智慧河道信息化工程建设方案

智慧河道信息化工程建设方案V2019智慧河道信息化工程建设方案智慧河道信息化工程建设方案V2019目录TOC\o"1-5"\h\z.项目背景 5概述 5现状以及国家政策 6现状分析 6\o"CurrentDocument"国家出台的政策法规及标准 8建设目标&设计思路 9建设目标 9\o"CurrentDocument"设计思路 9.总体规划 11整体架构与流程 11建设标准与规范 13\o"CurrentDocument"项目建设原则 14项目关键技术介绍 16J2EE关键技术 16\o"CurrentDocument"SpringFramework框架 19MVC设计模式 25AJAX技术 28.解决方案 31智慧河道信息化平台建设 31地理信息可视化子系统 32巡查与管护支撑子系统 33水质监测子系统 33视频监控与智能分析子系统 34防汛抗旱指挥决策子系统 35水资源管理子系统 37水工建筑物智能调度子系统 38水安全智能分析子系统 39旅游公共服务及应急预警子系统 39城市内涝及拥堵信息警示子系统 40“智慧河长〃电子政务子系统 41智慧河道信息化平台支撑系统建设 43智慧河道信息化工程建设方案V2019TOC\o"1-5"\h\z基础通信网络系统建设 43物联感知系统建设 50数据中心系统库建设 51其他网络系统建设 52基础设施设备系统建设 54水生态信息化标准体系建设 54.系统特点 55项目建设特点 55电机控制过载保护功能 55断网续传功能 55设备扩展维护方便 55灵活的数据监测 55水质检测确保安全用水 56技术开发特点 56JAVA平台跨平台性 56可靠性和安全性 56适合分布式计算环境 56采用具有高开放性和稳定性的数据库 57可伸缩性，并行性以及安全性 57B/S结构的优点分析 57智慧河道信息化工程建设方案V2019.项目背景概述随着计算机信息技术和网络技术的飞速发展，人类经济社会已大步迈向信息时代，数字地球、智慧地球、智慧城市等一系列先进的技术理念相继产生，以信息技术为核心，实现水利的信息化也成为水利事业改革发展的大势所趋，智慧水利、智慧流域应运而生，为水问题提供了信息化的智慧解决方案。《江西省水利信息化发展“十三五”规划》中明确水利信息化是推动我省水利现代化的重要抓手，在水利改革发展中具有重要的意义。“十三五”期间，我省水利信息化发展要以“面向水利、服务行业、兼顾公众服务”为目标，充分应用物联网、移动互联、大数据、云计算等新兴信息技术，不断夯实信息化基础设施和完善保障体系，加强信息资源的整合与共享，完善水利业务应用系统功能和建设覆盖全市的信息化基础设施，实现水利事业和城市发展向数字化、智能化、智慧化的转变。智慧河道信息化工程以LPWAN物联网基础建设为核心，通过建设专门针对河道的集防汛抗旱决策支持、河长制综合管理工作、水工枢纽调度、水资源管理调度、河道宣传报道、旅游服务、交通服务等业务系统的综合性平台，通过数据收集平台汇集水雨情、气象、水利枢纽、防洪工程、防汛抗旱等相关信息，反映水生态整治工程动态，补充现有防汛系统预测预报功能，汇聚水资源调配、水（质）环境监测预警，智慧河道信息化工程建设方案V2019关联河长制管理涉及的交通、旅游大数据分析，形成以河道为脉的智慧河道可视化综合会商系统平台。现状以及国家政策现状分析随着我省“河长制”管理模式的开启，以及对防汛抗旱工作高度重视，抚州市通过水利工程除险加固、中小河流监测、山洪灾害防治等项目的实施，防汛抗旱工作水平得到提高，建立了抚州市防汛抗旱决策支持系统、水利监控平台、江西省洪涝灾害信息服务系统、城区排涝站视频监控系统等。但以信息化的手段完善河道的综合管理与保护工作仍十分迫切，为抚州智慧城市建设支撑力度上稍显薄弱，具体表现在以下几个方面：.基础设施建设不均衡，整合力度不够受项目投资来源不同影响，河道水利信息化基础设施区域发展尚不平衡。在信息采集方面，分属各业务系统的信息采集点内容单一、相互独立，时间空间布局存在部分交叉又或空白，移动采集能力不足，工情信息采集相对滞后，采集网络整合力度不够，尚未形成采集多元、布局合理、手段互补、业务共享的智能感知信息采集综合体系；在通信网络建设上，网络覆盖和整合程度不够，移动互联能力不足，满足水利特殊需求的专用网络仍需完善，网络安全体系不够完智慧河道信息化工程建设方案V2019善，尚未形成结构优化、灵活接入、安全可靠的泛在先进水利网络体系；网络资源共享程度不高，全系统适应业务发展能力仍然不足，尚未形成功能互补、资源共享的基础设施平台。.