漳卫南运河水资源监控能力建设
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第4章 水利信息化建设

4.1 漳卫南局信息系统概况

水利信息系统是指利用现代信息技术,开发和利用水利信息资源,实现水利信息采集、传输、交换、存储、处理和服务的网络化与智能化系统。漳卫南局信息系统是指漳卫南局管辖范围内的通信系统(含语音交换系统)、计算机网络系统、视频监控系统、视频会商系统、信息自动采集系统、业务应用系统和辅助系统(机房、铁塔、电源、空调及其他)等。

4.1.1 通信系统

漳卫南局通信系统分为传输系统和语音交换系统两大部分,截至2017年,共有52个通信站点,覆盖了全局所有基层管理单位。

4.1.1.1 传输系统

漳卫南局现代化数字通信(传输)系统起步于1995年。1995年,德州—岳城水库微波干线建成使用,标志着漳卫南局从古老的磁石明线通信直接跨入了数字通信,依托该微波干线,逐渐实现了漳河上游三级管理单位的专网通信。漳卫新河治理项目实现了下游通信专网的建设,通过海委基层通信基础设施建设项目实现了卫河通信专网的建设,并通过多次改造,逐渐建成了目前的通信网络。

图4.1 漳卫南局传输系统网络示意图

(1)德州—岳城水库微波干线:干线全长288km,站点包括德州、祝官屯、临清、馆陶、魏县、临漳、岳城、邯郸共8个站,7跳电路,始建于1995年(JICA微波项目),当时使用2G频段,容量为8Mbit/s,经多次改造,目前使用频率为8G频段,近端(德州—魏县)容量为400Mbit/s,远端(魏县—临漳—岳城水库、临漳—邯郸)容量为155Mbit/s。

(2)德州—沧州微波环线:包括18跳电路,8G频段,其中北线为德州—吴桥—东光—南皮—沧州,建于2009年,容量为40Mbit/s;南线为德州—吴桥闸—宁津—寨子—盐山—沧州、吴桥闸—袁桥、寨子—王营盘、寨子—罗寨、寨子—庆云闸—辛集闸—海兴、庆云闸—乐陵局、庆云闸—庆云局、盐山站—盐山局,始建于2004年(漳卫新河通信网项目),经2012年漳卫新河通信网维修项目改造完成,容量为100Mbit/s。

(3)卫河通信系统:包括1条微波电路和350km双芯光纤电路,2010年基层单位(卫河)通信与网络基础设施建设建设完成。微波电路为魏县—内黄,8G频段,容量为155Mbit/s;350km光纤链路包括内黄、清丰(南乐)、濮阳、浚县、滑县、汤阴、刘庄闸7个站点,容量为155Mbit/s(STM-1光传输)。

(4)光纤支路系统:包括局机关—德州局—机动抢险队,STM-1光纤电路;馆陶站—邯郸站(租用),STM-1光纤电路;四女寺局—武城局,自建24芯光纤通道;上游局—邯郸局—岳城水库管理局(租用),STM-1光纤电路。

(5)漳河采砂视频传输系统:包括10跳电路,13G频段,共有临漳、京广铁路桥、邺镇(京深高速桥)、北吴庄、三宗庙、曹村、苗庄、陈村、二分庄、明古寺、张看台11个站点,2009年漳河采砂视频监控系统项目建设完成,容量为40Mbit/s。

(6)点对点支线微波系统:共有点对点微波电路13跳。

表4.1 漳卫南局点对点支线微波系统

(7)与上级及其他防汛部门联网系统:与海委通过沧州—海委的微波联网,频段为8GHz,容量为40Mbit/s,建设时间为2009年;与安阳水利局联网,采用租用汤阴—安阳的光纤以及岳城水库—安阳的微波,实现与安阳水利局联网,建设时间为2010年;与德州市水利局联网,通过合建光纤实现,建设时间为2004年。

图4.2 漳卫南局语音交换网络示意图

4.1.1.2 语音交换系统

漳卫南局现代化语音交换系统起步于1991年。1991年采购安装了加拿大北方电讯(Northern Telecom Limited)的SL1数字程控交换机,该交换机满容量288线,是德州市第一台数字程控交换机,该交换机的使用使漳卫南局直接从磁石交换阶段直接跨入数字程控阶段(语音交换产品发展的过程还有纵横交换机、模拟程控交换机两个阶段),后经多次升级改造,依托数字传输系统逐渐建成以局机关为中心的分级交换网,包括1个交换中心、4个交换分中心、3个直属接入局及35个三级交换局或远端接入局。

