地下水资源监测系统实施方案

1、 地下水资源监测系统实施方案目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1综述4 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1.1实施方案的建设背景4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.2项目的建设地点4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.3实施方案的建设原则4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 实施方案的建设内容5 HYPERLI

2、NK l bookmark14 o Current Document 实施方案的建设标准和依据5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2实施方案的需求分析7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2.1实施方案的功能需求7 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2.2实施方案的信息量指标8 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.2.1系统数据处理量的分析8 HYPERLINK l bookmark24 o

3、Current Document 2.2.2系统数据存储量的分析8 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 2.2.3系统数据传输量的分析9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.2.4系统采集与共享的信息量的分析10 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 系统存储与备份的信息量的分析10 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.2.6系统处理与展示的信息量的分析10 HYPERLINK l bookmark

4、34 o Current Document 2.2.7系统存储能力的需求总量11 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 3实施方案的配置设计11 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 3.1实施方案的总体构架11 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 3.2信息资源规划和数据库设计12 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 3.2.1地下水资源监测系统的通信组网设计12 HYPERLINK l bookmark4

5、4 o Current Document 3.2.2地下水资源监测系统数据库的配置设计14 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 数据库的物理与逻辑结构15 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 数据库的建设内容19 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 数据量测算19 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 数据库的技术特性19 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document

6、数据库管理软件的选配20 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 服务器的要求20 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 3.3应用支撑系统的配置设计20 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 3.3.1监测站点的土建设计20 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 3.3.2监测站点的主要硬件产品21 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 投入式水位计21 HYPERL

7、INK l bookmark68 o Current Document 在线5参数水质监测仪22 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 数据采集器RTU22 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 通信Modem24 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 充放电控制器24 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 蓄电池25 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 地下水位监

8、测点设备拓扑图25 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 3.3.3中心站的主要硬件产品25 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 中心站的路由器25 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 中心站数据库服务器26 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 中心站的交换机27 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 中心站服务器机柜28 HYPERLINK l bookmar

9、k90 o Current Document 3.3.4中心站工作平台软件28 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 中心站的服务器操作系统软件28 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 中心站的服务器数据库软件28 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 中心站的网络杀毒软件28 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 数据接收处理监控软件28 HYPERLINK l bookmark100 o Current D

10、ocument 软件安全与策略30 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 3.4数据处理和存储系统设计31 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 3.4.1信息处理和数据存储系统的结构31 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 3.4.2信息处理和数据存储系统的技术特征32 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 3.5终端系统与接口设计36 HYPERLINK l bookmark110 o Curren

11、t Document 3.5.1系统终端的技术设计36 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document 3.6计算机网络的配置与要求38 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 3.6.1机房建设38 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 3.6.2计算机网络配置设计41 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document 4项目建设与运行管理41 HYPERLINK l bookmark120 o Current Documen

12、t 4.1系统运行管理维护机构41 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document 4.2项目施工管理制度42 HYPERLINK l bookmark136 o Current Document 5系统使用维护人员的配置与培训44 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 5.1人员培训计划44 HYPERLINK l bookmark140 o Current Document 5.1.1施工过程的培训目标计划44 HYPERLINK l bookmark142 o Current Document 5.1.

13、2培训专业科目及其教材师资的安排计划46 HYPERLINK l bookmark144 o Current Document 6附图47 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 6.1预计效果图147 HYPERLINK l bookmark148 o Current Document 6.2预计效果图248 HYPERLINK l bookmark150 o Current Document 7项目投资概算49 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 7.1投资预算编制说明49 HYPERLINK

14、l bookmark158 o Current Document 7.2系统投资预算表50 HYPERLINK l bookmark160 o Current Document 7.2.1监测站点设备材料费用预算表50 HYPERLINK l bookmark162 o Current Document 7.2.2企业信息中心网络设备材料费用预算表52 HYPERLINK l bookmark164 o Current Document 7.2.3地下水资源监测系统建设费用预算表54综述实施方案的建设背景随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的

15、开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%，北方缺水地区占到了52%，在华北和西北城市供水中占到了72%和66%，有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。地下水是水资源重要的组成部分，虽属可再生资源，但地下水更新和自净非常缓慢，一旦被污染，所造成的环境与生态破坏，往往长时间难以逆转。目前中国90%的城市地下水遭受污染，已呈现由点向面扩展的趋势。而我国地下水污染治理技术与工程应用刚刚起步，因此，加强对地下水的监控和相应技术的开发成为一种迫切需要。项目的建设地点xx古称xx,地处x