信息资源共享不充分，管控力度不够水利信息资源分散局面仍未打破，缺乏统一的信息资源管控，信息孤岛依然存在、数字鸿沟持续扩大，严重影响了水利业务协同。数据来源多且不统一，数据权威性不够，事关全局的信息资源得不到及时的共享利用，信息资源规划力度不够，尚未形成服务全局的信息资源服务体系，缺少大数据处理能力，信息资源的开发利用程度不够，严重影响了综合决策能力的提升。.业务技术融合度不深，业务协同不够在“金水工程”带动下，水利业务应用取得显著成绩，信息化应用基本覆盖了水利业务，但重业务轻管理局面尚未扭转，对加强水利管理的支撑力度不够，与业务活动的深入结合程度不一，已建和部分在建的水利信息化系统，普遍重基本业务处理需求，在适应信息资源开发利用等方面考虑不够，跨部门跨区域应用间的协同不足，面向全局的数据分析、决策支持能力仍然不足，水利于信息化建设的整体优势和规模效益充分发挥，不能有力支撑水治理和管理能力的提升。.保障环境体系不健全，安防能力不足智慧河道信息化工程建设方案V2019在统筹资源管理方面的制度仍需完善，保障整合共享的技术规范还很缺乏。同时，随着网络覆盖面的扩大和业务应用的增加，全系统的网络安全隐患凸显，应用安全仍然存在漏洞，缺少内容及安全管理，与国家网络安全要求仍有差距。专职人员数量与质量有待提高；运行维护体系不完善，运行维护经费落实不到位，信息化资源效益不能得到及时发挥，不能有效保障水利信息化更好更快发展。国家出台的政策法规及标准在“十二五”期间，中央出台了《关于加快水利改革发展的决定》，召开了中央水利工作会议。习近平总书记就保障国家水安全发表重要讲话，明确了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期水利工作方针。国务院出台《关于实行最严格水资源管理制度的意见》，作出加快推进节水供水重大水利工程建设的决策部署，制定了《水污染防治行动计划》。中央的一系列重大决策部署，绘就了中国特色水利现代化的宏伟蓝图，为当前和今后一个时期水利改革发展和现代化建设明确了目标，指明了方向。“十三五”是全面建成小康社会的决胜阶段。水利改革发展的总体要求全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会和习近平总书记系列重要讲话精神，积极践行新时期水利工作方针，加快建设节水型社会，加快完善水利基础设施网络，加快推进水生态文明建设，加快健全水利科学发展体制机制，着力提高民生水利发展水平，着力构建与智慧河道信息化工程建设方案V2019全面建成小康社会相适应的水安全保障体系。1.3.建设目标&设计思路建设目标通过建设智慧河道信息化工程，完成一系列物联网基础通信设施建设，形成统一的网络标准，形成一张城市级可运营的物联网。网络整合、共享和使用流域内各城市的经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息、，全面提高物与物、物与人、人与人的互联互通、感知和利用信息的能力，从而促进政府管理和服务能力的提升，改善和提升人民群众的物质和文化生活水平。让抚州城市发展更全面、更协调、更可持续，让城市生活变得更健康、更和谐、更美好。智慧河道是智慧抚州的关键组成部分，改善和提升河道综合治理能力必须通过现代信息化手段和先进的管理思路，加强对河道水系的管理，为河道管理决策提供科学依据，提高水行政管理部门的信息处理精度和工作效率，才能促进河道水利与社会生态环境的协调发展。同时，智慧河道信息化工程为江西省河道流域生态保护及综合治理工程PPP建设及后期运行管理提供应用及决策分析的数据服务和技术支撑。设计思路智慧河道信息化工程通过建设一张物联通信专网，让其所智慧河道信息化工程建设方案V2019有带载传感节点均以该网络为基础依托，形成触手实现数据主动采集，从而衍生出一系列相关应用：专门针对河道的集防汛抗旱决策支持、河长制综合管理工作、水工枢纽调度、水资源管理调度、河道宣传报道、旅游服务、交通服务等业务系统的综合性平台，通过数据收集平台汇集水雨情、气象、水利枢纽、防洪工程、防汛抗旱等相关信息，反映水生态整治工程动态，补充现有防汛系统预测预报功能，汇聚水资源调配、水（质）环境监测预警，关联河长制管理涉及的交通、旅游大数据分析，形成以河道为脉的智慧河道可视化综合会商系统平台。