塔里木河流域信息化整合平台的建设与应用

廉 娟

（新疆塔里木河流域管理局信息中心，新疆 库尔勒 841000）

塔里木河流域信息化整合平台的建设与应用

廉 娟

（新疆塔里木河流域管理局信息中心，新疆 库尔勒 841000）

塔里木河流域水资源管理信息化整合项目以保障塔里木河流域科学水资源调度、防汛供水安全、管理现代化和信息智能化为出发点，以遥测、通信及计算机网络、自动控制、地理信息系统、决策支持等技术手段为依托在塔里木河流域内建成比较完善的水情、水量、工情、图像等水量及水资源信息基础，功能比较完备的水量调度及水资源管理业务应用，统一规范的技术标准和安全可靠的保障等体系，全面提升流域水资源调度管理信息化水平，最终实现流域水资源调度管理的信息化、自动化。

水利信息化；水量调度；整合；信息共享

0 引言

水利信息化建设是水利现代化的重要组成部分[1]，塔里木河流域信息化建设经过 10 多年的建设，取得了显著的成就，通过塔河近期综合治理的信息化项目建设，初步建成了依托国家公网、覆盖流域“四源一干”的计算机广域网，建立了综合数据库，建设了一批水利信息化系统工程，涵盖了水文监测、流域水量调度闸门远程监控、水情遥测、与遥感相结合的地下水生态监测、视频会议异地会商、塔河网和办公自动化等多方面业务领域。

通过 10 多年的信息化建设，打下了流域信息化发展的基础，有力地促进了流域从传统水利管理模式向现代资源水利管理模式的转变，提升了水资源和水利工程管理、生态环境监测和保护的能力，提高了对水资源分配和宏观调度的监督和控制效率。塔里木河流域管理局的信息化工作为构建数字塔里木河奠定了坚实基础，为流域水资源、生态环境和经济社会协调可持续发展发挥了积极的促进作用。

随着塔里木河流域管理体制的变化，2011年，新疆维吾尔自治区人民政府决定，整合兼并现有塔里木河流域主要源流管理机构，即将源流叶尔羌河、和田河和阿克苏河流域管理局及具有流域水资源管理职能的巴州水利工程管理处等“四源流”流域管理机构整建制（包括河道水工程）移交自治区塔管局统一管理，隶属新疆维吾尔自治区塔里木河流域管理局，对源流水资源和河流上的提引水工程等实行直接管理。各“源干流管理局”在之前几十年的流域管理中，根据各自的实际业务也建设了很多信息化工程，但随着信息化建设的发展，传统的信息系统分散建设产生了新问题，制约了信息化系统的应用和发展，主要体现在以下几个方面：

1）不同业务应用系统数据库标准、来源不统一，系统孤立、分散，数据资源整合困难，水利信息数据浪费严重，产生“信息孤岛”[2]现象，导致信息共享困难。

2）信息化系统缺乏统一规划和顶层设计，信息化系统出现块状分割，难以形成整体。

基于上述原因，水利信息化资源整合共享势在必行[3]。本着在塔里木河流域内建成比较完善的水情、水量、工情、图像等水量及水资源信息基础，功能比较完备的水量调度及水资源管理业务应用，统一规范的技术标准和安全可靠的保障等体系的总体思路，塔里木河流域管理局经过反复调研论证，启动了塔里木河流域水资源管理信息化整合项目——即塔里木河流域“一张图”服务平台。

1 建设任务

为实现塔里木河流域水资源管理信息化整合建设目标，本着统一设计，分步实施，打破条块分割，避免重复投资，实现资源高度共享的建设原则，服务平台的建设任务主要包括： 信息采集及重点工程远程监控系统、 网络与通信系统、数据资源管理平台（数据中心）、应用支撑平台、应用系统，以及保障系统安全高效可靠运行的实体环境和建设运行管理体系等建设任务。

2 总体设计

2.1 总体设计思路

以水量调度业务的工作流程为主线，从业务需求分析入手，从信息采集、网络传输、业务应用等各个层面进行整合完善；升级和扩建已有的水情、工情等监测监控系统，优化网络结构，统一系统建设的标准和规范，提高新老系统间的兼容性和互通性，实现系统有效集成和灵活扩展，保证信息安全的基础上实现不同系统的信息共享；对现有的数据进行在数据进行梳理，充分利用已有的标准和成果，在数据整合的基础上进行业务系统整合，建立统一的数据接入及交换平台，实现业务应用和信息服务。

2.2 总体数据流程

根据塔里木河流域管理局业务流程分析，需要从外部接收需水、沿线或流域的水文气象及用水户的用水申请等信息。系统业务处理包括水量调度、遥感信息、综合监控、办公自动化和综合信息服务等。输出信息包括调度计划、水量统计信息、水费信息等，以及满足各级管理部门要求的统计分析报表等。系统总体数据流程如图 1 所示。

图1 系统总体数据流程图

2.3 总体框架

通过系统需求分析，根据系统总体方案的基本设计思路，借鉴目前国内同类系统开发经验，系统开发建设应采用先进、科学的信息技术，搭建系统总体框架，尽可能地避免未来的重复建设，为系统开发建设和运行维护打下坚实的基础。系统自下而上分为 6 层，即基础设施层、通信网络层、数据资源层、应用支撑平台层、业务应用层和交互层。系统运行实体环境、信息安全体系、建设运行管理及标准规范体系为整个系统提供了运行保障。系统总体框架如图 2 所示。