16、x省中南部，幅员面积12826平方公里。是一座有近3000年历史的历史文化名城，是文化巨匠郭沫若的故乡，以拥有世界文化和自然遗产峨眉山-xx大佛而享誉中外。xx城依水而建,因水而兴,无论它的物质文明还是精神文明,都与水息息相关。xx的自然景观和人文遗产都离不开水。青衣山由于麻浩河的开凿而被分解为凌云、乌尤、马鞍三山。有了麻浩河,才有“绿影一堆漂不去”。波光云影,鸥鸟飞翔，“两三渔火疑星落，千百帆檣戴月收”。“山水xx”，“水”是xx不可或缺的城市符号，爱xx,就要爱护xx的水资源。随着城市化进程与工业的发展，xx市对地下水的需求量也大幅增大，为了保证地下水质不受污染、地下水量不过分采取，维持整

17、个水的储量平衡和不受污染，实时掌握地下水位、水质尤为重要。实施方案的建设原则项目建设遵循以下原则：实用性：满足水资源监测管理系统的功能需求，并能够产生积极的效果。先进性：采用成熟可靠的前沿技术，顺应技术发展的主流方向，确保系统整体技术先进。整体性：注重整体规划，确保系统各个环节指标协调一致。经济性：追求最佳性能/价格比，充分利用已建、在建和后续建设的信息化系统成果，避免重复建设。可扩展性和兼容性：保障系统在其生命周期内能够与其主流技术兼容，系统功能可扩充，并能够在不同档次、不同规模的平台上运行。可靠性：确保系统整体运行稳定、安全、可靠。实施方案的建设内容1）项目建设的目标是：运用先进的信息采集

18、传输技术、水质检测技术、计算机信息系统集成技术，实现对项目地区的地下水的水位、水质等信息的自动、连续、实时地在线监测，为水环境的保护与决策提供科学的依据。2）项目建设的规模是：系统建设规模为1123134元人民币。3）项目建设的内容是：（1）水资源监测中心站1个（包括：中心站机房计算机局域网、水资源监测系统数据接收处理软件、水资源监测系统中心站机房及值班室的配套设备）。（2）地下水监测点2个（从地下水系的上游选取1个监测点、下游选取1个监测点；实现地下水水位、水质常规五参数的在线实时监测）。实施方案的建设标准和依据本项目建设的标准包括：1）中华人民共和国水法（1988年颁布，2002年修改）；

19、2）中华人民共和国环境保护法（1989年颁布）；3）中华人民共和国水污染防治法（1984年颁布，2008年修改）；4）中华人民共和国可再生能源法（2006年颁布）；5）取水许可和水资源费征收管理条例（中华人民共和国国务院第460号令）；6）水资源费征收使用管理办法（财政部、发改委、水利部200879号文）；7）中华人民共各国可再生能源产业发展指导目录（发改委2005年制订）；8）可再生能源发展专项资金管理暂行办法（财政部2006年颁布）；9）关于大力推进浅层地热能开发利用的通知（国土资发2008249号）；10）取水许可管理办法（水利部第34号令）；11）建设项目水资源论证管理办法（水利部、国

20、家计委2002第15号令）；12）xx省中华人民共和国水法实施办法（xx省政府第99号令，2005年）；13）xx省人民政府关于加强节能工作的决定（川府发20078号）；14）xx省建设项目水资源论证报告书编制要求（试行）（xx省水利厅川水函（2004）100号）；15）关于全面推进节水型社会建设的意见（川府发201139号）。16）关于调整水资源费征收标准的通知（川办函（2005）110号）；17）xx省城市供水管理条例（2000年颁布，2011年修正）；18）成都市水资源管理条例（1992年6月实施）；19）成都市地下水资源管理办法（2007年9月实施）；20）成都市节约用水管理条例（20

21、09年1月实施）；21）国务院关于实行最严格水资源管理制度（国发20123号）；22）xx省人民政府关于全面推进节水型社会建设的意见（川府发201139号）；23）xx省取水许可和水资源费征收管理办法（省政府258号令，2012年8月1日实施）；24）xx省建设项目水资源论证报告书编制要求（试行）（xx省水利厅川函2004年）100号）25）建设项目水资源论证导则（试行）（SL/Z322-2005）；26）xx省地源热泵系统工程技术实施细则（DB51/5067-2010）；27）水文调查规范（SL196-97）；水资源评价导则(SL/T322-1999)；供水水文地质勘查规范(GB/T5002

22、7-2001)；当前国家鼓励发展的节水设备(产品)目录(第一批)(公告2001年第5号)；地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)；浅层地热能勘查评价规范(DZ/T0225-2009)；环境影响评价技术导则(HJ/T2.1-2.3-93、2.4-1890)；公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)；居住建筑节能设计标准(JGJ134-2001)；采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)；注水试验规程(YS5214-2000)；地下水资源勘察规范(SL454-2010)；水资源监控设备基本技术条件(SL426-2008)；水资源实时监控系统建设技术导则(SL34

