一、項目簡介

1.1項目概況

1.1.1項目名稱

排澇泵站智慧管理系統。

1.1.2建設范圍

本次項目建設范圍包括納入全市排澇體系的主要大中小型泵站，對排水泵站全部進行信息化整體更新改造，實現各泵站現地、監控分中心及排澇指揮調度中心三級監控與管理；對排水泵站通過光纖將各自泵站數據接入排澇指揮調度中心；對排水泵站增設機組開停機、水位等采集和傳輸設備，采用無線方式與排澇指揮調度中心進行數據對接，最終在排澇指揮調度中心平臺實現對以上所有泵站信息的遠程動態監視和運行調度。

1.1.3建設目標

按照 “四水共治”工作精神和《市水務發展“十三五”規劃》和《市水務信息化“十三五”規劃》指導精神，堅持統籌規劃、協調有序推進，做好頂層設計，強化資源整合、促進信息共享，完善體制機制、保障良性發展，在充分整合與集成現有排水系統設施及信息化建設成果的基礎上，建成“集約完善的排水信息基礎設施體系、內容充實可信的排水數據資源體系、統一技術架構的應用支撐體系、功能完備的排水業務應用體系、科學先進的標準規范體系、穩定可靠的安全保障體系”，進一步完善與水利改革發展相適應的排水信息化綜合體系，推進排水信息化全方位、多層次、協同發展，逐步實現武漢市排水管理工作信息化、現代化、智能化，為全市排水、防澇、應急搶險提供全面的信息服務和決策支持，達到省內一流、國內領先的水平。

1.1.4建設任務

圍繞項目建設目標,本次項目建設任務主要包括排水基礎設施、數據資源、應用支撐、業務應用、標準規范、安全保障等六個方面的內容。

二、排澇泵站智慧管理系統內容

1）完善工程監管的技術手段

充分利用云計算、移動物聯網等技術，構建統一的業務協同工作平臺，實時監視水利工程設施的運行、維修和養護情況，為實施工程的有效監控，確保水務工作調度有方、管理有力、處理有據，提供數據支持和技術支撐。

2）實現與相關單位的互聯互通、數據共享

為充分發揮武漢市水務局與氣象、水文、環保、交通等部門收集掌握的監測信息在城市防洪除澇與水資源保護中的作用，建立部門間數據共享交換機制，開發水務與相關部門信息交換平臺，實現監測數據、管理與治理部門、突發事件處置等信息的共享交換，為水務相關管理部門、社會公眾等提供服務。

3）提升科學調度、精細調度能力和水平

充分利用自動化、模型等技術，在監測數據和運行環境的支持下，模擬不同工況條件下的調度實施效果，生成科學合理的調度方案，實現外圍水系、城區水系的聯合調度運行，為武漢市防洪排漬科學決策提供支撐。

4）強化非工程措施的應用，提升水利管理能力

通過非工程措施的研究和實踐，提升現有水利工程設施功能和能力，為武漢市防洪減災、保障工程良性發展、調控運行科學精準提供服務保障能力。

信息化是提升現代化管理水平的重要手段，是提升履職能力的重要途徑，是建設服務型政府的戰略舉措。深化信息技術在業務過程中的應用，創新工作方式和管理模式，構建集閘站監測、閘站調度、閘站控制、防汛信息服務、泵閘設施巡查、維修養護等功能于一體的業務協同應用平臺，充分體現水利管理從分散粗放向集約精細轉變、從被動響應向主動預警轉變、從經驗判斷向智能決策轉變，增強水利管理能力，提高公共服務水平。

3.3.2性能需求

系統的性能需求如下：

1）系統穩定性

要求系統軟硬件整體及其功能模塊具有穩定性，在各種情況下不會出現死機現象，更不能出現系統崩潰現象。

2）系統可靠性

要求系統數據采集、傳輸、處理、查詢、分析、計算、維護的正確性和準確性。

3）容錯和自適應性

對使用人員操作過程中出現的可能導致信息丟失的操作能推理糾正或給予正確的操作提示。系統在操作方式、運行環境、與其他軟件的接口以及開發計劃等發生變化時，應具有的適應能力。

