMRP、PIM)和IPX等；

④支持多種VLAN的劃分，能夠根據端口/MAC地址、協議、IP

子網、IEEE802.1Q或CiscoISL等劃分。

⑤具有帶寬預留及具有服務類別和服務質量的業務量優先級處

理，支持IEEE802.1p和業務分類。

⑥可設定訪問列表控制的過濾規則，或基于防火墻的安全策略。

⑦支持通過以太網的點到點協議，支持安全用戶認證，配合用戶

計費，增強用戶管理特性。

⑧支持以太網帶寬單元遞增分配服務。；

⑨ASIC的可編程性，支持諸如IPv6的技術和其他未來技術。

(2)、路由器：

具有硬件轉發，保證業務的無阻塞運行，有業務分類功能，能夠

提供增值服務和其他各種服務，支持完全的組播路由協議，可組播通

信、多協議標記交換技術、冗余路由協議、服務質量控制、VLAN劃

分技術、各類路由協議(HSRP、OSPF和EIGRP等)，能夠保證網絡

的傳輸性能和路由快速收斂性，抑制局域網內廣播風暴，減少數據傳

輸延時，可帶電插拔。

①可應對接口故障和網絡流量增大兩種情況，當主接口出現故障

時，備份接口自動投入工作，保證網絡的正常運行。當網絡流量增大

時，備份接口又可承當負載分擔的任務。

②具有身份認證功能，主要包括訪問路由器時的身份認證、對端

路由器的身份認證和路由信息的身份認證。

③對于路由器的訪問控制，進行口令的分級保護。有基于IP地址

的訪問控制和基于用戶的訪問控制。

④信息隱藏，與對端通信時，通過地址轉換，可以做到隱藏網內

地址，只以公共地址的方式訪問外部網絡。除了由內部網絡首先發起

的連接，網外用戶不能通過地址轉換直接訪問網內資源。

⑤數據加密

⑥攻擊探測和防范

具有良好的入侵檢測和防范功能，可進行安全策略管理。通過日

志、系統監控結合SNMP形成對網絡的有效監控并提供分析依據。

⑦安全管理

(3)、應用服務器

①采用具有容錯功能的服務器及網