图2 系统总体逻辑框架图

1）基础设施层。基础设施层是整个系统的基础，是系统的感知部分，主要由信息采集与远程监控系统组成。

2）通信网络层。通信网络层为系统提供数据传输及交换网络通道。

3）数据资源层。数据资源层主要包括各类数据的汇聚交换与资源管理，是系统数据的中枢，对下实现与各信息采集及远程监控系统的通信，实现数据的采集与下发，对上为应用支撑平台及各类业务应用提供处理后的数据信息。

4）应用支撑层。为业务应用层提供统一的支撑平台，提高业务应用提供统一的服务。

5）业务应用层。业务应用层实现综合监测监控、水量调度、防汛预警等各类业务应用。

6）交互层。为系统各类用户提供人机交互的接口。

7）系统实体运行环境。为系统运行提供物理环境，主要由调度会商、机房工程、视频会议等系统组成。

8） 规范体系。a. 标准规范体系。相应的标准体系，是规范、统一系统建设和运行管理的重要基础，也是系统信息和软、硬件资源共享、系统有效开发和顺利集成、系统安全运行和平稳更新完善的重要保证。b. 安全体系。对于塔管局水资源管理信息化系统来说，为了满足最根本的安全需求，需要建设主动、开放、有效的系统安全体系，实现网络安全状况可知、可控和可管理，形成集防护、检测、响应、恢复于一体的安全防护体系。

2.4 总体功能

1）水量调度。针对塔管局及源、干流管理局水调工作业务复杂，时效性高的特点，基于采集、收集整理入库的数据源及统一平台实现上层水量调度业务应用。业务功能包括水量分配方案和计划制定，水量调度实施，水量调度总结与评价，水量调度业务信息综合查询与发布等功能。

2）防汛预警。能对河流洪水预报信息、工情险情对工程安全调水造成的影响进行分析，根据分析结果，进行预警；实现防汛组织与物资管理。

3）综合监控监测。实现电厂、泵站、流域各渠首闸门远程监控，全流域各断面的水位、水量等水情测报，下坂地等大坝安全监测，生态监测、视频监视等综合监控监测功能。

4）遥感监测。主要提供塔里木河流域干流下游生态输水水头，洪水期源、干流跑漫水，台特玛湖面积和干流植被类型，覆盖度动态变化监测功能。

5）移动应用。通过智能手机等移动终端，实现移动场合下的信息监测和查询展示，使用户可以随时随地查询和获取各类监测信息。在用户在接收到预警消息时，可以在消息内容的基础上，查询更详细更全面的信息内容，帮助用户及时准确地了解当前情况。

3 数据汇聚交换与整合

塔里木河流域管理局部署一套基于统一平台的应用系统，通过数据访问等方式与各下属单位新建应用系统及塔管局已建系统进行数据共享，在塔里木河流域管理局实现水量调度、防汛预警等专业应用，水情测报、地下水生态监测等综合监测应用，综合信息展示、移动信息服务等信息服务应用。

根据塔里木河流域现有信息化系统整合思路，闸门监控、视频监控和遥感监测等系统作为独立子系统进行部署，并通过相应的标准数据交互方式实现数据共享，其中闸门监控系统可通过 OPC 方式与新建应用系统进行通讯，视频监控系统可通过视频厂家提供的标准 SDK 接口进行通讯。

办公自动化、财务应用系统使用现有系统，在塔管局中心配置服务器，各下属单位通过配置客户端，实现办公、财务的统一应用管理。数据汇聚交换如图 3 所示。

4 结语

塔里木河流域水资源管理信息化整合项目以分析塔里木河信息化系统现状为前提，明确业务处理流程、数据流程和功能需求，提出功能全面的系统整合完善方案，在水情测报、视频监视、网络通信等系统设计的基础上，对已建系统整合完善与有效衔接。系统建成后将从数据整合、平台建设、系统应用 3 个方面实现信息化与水量调度业务的深度融合，全面提升塔里木河流域管理单位流域水资源统一调度与管理业务的能力[3-4]。

[1] 蔡阳. 现代信息技术与水利信息化[J]. 水利水电技术，2009，40 (8): 133-138.

[2] 朱光军，杨小琴，汪兰芳. 湖北省水利“一张图”服务共享平台建设与应用[J]. 水利信息化，2014 (1): 55-58.

[3] 付静，詹全忠. 水利信息化基础设施整合共享研究与实践[J]. 水利信息化，2014 (6): 27-31.

[4] 覃新闻，托乎提•艾合买提，吾买尔江•吾布力，等. 塔里木河流域水资源统一管理与调度实践[M]. 北京：中国水利水电出版社，2013: 93-102.

Construction and Application of Information Integration Platform in Tarim River Basin

LIAN Juan

(Xinjiang Tarim River Basin Management Bureau, Information Center, Korla 841000, China)

To ensure scientific water resources scheduling, flood control and water supply safety, modernization management and intelligent information as a starting point, based on telemetry, communication and computer network, automatic control, geographic information system, decision support technology, the Tarim River Basin water resources management information integration project builds a relatively complete regime, discharge, flood so, the image of water and water resources information system, basic technical standards complete function of water regulation and water resources management business application system, unified standards and safety guarantee system in Tarim River Basin. It enhances the level of water resources management information, finally realizes the informatization and automation of basin water resources management system.

water conservancy information; water dispatch; integration; information sharing

图3 数据汇聚交换图

TV39

A

1674-9405(2015)04-0061-05

2015-04-22

廉 娟（1982－），女，河北玉田人，工程师，从事水利信息化规划、建设管理、信息系统运维管理等工作。