23、9-2006)；夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ134-2010)；地表水和污水监测技术规范(HJ/T91-2002)PH水质自动分析仪技术要求(HJ/T96-2003)电导率水质自动分析仪技术要求(HJ/T97-2003)浊度水质自动分析仪技术要求(HJ/T98-2003)溶解氧(DO)水质自动分析仪技术要求(HJ/T99-2003)氨氮水质自动分析仪技术要求(HJ/T101-2003)实施方案的需求分析实施方案的功能需求业务功能：实现水位检测、水质检测、检测数据自动上传上位机、实时数据超阈值报警、数据处理整编入库、数据高级应用。业务流程：地下水资源监测项目的核定一-监测点的建设一-

24、监测点验收投运一-监测数据(水位、水质)上传。3）业务处理量：2个地下水位采集处监测管理。实施方案的信息量指标系统数据处理量的分析现场机数据处理任务包括通信协议解析、传感器数据采集标定、报警条件判断、历史数据存储查询和工况监视管理等，地下水资源监测系统采集周期一般设为5分钟，通过高效的程序设计，一般处理能力为8MIPS的MCU均能在20秒内完成20路传感器的巡测和数据处理存储，应答上位机历史数据召测的时间一般小于10秒。上位机数据处理任务包括以下内容：1）接收解码存储来自监测点现场机的监测数据；2）对接收到的水情水质数据和工况数据进行监视预警；3）指定时间内最大，最小，平均，折算，累计；4）查

25、询统计，图形图表的生成显示和打印；5）正常运行网络操作系统、数据库管理系统和WEB服务器软件等应用软件。其中最后一项与应用软件的功能和开发运行方式有很大关系，并随时有修改扩充的可能，对上位机处理能力有较高要求，方案设计中由专用服务器充当。系统数据存储量的分析现场机的存储量需求与历史数据库的构成、监测指标数、存储周期、要求最长存储时间有关，如要求现场机最多可监测30个理化指标（实际只测五参数，这里按30个理化指标计算，是为了增加存储容量的充分冗余度），每小时带时标存储一次数据，存储时间1年以上；则容量应大于：30X4X87601MB考虑时间戳、标志和报警数据等的存储，现场机历史数据存储器应大于1

26、.2MB。上位机数据存储量与监测范围（现场机数量），监测频次（现场机存储上传周期）有关，设现场机上传周期为60分钟，现设计现场机总数为6台，考虑到扩展性按20台计算，每台现场机可采样的理化指标项数为30项；则每项数据（8字节）加时间戳（8字节）和设备标识（14字节）、测站编号（8字节）后占用：8+8+14+8=38字节污染物超限和设备故障等报警数据按15%估算；上位机招测产生的数据按15%估算；则每小时数据库入库数据量约为：(20X30X38)X1.3=29.64KB上位机存一年历史数据需存储量：29.64KBX87600.26GB真实的存储量需求还与具体的数据库管理系统的实现有关。如果再考虑

27、来自信息监测中心站的数据，一年历史数据可能会大于1GB.系统数据传输量的分析项目的信息传输包括以下两类：(1)上位机与现场机(监测站)之间的信息传输(通过GPRS,GSM,PSTN等)；(2)计算机之间通过TCP/IP进行的信息传输，例如数据接收机与通信服务器之间，数据库服务器与客户端之间的通信；B/S结构中WEB服务器与浏览器之间的信息传输；C/S结构中服务器与客户端之间的通信。上位机与现场机之间的数据传输量与监测范围(现场机数量)和监测频次成正比关系，其主要部分是现场机的自动上传，外加不定期出现的远程参数设置和数据召测操作。如果采用HJ/T212-2005污染源在线自动监测系统数据传输标准

28、作为应用层协议进行通信，上传数据通讯包结构如下：包头(2)+数据段长度(4)+数据段+CRC校验(4)+包尾(2)数据段构成如下：请求编号(20)+系统编号(5)+命令编号(7)+设备标识(14)+密码(6)+总包号(4)+包号(4)+数据可算出每次传输由协议附加的字节数为73字节；由于数据区采用的结构形式为“字段名=字段值”的格式，“字段名=”和，分隔符号平均长度约6个字符。如每台现场机采集30个理化指标，平均每个指标长度为5字符，则每次传输的数据包长度约为：(6+5)X30+73=403字节如采用GPRS方式上报，中心站接收全部监测站数据总量约为：403X208KBGPRS传输速率按30k