程控交换网交换中心位于漳卫南局机关,担负着漳卫南局各交换分中心及与水利部、海委和其他水利专网的汇接任务;4个交换分中心分别为卫河河务局、岳城水库管理局、聊城河务局及沧州河务局,交换分中心担负三级交换局或远端接入局的交换及汇接任务;3个直属接入局分别为德州河务局(水闸管理局)、防汛机动抢险队及四女寺枢纽管理局,直属接入局作为远端交换模块直接接入局机关交换中心;三级交换局或远端接入局通过数字中继或作为远端模块接入交换分中心。

随着计算机网络技术的发展及VoIP技术的成熟、推广,原来占用通信资源较大的线路交换设备逐渐退出了信息化市场,取而代之的是基于TCP/IP技术的软交换设备。为了适应信息化技术及市场的发展,漳卫南局自2012年开始语音交换系统的软交换改造。目前,漳卫南局交换中心为华为技术有限公司的eSpace U1981语音网关,分中心所用设备为华为技术有限公司的eSpace U1960语音网关,其他为华为技术有限公司IAD综合接入设备及中兴远端模块用户交换机。

4.1.2 计算机网络系统

漳卫南局机关计算机网络起步于信息中心内部使用的令牌环网,1998—1999年利用ADSL技术实现了局机关的计算机网络覆盖,2000年改造为基带传输的以太网,2002年实现了办公楼内以太网的桌面百兆连接并建立与海委以及各二级局的网络链路。经过多年发展,至今已发展为对上可以和海委计算机网络连接,对下可以覆盖局属各二级单位的大型网络,基本实现了各二级单位水情数据与局防办互通,并实现了二级单位通过局机关接入因特网。

4.1.2.1 计算机网络规模

漳卫南局计算机网络包括局机关计算机局域网、局属各单位计算机局域网以及局机关与局属各单位的广域网链接。局机关的核心交换设备通过微波、光纤等链路以及广域网设备实现与局属各单位的广域网连接,实现统一外网出口、统一规划、统一管理。漳卫南局计算机网络目前网内终端用户超过600个,网络交换设备59台,网络路由设备7台,其他网络设备20台。

4.1.2.2 网络安全管理体系

网络安全系统由网络防火墙、网络入侵防御系统(IPS)、网络入侵检测系统(IDS)、内网审计系统、入侵检测系统、网络漏洞扫描系统、网络防病毒系统、网络设备管理系统、网络用户管理系统等构成。网络安全系统结构图如图4.3所示。

图4.3 漳卫南局计算机网络拓扑图

图4.4 漳卫南局网络安全系统结构图

4.1.3 视频会商系统

漳卫南局视频会商系统始建于2005年,当时漳卫南局作为国家防汛抗旱指挥系统(一期)的异地会商端站,在局机关安装了Tandberg 6000视频会商终端,可以被呼叫参加国家防总、水利部、海委召开的视频会议。2006—2009年,通过中央水利建设基金度汛应急项目建设了局属各单位的地会商站点,并在局机关配置了多点控制单元,可以作为中心站发起、控制多个站点的异地会商,2009年全球环境基金GEF项目建设了漳卫南局机关DLP投影显示系统,并将局机关中心站搬迁到5楼会议室,2013—2014年分别对部分站点进行升级改造,并对局机关中心站多点控制单元、会商终端进行了升级改造。目前,漳卫南局视频会商系统已经成为覆盖局机关及10个二级局(含岳城水库)共12个站点的防汛视频会商系统,局机关多点控制单元是华为9630,支持1080P高清视频会商终端及全编全解、混合编码,局机关、邯郸局、德州局、岳城水库、岳城水库管理局、防汛机动抢险队等6站点为1080P高清会商终端站点,卫河局、聊城局、邢衡局、沧州局、水闸局、四女寺局等6站点为标清会商终端站点。

图4.5 漳卫南局视频会商系统示意图

4.1.4 视频监控系统

目前漳卫南局运行的工程视频监控系统共有4套,分别为漳河采砂视频监控系统、岳城水库闸门视频监视系统、漳卫新河堤防监控系统、漳卫新河堤防河口监控系统。

(1)漳河采砂视频监控系统:项目建设于2010年,在京广铁路桥以下到张看台段设置10个河道采砂视频监控站,分别为京广铁路桥、邺镇(京深高速桥)、北吴庄、三宗庙、曹村、苗庄、陈村、二分庄、明古寺、张看台。该系统主要用于漳河采砂的实时监控,为采砂管理提供辅助手段,并为水政执法提供有效的证据,同时在汛期也可用于水情工情的视频监视,为防汛抗旱提供服务。

