1、洪水河灌区信息化系统介绍目 录第一章 概 述 .061.1 灌区基本情况 .61.2 系统建设内容及要求 .81.2.1 通信网 络系统 .81.2.2 计算机网络系统 .91.2.3 水资源信息采集系统 .91.2.4 闸门 控制与视频监视系 统 .10第二章 系统总体 结构 .112.1 系 统逻辑结构 .112.2 系 统功能 .132.2.1 基础数字信息系统平台 .152.2.2 应用服务系统平台 .152.2.3 综合决策系统平台 .15第三章 通 信网络系统 .173.1 通信方案 .173.1.1 通信方案概述 .173.1.2 系统结构 .183.2 系统配置与通 信设备 .
2、193.2.1 管理处信息中心 .193.2.2 测控点现地 .193.3 安装方式 .19第四章 计算 机网络系统 .204.1 硬件 建设 .204.1.1 系统拓 扑图 .20洪水河灌区信息化一期工程投标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 2 页 共 179 页4.1.2 主要硬件配置 .404.2 软件 系统 .504.2.1 软件系统组成4.2.2 综合数据库 管理系统 .514.2.2.1 数据库结构4.2.2.2 灌区基础数据库类型4.2.2.3 系统功能4.2.3 综合应用管理系统 .51第五章 水资源信息采集系统 .1405.1 水位流量采集系统 .1405.1.1
3、系统配置与设备 .1445.1.2 系统功能 .1485.2 水质采集系统 .1485.2.1 水质采集点布置 .1485.2.2 设备配置 .1485.2.3 功能 .1485.3 雨量采 集系统 .1495.3.1 雨量采集点布置： .1495.3.2 设备配置 .1495.3.3 设备安装图 .1505.3.4 功能 .1505.4 土壤墒情采集系统 .1515.4.1 土壤墒情采集点布置 .1515.4.2 设备配置 .1515.4.3 功能 .151第六章 闸门控制 及视频监视系统 .1536.1 闸门控制点布置 .1536.2 设备配置 .1546.3 视频监视系统附件 1 灌区基
4、础属性数据库系统详细设计洪水河灌区信息化一期工程投标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 3 页 共 179 页第一章洪水河灌区信息化一期工程投标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 4 页 共 179 页第一章 概 述1.1 灌区基本情况洪水河灌区位于甘肃省河西走廊中部的民乐县境内，南依祁连山北麓，北接张掖市，东西与童子坝灌区、海潮坝灌区接壤。地理位置在东经 1002311013，北纬 37563343之间。灌区地势由南向北倾斜，南北长 45 公里，东西宽 4-25 公里，总面积 625 平方公里。农业灌溉区海拔高度 1700-2600 米。灌区内地表水资源主要来源于祁连山北麓黑
5、水河水系的洪水河、玉带河和山城河。多年平均径流量为 1.4769 亿立方米。径流来源主要有三种类型，即冰雪融水、降水和岩基裂隙水，其中，大气降水占径流总量的63.9-66.4%，冰雪融水占 2.2-4.5%，山区岩基裂隙水占径流总量的29.1-33.9%。灌区属典型的大陆冷干旱气候，太阳辐射强，日照充足，夏季炎热，昼夜温差大，降水稀少，蒸发强烈，多年平均气温 0-7.6，平均最高气温 24，平均最低气温-21 ；多年平均风速4.5m/s。降水量自南向北递减，南郊县城附近多年平均降水量达250-320 毫米，北部则只有 154 毫米，且降水多集中在 7-8 月份。蒸发量与降水量相反，自南向北递增
6、，南部多年平均蒸发量 1638 毫米，北部则高达 2500 毫米。年日照时数为 2411-2997 小时，多年平均最大冻土深度 1.62 米全年无霜期 144 天。洪水河灌区设计灌溉面积 32.2 万亩，有效灌溉面积 26.02 万亩(其中，益民东西干渠控制 22.0 万亩，义得干渠控制 2.8 万亩，鹿沟洪水河灌区信息化一期工程投标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 5 页 共 179 页干渠控制 1.4 万亩)，是一个以农业灌溉为主的自流灌区。灌区水资源主要来自双树寺水库。双树寺水库为中型水库，总库容 2530 万立方米，洪水河经双树寺水库调节后进入总干渠。义得干渠从玉带河引水，鹿
7、沟干渠从山城河引水，二者均为无坝引水。灌区设计引水流量 22.5m3/s，共有干渠 5 条，总长 105.4 公里，水工建筑物 242 座。支渠 43 条，总长 140.08 公里，水工建筑物 647 座。洪水河灌区辖洪水、三堡、六坝等 6 个乡 83 个行政村和 43 个机关单位的农场和林场。灌区农业总人口 8.4 万，人均占有耕地3.83 亩。灌区农业作物主要以粮食作物为主，包括小麦、大麦、玉米和豆类等。经济作物主要有油菜、大蒜、胡麻、洋芋、苹果等地方农林特产作物。近年来，灌区林业和畜牧业发展较快，已建成防护林 1.44 万亩，经济林 5.44 万亩。大牲畜存栏数已超过 10 万头，小牲畜