29、bps计算，20各监测站的数据传输时间小于1分钟。信息监测中心站采用2M带宽接入网络INTERNET。系统采集与共享的信息量的分析系统需要采集的信息分为实时信息、基础信息两类。实时信息是指水位、水量、水温、水质等实时监测信息。基础信息指水工程、地理信息、整编后的水文及水资源信息、社会经济等基础信息。监测点要求支持如下实时信息的采集：水位、供排水量等水情信息及PH值、水温、电导率、溶解氧等水质信息以及信道质量、蓄电池电压等工情信息。如每个监测站采集20路水情水质信息，每项信息平均占用4字节，考虑系统今后扩展的可能，按100个监测站计算，则系统每采集周期（假设平均为60分钟，各遥测站/监测项可能不

30、同）采集的信息量为：20X20X4=1.6KB；系统中存在一些在目前技术条件下无法做到自动采集或采用自动采集方式成本过高的信息项，主要是一些水质监测项，如氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铁、锰、大肠菌群等参数拟通过现场采样、实验室测定分析；采用人工方式完成。除自动采集设备采集的数据以外，系统中还存在一些通过人工方式录入的数据，系统共享的信息量为自动采集量加人工录入的数据量，若人工录入数据量按100条/小时计算，共享信息量为：1.6KB+100X4=2KB。系统存储与备份的信息量的分析按一年1G计算，采用160G硬盘（RAID）,完全能存储10年以内的

31、历史数据。系统处理与展示的信息量的分析系统需要的处理能力指标应为：中心站服务器为DELL机架2950服务器，CPU为两颗四核Xeon54052.0GHz处理器，内存2GB全缓冲。系统存储能力的需求总量监测点：1MB/年、一存储周期1小时，30采样参数中心站数据库服务器：2G/年、一20个监测站，存储周期小于1小时。实施方案的配置设计实施方案的总体构架地下水水资源监测信息系统包括以下部分：信息采集传输系统、计算机网络系统和监控中心。其中：信息采集传输系统，包括监测点、GSM/GPRS网络、中心站数据接收机等信息采集与传输部分，采集的信息包括水位等水资源信息及PH值、水温、电导率、TDS、溶解氧等

32、水质信息以及信道质量、蓄电池电压等工情信息。信息传输包括通信方式选择、路由组织和信息质量控制等内容。计算机网络系统，包括局域网和广域网，涉及监控中心、相关业务部门的计算机网络互联，实现信息共享。监控中心，包括支撑系统运行的硬件、软件环境，是系统监控信息的最终汇集、数据交换共享、辅助决策和指挥调度的中心。以及支撑系统运行的平台。信息资源规划和数据库设计地下水资源监测系统的通信组网设计各类监测点数据的传输路径、入网节点、网络路由地下水信息中心通过路由器接入Internet,并在Internet上具有固定IP地址，数据接收工作站接收数据的TCP/UDP端口映射到路由器的某个固定端口上。各监测点配置的

33、GSM/GPRS通信设备通过GPRS网络接入Internet,与该路由器端口建立连接，与数据接收工作站进行数据通信，自动上传数据并接收召测命令。数据接收工作站负责监测站点的认证和连接链路的维持。此方式为监测站点与中心站之间通信的主信道。地下水水资源企业信息中心的数据接收工作站同时连接一部GSM通信设备，当Internet连接出现问题时可临时以SMS短信方式直接与监测站点进行通信。各监测站在通过GPRS网络与中心站通信失败时会自动转入SMS方式工作，并自动定期检测尝试主信道的恢复情况。系统中心站的通信网关的配置路由器主要性能指标：、处理器：RISC新一代处理器(400MHz)；、转发性能：180

34、Kpps；、固定以太网路由端口：2个百兆接口；、固定以太网交换端口：8个百兆以太网接口；、模块插槽：2个SIC插槽；、ESM插槽：1；、USB：1；、AUX：1；、配置口：1；、硬件加密：支持；、内存(缺省/最大)：256M/384M(SDRAM)；、CF：256M/1G；(13)、最大功耗：54W；、电源(AC)：输入额定范围：100240V50/60Hz；、环境温度：040C；、环境相对湿度：590%(不结露)。交换机主要性能指标:固定端口：24个10/100Base-TX自适应端口；2个Combo口；管理端口：1个Console口；交换容量：所有端口支持线速转发5.20Gbit/s；包转