(2)岳城水库闸门视频监视系统:2010年岳城水库除险加固项目建设,在溢洪道启闭机房、泄洪洞启闭机房、主坝中部等设置彩色一体化球型摄像机13处,在溢洪道1~9孔闸门下游设置固定摄像机9处,主要用于岳城水库水情工情的视频监视。

(3)漳卫新河堤防监控系统:系统主要用于漳卫新河堤防监控,运行于公网平台,使用单位是德州河务局。

(4)漳卫新河堤防河口监控系统:系统主要用于漳卫新河堤防河口监控,运行于公网平台,使用单位是沧州河务局。

4.1.5 信息自动采集系统

漳卫南局信息采集系统包括:岳城水库自动遥测系统、引黄倒虹吸工程多通道数据采集安全监控系统、引黄倒虹吸工程水位自动测报系统、水文流量自动监测系统、实时水情报汛系统、岳城水库闸门控制系统、祝官屯枢纽管理所节制闸全计算机监控系统、庆云闸闸门监控系统、吴桥闸闸门监控系统、罗寨闸闸门监控系统。

(1)岳城水库自动遥测系统规模为1个中心站、36个遥测站,其中36个遥测站包括5个水位、雨量站,5个流量、雨量站,4个水位、流量、雨量站和22个雨量站点。该项目覆盖了清漳河全部,浊漳河漳泽水库、后湾水库、关河水库以下及漳河干流,控制流域面积约11910km2,占总流域面积的66%。系统遥测站采用主备信道运行,GPRS为主信道,北斗卫星为备用信道,一点双发组网。遥测站数据同时发送到岳城水库水情中心,漳卫南数据接收中心,岳城水库水情中心站接收数据采用固定IP专线接收GPRS传输的数据,卫星指挥机接收卫星信道传输的数据,漳卫南数据接收中心采用固定IP专线接收数据。

(2)引黄倒虹吸工程多通道数据采集安全监控系统:项目用来采集、监测倒虹吸工程安全数据,保障工程安全运行,使用用户是四女寺枢纽管理局。

(3)引黄倒虹吸工程水位自动测报系统:项目用来采集、分析倒虹吸工程水位数据,保障工程安全运行,使用用户是四女寺枢纽管理局。

(4)水文流量自动监测系统:用于漳卫南局取水口取水量、引水量查询,使用用户是局水文处。

(5)实时水情报汛系统:局属各报汛站以报文形式报送雨水情信息至局水文处,实现水情自动报汛,使用用户是局水文处。

(6)岳城水库闸门控制系统:基于独立的工业控制系统,实现岳城水库闸门的集中控制、现地控制,建设于2010年岳城水库除险加固项目。

(7)祝官屯枢纽管理所节制闸全计算机监控系统:用于祝官屯枢纽闸门的集中控制、现地控制、调节水位、蓄水兴利、行洪排涝。建设于2013年祝官屯除险加固项目。

(8)庆云闸闸门监控系统:闸门监控系统采用开放式集中与分布三层控制模式,能现地手动控制、桥头堡集中控制、管理所远程控制。对现场执行机构进行控制数据信号采集上传。

(9)吴桥闸闸门监控系统:闸门监控系统采用开放式集中与分布三层控制模式,能现地手动控制、桥头堡集中控制、管理所远程控制。对现场执行机构进行控制数据信号采集上传。

(10)罗寨闸闸门监控系统:闸门监控系统采用开放式集中与分布三层控制模式,能现地手动控制、桥头堡集中控制、管理所远程控制。对现场执行机构进行控制数据信号采集上传。

4.1.6 业务应用系统

漳卫南局各部门根据业务需要,陆续建设了许多业务应用系统,这些系统独立运行。根据部委统计整合政务信息系统的要求,漳卫南局信息中心对政务信息系统进行了统计,截至2017年9月,漳卫南局建设或使用的政务信息系统共50个。

4.1.7 辅助系统

辅助系统的功能主要是为信息化主设备的运行提供电力供应及良好的运行环境,由铁塔、机房、电源、空调等组成。由于漳卫南局系统建设时间跨度较大,因此设备厂家和型号也不尽相同。为了保证系统的维护便利性和缩短故障恢复时间,漳卫南局信息中心在设备的维修改造中逐渐将设备厂家和型号趋于统一,增加备品备件的通用型,从而更有效地保证系统的运行。

目前在用的组合电源主要是中达电通和艾默生两家的产品,蓄电池基本都是南都的产品,空调基本都是格力公司的产品,具体情况详见表4.2。

表4.2 漳卫南局通信电源、通信机房、铁塔情况

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