8、存栏数超过 16 万只，畜牧业总产值超过 3091 万元。洪水河灌区多年利用的水资源有 1.49 亿立方米。可耕地面积 46万亩，灌溉水源主要来自三条河流，这三条河流是洪水河、玉带河和山城河，其共同特点是，径流量年际变化大，变差系数为 0.2，且年内水量分布不均，7-9 月份来水量占全年来水量的 59%。径流来源于祁连山区中高山纵深地带的大气降水和冰雪融水以及基岩裂隙水。洪水河灌区管理处下设 1 室、3 股、2 所、2 站、1 厂，现有管理人员 225 人。灌区管理仍基本以计划经济体制下的运行方式进行管理，不强调水管单位自身生存和发展的内在需要，管理方法不科洪水河灌区信息化一期工程投标书（技术
9、标书）中国科学院计算技术研究所 第 6 页 共 179 页学，用水使用分散，各自为政，水量不能统一调度，导致水资源的不充分利用。为了适应今后灌区的发展,提高灌区管理水平,迫切需要建设一套有效的信息化管理系统。1.2 系统建设内容1.2.1 通信网络系统1.2.1.1 建设内容益民总干所有支口及5处渠首水位流量采集点，1处水质采集点，1处土壤墒情采集点，2处雨量采集点与管理处信息中心的数据通信；3处闸门监控制点与管理处信息中心的通信（控制信号及视频信号的传输）。1.2.1.2 建设要求除18处支口水位流量采集点外,所有采集点通过电信GSM数据通信方式将所采集有关数据实时传输到信息中心,并具有随时
10、招测与就地存储功能：18处支口水位流量采集点通过IC卡定时将数据转载到管理处信息中心数据库中；3处闸门控制点由于距管理处距离较近而采用有线方式传输视频及控制信号；本网采用端局或汇接局方式接入当地公网.洪水河灌区信息化一期工程投标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 7 页 共 179 页1.2.2 计算机网络系统1.2.2.1 建设内容管理处大楼内建立一个计算机网络控制中心。1.2.2.2 业务要求水情、工情等各类实用信息的及时传输、处理、查询，提供实时、详实的数据需求服务；数据存储服务，提供文件、图片等数据存储，提供数据安全保证；信息发布服务，为公众提供水情、水费查询。1.2.3 水资
11、源信息采集系统1.2.3.1 建设内容建设灌区总干渠所有支口及渠首 5 处水位流量采集点，水环境信息采集点 1 处、土壤墒情信息采集点 1 处、雨量采集点 2 处。1.2.3.2 建设要求水位流量数据实时采集、存储、分析处理，实现准确计量，合理配水；同时结合水费改革进行示范性水费管理，实现按方收费；水源水质实时监测；降雨量实时监测。洪水河灌区信息化一期工程投标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 8 页 共 179 页1.2.4 闸门控制与视频监视系统1.2.4.1 建设内容实现？3 处闸门（2 个节制闸、1 个分水闸）的自动控制与视频监视。1.2.4.2 建设要求对闸门实施就地和远程控
12、制，并通过对渠道水位、流量、闸门开度的实时监控，实现示范自动配水。第二章 系统总体结构2.1 统逻辑结构灌区信息化系统是将采集到的各类基础数据及通过通信网络传输的实时数据存储到数据库系统（包括基础数据库、专业数据库）而形成的以应用服务系统平台为核心的数据存储管理及应用体系统。在数据库系统的基础上，一方面，按不同的主题构建数据仓库，在模型和规则的指导下通过数据挖掘，对综合数据库进行补充，另一方面，通过以数据共享服务为特征的数据存取接口（存取中间件） ，为应用服务和决策会商提供支持，同时，还为业务模型提供管理服务（模型库） 。应用服务系统平台中的应用服务中间件、数据仓库、洪水河灌区信息化一期工程投
13、标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 9 页 共 179 页模型库、服务管理等各部分之间没有固定的层次关系，而通过标准的操作协议，相互关联，协同工作，共同支撑各应用系统的实现。因此，应用系统可以根据业务处理的需要，在标准服务协议的支持下，以数据库、模型库、综合数据库为基础实现各种中间过程服务，从而完成业务处理的功能。综合决策会商是灌区信息化服务功能的最高层次的应用，它以各应用系统为主体，通过应用虚拟仿真技术为各应用集成提供模拟分析的软硬件环境和虚拟现实、业务仿真的可视化环境，完成对灌区重大事件和业务工作的分析、研究、预测、决策。灌区信息化逻辑结构如图 21 所示。洪水河灌区信息化一期工
14、程投标书（技术标书）中国科学院计算技术研究所 第 10 页 共 179 页图 2-1 灌区信息化逻辑结构2.2 系统功能在支撑技术和技术标准支持下，通过基础数字信息系统平台、应用服务系统平台和综合决策平台，为灌区提供不同需求的基本查询功能、基本业务管理功能及决策支持。综合决策系统平台应用服务系统平台基础数字信息系统平台最高应用 发现知识 抽取信息 原始数据应用服务中间件公 共 接 口数据挖掘模型库 数据仓库综合数据库数据采集人 工监测数 据自 动监 测数 据GPS、RS、GIS数 据外 部交 换数 据通信网络传输基础数据库 专题数据库元数据库数 据 处 理业务应用逻辑 GIS 分析应用综 合 决 策 会 商综合决策支持系统仿真虚拟 综合决策支持系统决策支持小组、专家系统