35、发率：3.72Mpps；VLAN；最多支持4K个符合IEEE802.1Q标准的VLAN；支持基于端口的vlan；(6)VLAN接口：支持一个VLAN虚接口；GVRP:支持；广播风暴抑制：支持基于端口带宽百分比的广播风暴抑制；组播：IGMPv1/v2/v3Snooping；MVR；256个二层组播表项；端口汇聚：支持LACP；支持手动端口汇聚；支持最多三个聚合组；每个聚合组支持8个端口；MAC地址表：支持地址自学习；符合IEEE802.1D标准；最多支持8K个MAC地址；支持1K个静态MAC地址；支持添加动态/静态单播MAC地址、多播MAC地址和黑洞MAC地址；管理：支持命令行接口(CLI)配置

36、；支持Telnet远程配置；支持通过Console口配置；支持SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol)；支持RMON(RemoteMonitoring)1，2，3，9组MIB；支持H3CQuidView网管系统；支持WEB网管；支持系统日志；支持分级告警；电源：采用交流输入：额定电压范围：100V240VAC；50/60Hz；最大电压范围：90V264VAC；47Hz63Hz；整机最大功耗：14W；工作环境温度：0C45CoGSM/GPRS通信终端，其主要性能指标如下：频段：900/1800MHZ发射功率：2W(GSM900MHzClass4)1W(GSM18

37、00MHzClass1)最高DTE速率：115200bps；工作电压：7.5V-24V；待机功耗：3mA；工作功耗：20mA；数据传输标准：RS-232C；工作温度：-20C55C；工作湿度：W95%RH(40C)；可靠性：MTBF225000H；支持功能：GPRS，短信双向收发且最大长度70个汉字或160个ASCII字符掉电工作模式可控电源开关射频模块监测电路自动复位看门狗和应用层的双层外部复位RS232C串口控制信号复位系统通信组网拓扑图地下水采集地下水采集监测点监测点网络结构拓扑閹工件站信息中心工作站322地下水资源监测系统数据库的配置设计系统数据库包括实时数据库、基础数据库、模型库、方

38、法库和知识库。实时数据库、基础数据库、模型库的设计应符合“统一规划、统一标准、统一设计、数据共享”原则。数据库的物理与逻辑结构1）系统数据库的物理结构如下图所示：:需户层木资源诗刃战用爲班|;数据库安全机制+备份恢复管理略斗S程赠理采虫采址5U界庇11.1:11StAjJ面it11:;it扯融扼库含届史救拆）1II11號飪据嘩（含历史數畠）OMNICOMVV7申何件（业务规刪、数抵访问、合法性枝验等）11一I网.1申吧规范数据库：赴数据庠含历史媲世:ICOM/DC0MCOM.DCOM1）系统数据库的逻辑结构系统数据库的逻辑结构是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三

39、层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。开发人员可以将应用的商业逻辑放在中间层应用服务器上，把应用的业务逻辑与用户界面分开。在保证客户端功能的前提下，为用户提供一个简洁的界面。这意味着如果需要修改应用程序代码，只需要对中间层应用服务器进行修改，而不用修改成千上万的客户端应用程序，从而使开发人员可以专注于应用系统核心业务逻辑的分析、设计和开发，简化了应用系统的开发、更新和升级工作。通常情况下，客户端不直

40、接与数据库交互，而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。这样的好处主要有：由于数据访问是通过中间层进行的，因此客户端不再与数据库直接建立数据连接。也就是说，建立在数据库服务器上的连接数量将大大减少。例如一个500个客户端的应用系统，500个客户端分别与中间层服务器建立DCOM连接，而DCOM通讯所占用的系统资源极为有限，并且是动态建立与释放连接，因此客户端数量将不再受到限制。同时，中间层与数据库服务器之间的数据连接通过“连接池”进行连接数量的控制，动态分配与释放数据连接，因此数据连接的数量将远远小于客户端数量。可维护性得以提高。因为业务规则、合法性校验存在于

41、中间层，因此当业务规则发生改变时，只需更改中间层服务器上的某个组件（如某个DLL文件），而客户端应用程序不需做任何处理，有些时候，甚至不必修改中间层组件，只需要修改数据库中的某个存储过程就可以了。良好可重用性。同样；如果需要开发B/S应用，则不必要重新进行数据访问、业务规则等的开发，可以直接在WEB服务器端调用现有的中间层（如可以采用基于IIS的WebClass开发，或直接编写ASP代码）.事务处理更灵活，可在数据库端、组件层、MTS（或COM+）管理器中进行事务处理。系统三个逻辑层：即客户层、中间层以及数据库层的组成：（1）客户层：客户层用于用户与系统的交互，为用户提供访问中间层服务的接口。