4）可擴展性

可擴展性：要求系統從規模上、功能上易于擴展和升級，應制定可行的解決方案，預留相應的接口。

5）數據精確度

數據精確度：系統涉及不同類型的數據，數據從采集、檢驗、錄入、上報到入庫，經過多種工序，要保證數據精度需要。

6）時間特性

信息化平臺對系統的響應時間、更新處理時間、數據轉換與傳輸時間及運行效率都有一定的要求，因此，在系統設計、模型算法等方面要有所考慮，采用高效合理的方法和算法，以提高系統運行效率。

3.3.3安全需求

安全建設是為了保證系統運行的安全，并在系統遇到故障時（包括硬件損壞和軟件系統崩潰等），能夠有效的避免信息丟失和破壞，并盡快恢復系統的正常運行。系統安全需求如下：

1）網絡安全性

系統應具有高度的安全保障特性，能保證數據的安全和具備一定的保密措施，執行重要功能的設備具有冗余備份,防止數據意外丟失。

系統采取實時殺毒措施，確保數據存取的安全性，防止各種病毒感染。關于病毒庫的維護與更新，需建立更新維護機制，有專人管理。

專線網絡與外部Internet網， MIS與現地控制兩者之間需通過物理隔離設備進行連接以確保系統運行的安全性。

系統的管理上具有嚴格的權限管理功能，采取多種措施防止內部人員對系統軟硬件資源、數據的非法利用，嚴格控制各種計算機病毒的侵入與擴散。當入侵發生時，系統能及時報告、檢查與處理，保證關鍵部分系統數據服務不崩潰。 

2）操作安全性

系統對每一功能操作提供檢查和校核，當操作有誤時能自動被禁止并報警。任何自動或手動操作能記錄、存儲并提示或指導。

在人機通信中設操作員控制權口令。按控制層次實現操作閉鎖，其優先順序為：現地控制層第一，分中心監控層第二，中心層第三。

 3）通信安全性

系統的通信設計保證信息中的一個錯誤不會導致系統關鍵性的故障。

站控層和現地控制單元LCU的通信涉及控制信息時，對響應有效信息或沒有響應有效信息給出明確肯定的指示；當通信失敗時， 能夠重復通信并發出報警信息。

 4）軟硬件的安全性

具有電源故障保護和自動重新啟動；

能預置初態和重新預置；

設備本身具有自檢能力并能故障報警；

系統中任何地方單個元件的故障不應造成生產設備誤動；

用戶對圖形、打印報表、操作票的格式內容均可在線修改、生成，這種修改要求修改者有一定的用戶級別并知道該級別的口令。數據庫的各節點均可在退出時獨立進行修改，此時系統其它部分應正常工作；

用戶對監控系統軟件的二次開發應不影響除此以外的其它軟件模塊的正常運行和功能實現。

系統中的各類電源、電源電纜、信號電纜、網絡設備與通信系統、電氣設備與元器件、監視設備與傳感儀器都應該作好防雷措施。

5）數據安全

數據訪問安全：數據根據不同內容的數據，以及不同級別的用戶設置不同的數據訪問權限。特定的數據只允許經過特別授權的用戶進行訪問，其他系統的數據根據角色不同設置授權，保證數據訪問的安全性。

數據傳輸安全：在遠程進行數據訪問和流程報批的過程中。需要考慮數據遠程傳輸的安全性，將通過數據壓縮傳輸，加密傳輸等方法和措施，保證數據傳輸安全性。

數據存儲安全：各泵站分中心設置專業數據庫數據存儲設備，用于泵站各類數據的存儲，同時通過數據共享與交換系統，將重要數據傳送至市水務局調度中心，作為數據備份的一種方式，后期市局平臺設計時將考慮數據異地容災。

3.3.4接口需求

系統的接口需求如下：

1）接口規范

對各類接口進行嚴格、合理的控制，是軟件系統開發中最重要的任務之一，整個軟件項目及其各子系統都必須對接口進行嚴格的控制。

硬件設備接口主要包括各子系統與各種設備（包括終端和其他各種輸入/輸出設備）之間的連接約定，硬件接口使用主干網和局域網相結合的總線型拓撲結構支撐網絡環境，信息管理子系統架構是B/S模式，此處的網絡接口一般是作為網絡通訊基礎的網絡協議，如TCP/IP、HTTP等。

