水利信息互联共享应用技术研究

沈 超

（安徽省·水利部淮委水利科学研究院 蚌埠 233000）

1 前言

在信息化高速发展的今天，如何合理利用信息化为水利服务，将信息化有机地融入水利行业已成为提升和发展整个行业的技术和管理水平，实现向现代水利、可持续发展水利转变的重要课题。在当前国家大力推广水利信息化的形势下，各地区的水利信息化平台建设都已日趋完善，水利信息已得到有效采集和存储。但是各地水利信息的采集方式、数据存储方式各不相同，彼此之间的信息传输和交换也不够及时，这就很容易造成信息的地区偏差和不同步，也给各地区之间的信息共享造成很大障碍。如何能够更好地实现水利信息的采集、传输、存储、处理和利用，并实现跨地区、实时的水利信息共享已成为当前水利信息化建设急需解决的一个难题。

2 主要问题分析

2.1 各地信息化平台结构差异大

当前不同地区的水利信息化平台的结构差异还是比较大的，主要反映在以下几个方面：

信息化管理方式的差别。当前各个地区水利信息化发展的程度各不相同。有的地区信息化建设比较完善，信息化程度比较高，已经形成一个局部范围内的信息化网络，水利资源信息可以在这个局部的网络中实现有效地传输和共享，并得到统一管理。而有些信息化程度不够高的地区还仅仅是使用单独的一台计算机进行信息管理。相应的，信息管理的工具也必然会有很大差别。有的地区已经采用了高级的网络数据库系统服务器，有的地区使用的是单机的数据库管理系统，还有些信息化比较落后的地区甚至还在使用文件系统管理的方式来进行信息的管理。这些信息管理方式上的差距会直接影响到信息的一致性并可能导致信息的滞后性。

信息采集方式的差别。由于每个地区情况的不同，信息采集往往会根据实际情况采用不同的方式。人工记录或是自动采集，有线传输或是无线网络，采集的频次密度也要依实际情况而定。这些差别会给不同地区信息采集的同步性造成很大障碍。

数据存储格式的差别。不同的信息化平台，其数据存储结构都会有一定的差异。如数据库种类的差异、表结构的差异、数据类型的差异等等。这些差异在一定程度上会影响到平台之间的信息交换和共享。

2.2 缺少良好的信息网络保证信息的传输和共享

当前，受各种条件的限制，水利信息传输专网的覆盖面还远远不够，信息传输在一定程度上依赖于电信、移动等社会公网，但是公网线路在安全性上存在一定的隐患，传输速率也受多种外界不稳定因素影响，且在一些偏远的山区公网线路尚没有实现完全覆盖。由此可见，必须建立起良好的专用传输网络才能有效保障水利信息的传输和共享。

3 解决技术方案

3.1 数据提取技术的运用

各地水利信息化平台结构的差异是受地区差异影响普遍存在的，也不可能统一进行规范，而且每个地区信息库中所存储的所有数据信息也未必都是其他地区需要共享的，因此只需将“有用的”信息提取出来即可。这就需要运用相应的数据提取技术来实现。

数据提取是指从数据源中提取出具有实用价值的数据的过程。由于数据源种类的不同，必须采用不同的数据提取办法才能将数据源中的数据提取出来，由此诞生了数据提取技术。随着当前数据提取技术的发展，许多大型软件公司已经开发出了具有较强适应性的数据提取工具，可以很方便地实现异构数据源的数据提取和转换。典型的有Informatica公司的Powercenter、Ascential公司的 Datastage、微软的 DTS等。用户只需在系统平台上安装这些软件即可轻松实现数据提取。当然对于一些存储结构比较特殊的平台，也可以独立开发与不同平台相适应的跨平台数据提取软件。这种独立开发的软件可以保证数据的提取和转换工作更能满足用户需求，并为后续工作的进行提供良好的接口。

在实际应用当中开发跨平台的数据提取软件可遵循以下步骤：

（1）深入了解要进行数据提取的各个系统平台的架构，尤其对其数据资源层（数据库系统，数据对象接口，消息服务中间件等）对象做好分析和研究。

（2）分析各类平台数据对象的数据结构后即可确定数据提取技术方案，首先从宏观上考虑拟定方案与多个系统平台的兼容性，分析数据提取方式和采用技术手段的可行性。再详细设计软件开发方案。

（3）设计数据提取完成后要进行数据转换和存储功能。数据提取软件不仅要能完成数据提取工作，还应有良好的数据转换和存储功能，可以在数据提取后即将其转换成统一的格式，实现数据跨平台资源整合和共享。

（4）进行具体的软件研发工作，并在不同阶段进行测试，软件开发完成后试运行一段时间，分析问题，完善系统。设计开发跨平台的数据提取软件可有效解决各地水利信息平台的异构兼容问题，实现水情数据提取、转换、存储和共享。完成异构平台水情信息的提取时需注意数据的实时性、准确性与可靠性，从每个平台中提取水情信息时必须保证数据传输时效以及信息的准确可靠。

3.2 GPRS无线传输技术与APN专网

信息的传输问题一直以来都是影响水利信息共享的一大难题。当前水利信息专网的覆盖面不够，且考虑到在一些偏远地区建立的水情信息采集站很难用有线网络覆盖，因此可以采用GPRS无线传输技术来搭建APN无线专网实现数据传输。

GPRS是在GSM（短信）基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式，可以更有效地利用无线网络信道资源，特别适合突发性、频繁的小流量数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。具有“永远在线”的特点，且计费方式灵活，可以支持按数据流量来进行计费。这些特点刚好可以满足水情信息传输所要求的实时性和稳定性，且在传输费用上也较为经济。

APN专网技术是移动公司结合GPRS技术设计的一种无线组网模式。可设定多个不同站点组成一个专用网络（不接入INTERNET网络），并让数据信息在这个网络内部传输和共享。使用该组网方式可以有效保障水情信息传输的安全性。

4 项目实践方案

怀远县水利局为实现对当地多个闸坝水情信息的集中管理，建立了由一个水情中心站和多个水情信息分站所组成的信息传输共享网络系统。整个系统即采用GPRS无线传输技术搭建起一个APN信息互联专网。其系统结构如图1所示。

系统中每个水情信息分站均安装有数据提取软件，可提取该站水情信息采集管理系统中的实时水情数据，并将数据转换成统一的数据格式。数据经通用协议（MODBUS协议）校验加密，再由GPRS模块发送至主站端。主站端服务器安装有信息管理软件系统，负责数据的接收和发布。可实时接收从各个分站传输来的水情信息，并通过输出设备显示。整个系统可以有效地实现各地水情信息的实时共享，有利于相关管理部门全局把握实时水情，统一调度，保障防汛工作及时有序进行。具体如图2所示。

5 结语

通过研究分析可以发现，利用数据提取技术、无线GPRS传输技术以及APN组网技术这三者相结合的方法可实现异构平台的信息传输与共享，可应用于水利行业实现多个地区水情信息的互联和共享，怀远县水情信息系统建设项目的成功经验已充分证明其可行性。这种信息互联应用技术可以有效解决水利信息资源的共享和传输问题，对水利信息化的发展有着巨大的推动作用