42、用户通过客户层使用HTTP/SOAP（简单对象访问协议）访问数据中心服务器以获取业务数据或执行这些服务提供的业务逻辑。客户层的实现应有着简洁友好的人机界面。用户可以是web浏览器用户、传统Windows客户端用户。但是从系统的可维护性等方面考虑；一般使用的web浏览器为客户端。这样可以方便系统的维护和部署。（2）中间层：中间层由服务接受和反馈中、服务组件管理中心、服务组件库、模型库和数据库连接池等部分组成，负责处理系统的主要功能和业务逻辑，水利数据应用服务平台利用服务组件在中间层进行事务逻辑服务，并为表现层提供访问这些业务逻辑的接口，从而隔离了用户对数据库的直接访问，保护了数据库安全。数据库层

43、：数据库层由数据库系统组成，用于存储各类水利基础数据。数据库采用关系型数据库。系统可以支持各种主流的关系型数据库系统，包括SQLServer70以上版本的数据库。图中数据访问中间件的客户端可以是Browser等类型的“瘦”客户端；也可是Java应用程序这种“胖”客户端，客户端的查询请求通过Web服务器转发给中间件，中间件负责具体的业务逻辑处理和数据访问，再根据查询的结果生成表示层的数据，由Web服务器返回给客户端。数据库服务层:系统所应用的数据库管理系统均为关系数据库系统RDBMS，由RDBMS提供原始数据的存储和管理服务，并处理来自于应用服务器的数据请求和访问，能够将数据处理结果通过数据库的

44、JDBC接口返回给应用服务器。数据访问中间件层:与J2EE(Java2Platform,EnterpriseEdition)架构Web应用中传统的层次相对应，数据访问中间件包括业务逻辑部分，所以从层次上说就涵盖了J2EE层次结构中的持久层和业务逻辑层。中间件逻辑上分为两层，多数据源数据访问层和业务逻辑层。Web服务器中的表示层把用户的查询请求，包括查询所需要的参数，转交给下层的业务逻辑层。逻辑层根据预先定义好的业务规则，进行逻辑处理，当需要访问数据时，通过底下的多数据源访问层提供的访问API,由多数据源访问层执行最终的数据访问。这样，业务逻辑层实际上并没有真正地执行底层的数据访问操作，它只是通

45、过中间层提供的访问接口实现间接访问。这种方式，可以保证业务逻辑层和数据持久层之间最小的耦合，当数据库Schema发生变化时，逻辑层的代码不必改变。多数据源处理层主要完成处理底层的数据访问和通讯功能，为上层的业务逻辑层提供数据服务。因为很多数据库系统针对只读查询做了特别的优化，而水利信息系统数据访问中数据查询远远多于数据更新，可以将查询功能和更新功能分成不同的服务组件，以便优化系统查询操作的性能。由于采用了O/RMapping技术，关系数据库中的数据集可以自动被映射为对象，系统为了优化性能，利用对象缓存技术，缓存用户公共的业务逻辑查询结果，提高访问的性能。数据检索时首先在内存中的对象缓存中查找，

46、当查询没有命中时，才执行SQL语句，到数据库中查询。然后通过一定的策略维护这个查询结果缓存集。数据更新服务则由数据更新组件提供。从功能上看，主要分为局部查询、全局查询和更新功能以及相应的服务功能模块，如安全、事务、远程访问以及记录数据源、表、自定义类型、操作信息的元数据库，储存自定义类型、操作的代码库。中间件从地理位置上看，包含为中心站点和远程站点。中心站点运行着数据访问中间件的主要功能部分，包括用户接口；查询和更新组件以及相对应的控制模块，提供最主要数据查询（局部和全局查询）功能和更新功能；远程站点主要布置为远程数据访问功能的执行组件DAP和相应的控制模块，功能主要是执行数据访问和全局查询中

47、的一些数据操作。针对并发数据访问的需求，O/RMapping的数据库连接应该使用数据库连接池技术，减少建立数据库连接的开销，提高连接的效率。数据库的建设内容系统数据库主要包括实时数据库。实时数据库包括以下内容：实时水情数据库；实时工情数据库；实时水环境（水质）数据库；实时供水数据库；实时排水数据库等。数据库表结构及编码设计遵照水利部发布的实时雨水情数据库表结构与标识符标准SL323-2005、水质数据库表结构与标识符规定SL325-2005、水资源监控管理数据库表结构及标识符标准（SL380-2007）进行。扩充部分则根据项目的特点在遵循相应规范的基础上参照同类系统自行设计。数据量测算现场机上

48、传周期：60分钟，现场机总数按20台计算，每个现场机采样的理化指标项数按30项计算；每项数据（8字节）加时间戳（8字节）和设备标识（14字节）、测站编号（8字节）后占用：8+8+14+8=38字节污染物超限和设备故障等报警数据按15%计算；上位机招测产生的数据按15%计算；则数据库入库流量约为：（20X30X38）X1.3=29640字节/小时；全年数据库入库流量约为：8760X29.64K=259.646M数据库的技术特性数据库设计原则为“统一规划、统一标准、统一设计、数据共享”。系统数据库设计应从地下水资源监测系统信息应用的实际需求和发展出发，遵照数据库结构设计的一般原则，结合项目的实际情