主要方案思路包括以下五方面：1）建设以物联专网为核心的数据收集体系与集成平台。围绕河道综合管理工作中涉及的各类信息及相关业务系统，建立统一的数据集成规范，将基础数据、实时数据、多媒体数据以及管理数据进行有效的融合，存储于系统数据库中，形成一体化的集成信息平台。2）通过物联网集成多业务的可视化平台。围绕河道的河长制综合管理工作、防汛预警和险情信息、水质与水环境情况，自动关联展示水雨情信息、工情特性及隐患、即时现场视频/图片、气象、国土、险情发生的影响范围及覆盖人口、责任部门及责任人等相关信息以及历史上类似情况的出现情景及处理方式，便于指挥人员快速全面了解现状及发展趋势，从而及时做出正确判断和有效决策。3）建立一个围绕河道的物联网信息发布平台。包括门户网站、电子政务、以及移动便捷办公与公众服务，完成面第10页智慧河道信息化工程建设方案V2019向公众，企事业单位和政府提供各种公共服务的重要任务。4）建设以河道为脉，以物联网为基础的旅游及交通服务系统。关联河长制管理涉及的交通、旅游大数据分析，实现提供与智慧河道相关的旅游、交通服务信息及其应用，为江西省抚州市及旅游局、交通局等部分提供辅助决策支撑。2.总体规划1.整体架构与流程智慧河道信息化工程建设依托江西省抚州市河道流域生态保护及综合治理工程，以智慧河道物联网基础通信建设为核心，并将相关信息扩展应用到旅游、交通等领域，采用SOA架构，提供组件化、可扩展的业务服务，满足跨硬件平台、跨操作系统的要求，支持多种主流数据库和中间件产品，具备良好的平台互操作能力，整体架构如下：第11页

智慧河道信息化工程建设方案V2019用户表现层应用层网络设施展信息安全防护钵系“智慧河长"智慧河道信息化工程建设方案V2019用户表现层应用层网络设施展信息安全防护钵系“智慧河长"电子政务智慧河道总体架构总体应用流程架构如下：第12页智慧河道信息化工程建设方案V2019It由叵III出性集测信息玄口」果星笆

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智慧河道信息化工程建设方案V2019优先考虑信息系统的安全，从软、硬件两方面考虑系统安全性，防止人为的破坏行为和病毒侵害的发生。信息化建设坚持可靠的原则，设计方案要考虑到现有的技术水平，选择可靠性高的方案。4.项目关键技术介绍2.4.1.J2EE2.4.1.J2EE关键技术JSPJSP（JavaServerPages）是SUN公司于1999年6月推出的新技术，是基于Java的服务器端动态页面技术。JSP规范的目标就是通过对内容与表示的分离，来简化动态Web页面的创建和管理。JSP在本质上是文件，它结合了HTML（或XML）和新的脚本标记，一个JSP页面可以包含HTML,Java代码和JavaBeans组件，JSP脚本最终在执行时要编译为Servlet脚本。当用户第一次请求JSP页面时，Web服务器将JSP页面编译成Servlet，然后Web服务器调用Servlet并向Web浏览器返回执行结果。一旦从JSP页面编译出Servlet,，Web服务器对之后的请求就会简单的返回Servlet而不用每次都重新编译。JSP规范虽然建立在Servlet规范提供的功能之上，但又有所不同：（1）作为一种页面技术，JSP只实现了HTTP协议，所以只能应用于Web页面。（2）Servlet是纯的Java代码。而在Web服务器把JSP页第16页智慧河道信息化工程建设方案V2019面编译成相应的Servlet之前，JSP页面只是基于文本的文档。（3）JSP与J2EE模型更为一致，它的目标是在多层体系给构中简化动态表示层。它把Web应用程序中的静态和动态内容分离开来，从而分离表示和逻辑。而Servlet将动态的内容和静态的内容相棍合来产生HTML［25］。JSP使用Java语台作为其脚本语言，具有很多优点，由于Java是编译解释执行，所以JSP的执行效率较VBScript,Pert等语言要高。JSP也是平台无关的，可以在任何平台下编写JSP网页并在任何支持JSP的系统上运行。