軟件接口是進行軟件互操作的基礎，在系統設計時應定義好軟件的數據交換格式、軟件的接口命名規范等標準格式，從而保證各功能在系統集成時可以協作運行。在系統中， Windows2000、Windows XP以及Linux多種操作系統并存，為它們之間的信息交換提供接口。

2）用戶接口

用戶界面的設計滿足：

人機界面友好、操作簡便、條理清楚、響應迅速；

界面簡捷、清晰、層次鮮明、能屏

重要信息突出, 具有動感；蔽掉不需要的信息；

界面風格一致、標識符號統一；

盡量采用圖形、圖像、動畫等多媒體技術，促進使用者的理解；

系統設計人性化，方便操作，提供給用戶統一簡潔的界面，讓用戶用的明白，操作方便。

3）軟件接口

接口層通過向各級系統提供網絡接口、數據接口和系統接口，使各類信息得到充分共享，成為一個有機的整體。這里的軟件接口具體是指大軍山泵站信息化系統中各子系統之間接口，這些接口反映了系統基本架構，根據不同組成部分進行描述。

4）通信接口

通信接口這里主要包括應用系統與服務器、監控系統與現地開關柜和智能儀表之間的通信。

系統應支持通過TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI等協議與本系統的服務器進行通訊和數據傳輸。

開關量信號包括控制回路斷線、斷路器未儲能、斷路器分、合閘位置、手車試驗位置、手車運行位置、延時電流速斷、帶時限過電流保護動作于跳閘（事故報警）、控制回路斷線、斷路器未儲能、斷路器分、合閘位置、手車試驗位置、手車運行位置、接地開關合閘位置等，要求原廠家提供自動化接口并接入信息化系統。

開關柜、勵磁柜、綜合保護裝置或變壓器等原廠家配置的智能儀表，智能儀表應帶有通訊功能，提供通訊接口協議范圍：如IEC61850，IEC60870-5，SC-1801，部頒CDT，101，103，104，MODBUS等，方便將信號接入信息化系統。

3.3.5其它需求

1）信息化標準需求

信息化標準建設在于滿足各項水務信息化系統建設的需要，加強信息化建設的統一領導，建立信息化標準的管理體系，保證信息在采集、處理、交換、傳輸的過程中有統一的規范，最大限度地實現信息資源共享，使各信息系統得到協同發展，為實現信息化管理作出應有的貢獻。

2）網絡及硬件運行環境需求

建設以武漢市水務局為中心，以個區縣水務局、泵站運行管理單位為基礎，結合現有計算機網絡系統，實現全市泵站信息實時采集、遠程控制和信息共享，全面提高泵站智慧管理水平。

3）數據交換節點建設需求

根據武漢市水務局業務管理模式，依據《湖北省水利信息化資源整合共享實施方案》，建立適應水務信息化整合與共享系統需要的多級數據交換平臺，與長江委、湖北省水利廳、水文、氣象等單位建立數據交換平臺，滿足泵站調度管理業務基礎信息和專業信息的存儲和多級數據庫的統一管理需要，為應用系統提供資源共享和高效交換提供基礎環境。

4）集成共享平臺建設需求

采用SOA技術架構，制定一套應用支持平臺技術標準，完成對業務應用軟件的統一管理，實現應用系統的可持續發展。

平臺主要完成對各種信息資源進行管理、為業務應用裝配軟件并提供運行環境、提供服務描述與服務訪問接口服務和對信息資源提供訪問安全管理與服務。

5）專業應用系統整合需求

本次項目建設中應實現對目前現有系統資源與共享整合，具體整合的業務應用系統主要包括水務局業務處室管理的系統和武漢市水務防汛信息中心管理的系統。對于自動化控制設備監控信息以及視頻監控信息，根據目前設備情況，對于可以整合的信息進行整合，實現新平臺與原有系統整合共享，實現單點登錄。