49、况和应用特点，充分遵循水利和环境监测部门已有的标准规范，如水雨情数据库就可按实时雨水情数据库表结构与标识符标准（SL323-2005）、水质数据库表结构与标识符规定（SL3252005）、水资源监控管理数据库表结构及标识符标准（SL380-2007）进行设计，建立一个集中管理、安全规范，充分共享、全面服务的地下水资源管理数据平台，形成完善的、高效的数据存储、维护、更新和管理体系。数据库管理软件的选配因系统有大量的数据需要存储，因而必须采用安全且高效的数据库系统基于网络操作系统采用了WindowsServer2008R2,数据库系统软件采用SQL-SEVER2005。序号项目及名称数量单位1SQ

50、LSERVER2005中文标准版数据库系统软件1套服务器的要求处理器：至强4核2.5G,2*2M二级缓存/内存：2GB，全缓冲DIMM667MHz/磁盘：4块146G热插拔SAS硬盘/光驱：CD-RW/DVDCombo/扩展插槽：2个PCI-X和2个PCI-Express/磁盘托架（总计/热插拔）：8/8/网络接口：集成双千兆以太网/电源：热拔插835W/最大内部存储量：1.8TB热插拔SAS/热插拔组件：电源、风扇和硬盘驱动器/RAID支持：集成RAID-0、RAID-1、RAID-10,RAID-5、RAID-6/选配件系统管理：PowerExecutive2.0（包含于Director）

51、、集成的服务处理器、诊断LED、下拉式光通路诊断面板、服务器自动重启/支持的操作系统：MicrosoftWindowsServer2003、Windows2000/AdvancedServer、RedHatLinux/4合1键盘鼠标显示器。3.3应用支撑系统的配置设计全市拟规划建设2个地下水监测站点、1个水资源监测系统中心站。3.3.1监测站点的土建设计2个地下水监测站点的配设为：水位监测采用投入式水位计；水质监测采用水质五参数水质监测传感器；在每个地下水监测站点设一个防潮机柜；机箱600X600X1000MM.机箱门为暗锁并对锁孔进行防水保护,门边防水密封,字体采用原色光刻；地下水位监测站点

52、采用市电供电（并配设1A带铁芯电源适配器/充放电控制器/65AH免维护铅酸蓄电池）,需引入防雷接地装置。在地下水系上下游分别选取一个监测点,监测井的技术要求：1）监测井井管应由坚固、耐腐蚀、对地下水水质无污染的材料制成。2）监测井的深度应根据监测目的、所处含水层类型及其埋深和厚度来确定，尽可能超过已知最大地下水埋深以下2m,预计130米。3）监测井顶角斜度每百米井深不得超过2。4）监测井井管内径不宜小于0.1m。5）滤水段透水性能良好，向井内注入灌水段1m井管容积的水量，水位复原时间不超过lOmin，滤水材料应对地下水水质无污染。6）监测井目的层与其它含水层之间止水良好，承压水监测井应分层止水

53、，潜水监测井不得穿透潜水含水层下的隔水层的底板。7）新凿监测井的终孔直径不宜小于0.25m，设计动水位以下的含水层段应安装滤水管，反滤层厚度不小于0.05m，成井后应进行抽水洗井。8）监测井应设明显标识牌，井（孔）口应高出地面0.51.0m，井（孔）口安装盖（保护帽），孔口地面应采取防渗措施，井周围应有防护栏。监测水量监测井（或自流井）尽可能安装水量计量装置，泉水出口处设置测流装置。监测站点的主要硬件产品投入式水位计投入式水位计设备技术性能指标：被测介质：各种液体（对不锈钢材质没有腐蚀性的介质），测量范围：0-300m中间量程可选，标配线长8米压力类型：表压量程：0-0.5mTm-3m-5m-

54、10m-20m-50m-100m-200m-300m（最小量程0.5米）输出：4-20mA（二进制）、0-5VDC、0-10VDC、0.5-4.5VDC（三进制）综合精度：土0.5%FS供电：12-36VDC绝缘电阻：1000MQ/100VDC负载电阻：（电流型）250-1425Q（电压型）2KQ电压输出型：大于50KQ介质温度：-30-85C环境温度：-30-85C储存温度：-40-90C相对湿度：0-95%RH外壳材料：316L不锈钢在线5参数水质监测仪水质监测技术性能指标：主机：直径：4.5cm,长度：38.1cm,重量：1.9kg，接口：SDI12，浸润材料：316不锈钢，环氧丁纳橡胶