JSP技术是一种开放的、跨平台的体系。Web服务器、平台和其它组件都可轻松升级或交换而不影响基于JSP的应用程序。所以JSP非常适合需要升级而又要求保持人变的实时Web应用程序。作为J2EE的一部分，JSP页面可以访问所有的J2EE组件和所有J2EE的标准服务。可以利用JAVA的企业级API开发系统，并使用JSP作为技术的前端如果与JavaBeans相结合，JSP页面将很容易的保持内容和显示逻辑相背离。由于JSP是用标准的HTML语法混合自身语法标记来实现的，将内容和显示逻辑分离之后，进行页面设计的人员不需要有使用Java，C++等程序设计语言的能力和经验，而更新JavaBeans和EJB的人也无需精通Web页面的设计［26］。JSP可使J2EE应用程序的模块化程度更高。JSP提供了一种标准的基于XML的接日来定义标记，并把标记打包成标记库。Servlet第17页智慧河道信息化工程建设方案V2019Servlet是一种Web组件或程序，它提供了一种方式来扩展Web服务器的功能，能够用HTML,XML和其它Web语言来产生动态的生成Web内容。Servlet用JavaServletAPI编写，用像Tomcat这样的服务器或容器管理。Servlet是标准的，服务器端JAVA应用程序，它把应用逻辑嵌入到HTTP请求一应答过程中。服务器接受请求、处理请求并送出适当的响应。JavaServletAPI用面向对象的方式对这一过程建模，使你能编写代码处理客户的请求并能动态地响应。Servlet与JSP相比，Servlet是纯的Java代码，在Web服务器把JSP页而编译成相应的Servlet之前，JSP页面只是基于文本的文档一一这样，就把应用逻辑从表示逻辑中清晰地分离出来;从而使得应用开发者关心业务逻辑，而Web设计者关心表示逻辑。JDBCJava数据库连接(JavaDataBaseConnectivity,JDBC)API是JDK提供的与关系数据库接口的底层API，现在大多数数据库支持到JDBC2.0.JDBCAPI提供针对SQL兼容的关系型数据库提供了一组通用的数据库访问方法，使用这些API，可以实现不同厂商之间的互连和在不同厂商提供的关系型数据库之间进行数据访问。J2EE通过对Java2标准版提供的核心JDBCAPI进行的扩展，可以提供优化网络资源的连接池和分布事务、行集等高级特性。JDBC2.0OptionalPackageAPI同Java事务API一起实现分布式事务。JDBC2.0OptionalPackageAPI提供的连第18页智慧河道信息化工程建设方案V2019接池比传统的连接池方式更为透明。传统的连接池是一种客户端的连接池，需要客户程序负责实现健壮的连接池机制。而采用2.0提供的方式，应用服务器和/或数据库驱动器就能内部的处理连接池池就会自动地工作配置了J2EE应用服务器后，只要用数据源对象获取连接，连接这种途径非常简单，系统管理员可以方便的使能和配置连接池，而不用去考虑任何应用程序。JNDIJava命名和目录服务接口(JNDI)被设计来简化对目录基础结构的访问。目录是一种特殊类型的数据库，它提供了对数据存储的快速访问方式。JNDI提供了标准的API来访问任何类型的目录，也可以在网络上存储和检索Java对象。命名服务是一个服务，它为一组给定的数据提供创建标准名字的服务。目录服务是命名服务，它包括描述由名字引用的对象的元数据。这就使得可以在元数据上搜索目录服务来找到对象，而不用知道它的名字［27］。在高级网络应用中，目录服务将会是Java对象的主要存储手段，当Java对象相当稳定的时候，使用目录服务来查找和检索Java对象更普遍。2.4.2.SpringFramework框架Spring是轻量级的J2EE应用程序框架。Spring的核心是个轻量级容器(container)，实现了IoC(InversionofControl)模式的容器，Spring的目标是实现一个全方位的整合框架，在Spring框架下实现多个子框架的组合，这些子框架之间彼此可以独立，也可以使用其它的框架方第19页智慧河道信息化工程建设方案V2019案加以替代，Spring希望提供one-stopshop的框架整合方案[30]。Spring的核心概念是IoC，IoC的抽象概念