55、，Ryton,Urethene（电缆线），Telfon和丙烯酸（溶解氧）,Ph玻璃、石磨和铂电极（电导率）。显示器：屏幕尺寸：8.9cm,重量（带电池）：0.95kg，内存：200组数据（1组可存储所有的参数值）,防水等级：NEMA6级防水。低电量显示,操作温度：-5C50C，电池：3节二号电池，电池寿命：最多16小时。传感器：1）温度：量程-5C-50C，准确度土0.15C，分辨率0.01C；2）溶解氧:量程0-50mg/L,准确度0.2mg/L,W20mg/L;0.6mg/L,20mg/L，分辨率0.01mg/L；3）电导率：量程0-100ms/cm,读数的1%,O.O1PSS；分辨率：4

56、digits；4）PH:量程0-14，准确度土0.2,分辨率0.01；5）浊度：量程1-100。3323数据采集器RTU数据采集器设备技术性能指标：采用XX水文水资源系统SCSW008-2008协议标准；遥测数据能够与xx省水文水资源系统Monitor接收软件进行无缝链接；输出：420mA（自行转换瞬时流量与液位）可按照设置自动采集、存储、传输水雨情要素；具有灵活方便的传感器接口：至少12位并行数字输入接口,并行接口按照设定可识别格雷码、二进制、BCD等常用水文传感器输出编码。具有RS-485或SDI-12串行接口数字输入接口，可至少并行连接个相同通讯协议标准的串行智能传感器；具有一个2线或3

57、线的脉冲式增量接口,增量接口具有仪器唤醒功能；具有与光纤专线、PSTN、GSM等多信道设备相连的接口不少于3个；可通过包括光纤专线通信、PSTN通信、GPRS通信、GSM短信等信道方式传送数据。可同时连接上述两种或以上的信道设备、设置优先顺序,具有对通信信道的自动监测并实现信道间的自动切换。为实现通过上述信道的自报工作和单一信道的多目标传送，数据采集器对每一信道必须具有至少两个目标号码的设置和呼叫(拨号)能力；具有连接计算机、人工置数装置的RS-232C接口，RS-232C和PSTN接口均具有接收信号后唤醒数据采集器工作的能力；具有至少4路开关量输出接口。可用于控制外部设备工作或供电；能将测量

58、的数据在本地显示出来，具有采集数据的存储功能，每组存储数据必须包括时间和采集要素的全量信息。存储容量应满足1年以上长期存储的需要。存储器必需采用非易失技术。存储数据可以在测站用计算机读取，也可以通过电话从分中心实现远程下载读取；具有定时器、事件、通信接口等多种唤醒工作方式。有灵活的编程设置能力。可现场和远程配设、修改系统参数，支持远程诊断、维护；可选择设置多种工作模式和标准：定时采集、增量采集、根据水位级标准采集。水资源数据采集模式可分别设置。具有测试功能，测试数据不进入固态存储器；具有可靠的低功耗设计，静态值守电流W8mA,具有可靠的支持外接设备节电的功能；水情信息采集、存储段次和发送段次可

59、以分别设置。但一般应满足：采集段次三存储段次三发送段次；支持定时自报、加报和召测以及增量自报等兼容的工作体制；具有实时钟，可通过PSTN、卫星信道实现校时；具有人工置数接口，实现人工键入信息的发送。人工置数器有数字显示窗和键盘，通过人机对话方式可输入水位、水量、水质等水资源要素并发送的功能；数据采集器具备可以增加如水位、水量、水质等水资源要素的自动采集、存储和传输功能；环境温度：-1045C；环境湿度：W95%RH(40C)平均无故障工作时间：25000h。通信Modem设备技术性能指标：支持EGSM900和GSM1800双频；采用GPRS分时复用的Class8的标准；小巧、轻薄的的设计；支持

60、数字、语音、短消息和传真；提供SIM应用工具箱；经过R&TTE的认证；信息传送内容：语音和数据；电源：单电源3.3V5.5V；频段：双频GSM900MHz和DCS1800MHz（Phase2+）；发射功率：2W（GSM900MHzClass4）1W（DCS1800MHzClass1）；SIM：卡连接方式外接；天线：由天线连接器连接外部天线；温度范围：工作温度：-20Cto+55C储存温度：-30Cto+85C工作电流损耗：通话模式:300mA（典型值.）空闲模式:3.5mA（最大值）省电模式：100“A（最大值）语音解码标准：三种速率：半速（ETS06.20）全速（ETS06.10）增强型全速