智慧信息化工程解决方案培训资料

2014年04月 4 41.2.现状与国家政策 41.2.1.现状分析 41.2.2.国家出台的政策法规及标准 61.3.建设目标&设计思路 61.3.1.建设目标 61.3.2.设计思路 7 82.1.整体架构与流程 82.2.建设标准与规范 2.3.项目建设原则 2.4.项目关键技术介绍 2.4.1.J2EE关键技术 3.1.智慧抚河信息化平台建设 213.1.1.地理信息可视化子系统 213.1.2.巡查与管护支撑子系统 223.1.3.水质监测子系统 3.1.4.视频监控与智能分析子系统 3.1.5.防汛抗旱指挥决策子系统 3.1.6.水资源管理子系统 263.1.7.水工建筑物智能调度子系统 3.1.8.水安全智能分析子系统 3.1.9.旅游公共服务及应急预警子系统 293.1.10.城市内涝及拥堵信息警示子系统 3.1.11.“智慧河长”电子政务子系统 3.2.智慧抚河信息化平台支撑系统建设 3.2.1.基础通信网络系统建设 3.2.2.物联感知系统建设 373.2.3.数据中心系统库建设 383.2.4.其他网络系统建设 3.2.5.基础设施设备系统建设 3.2.6.水生态信息化标准体系建设 40 4.1.项目建设特点 4.1.1.电机操纵过载保护功能 4.1.2.断网续传功能 404.1.3.设备扩展保护方便 404.1.4.灵活的数据监测 4.1.5.水质检测确保安全用水 414.2.技术开发特点 4.2.2.可靠性与安全性 4.2.3.适合分布式计算环境 4.2.4.使用具有高开放性与稳固性的数据库 4.2.5.可伸缩性，并行性与安全性 424.2.6.B/S结构的优点分析 42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、旅控平台、江西省洪涝灾害信息服务系统、城区排涝站在先进水利网络体系；网络资源共享程度不高，全系统习惯业务进展能力仍覆盖了水利业务，但重业务轻管理局面尚未扭转在统筹资源管理方面的制度仍需完善，保障整合护经费落实不到位，信息化资源效益不能得到及在“十二五”期间，中央出台了《关于加快水利改革进展的决定》,召开了中央水利工作会议。习近平总书记就保障国确了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发针。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“十三五”是全面建成小康社会的决胜阶段。水利改革进展的总体要求全面贯彻落实党的十八大与十八届三中、四中、五快完善水利基础设施网络，加快推进水生态展体制机制，着力提高民生水利进展水平，着力形成统一的网络标准，形成一张城市级可运使用流域内各城市的经济、文化、公共资源、管才能促进抚河水利与社会生态环境的协调进展。同时有关应用：专门针对抚河的集防汛抗旱决策支持工程、防汛抗旱等有关信息，反映水生态整预测预报功能，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，形成以抚河为脉1)建设以物联专网为核心的数据收集体系与集成平台。围绕抚河综基础数据、实时数据、多媒体数据与管理数据进行有效的融合，存储于系统2)通过物联网集成多业务的可视化平台。围绕抚河的河长制综合管理工作、防汛预警与险情信息、水质与水环息、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有关信息与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熟悉现状及进展趋势，从而及时做出3)建立一个围绕抚河的物联网信息公布平台。包含门户网站、电子政务、与移动便利办公与公众服务，完成面向公众，企事业单位与政府提供4)建设以抚河为脉，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，实现提供与智慧抚河有关的旅游、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理工程，以智慧抚河物联网基础通信建设为跨硬件平台、跨操作系统的要求，支持多种主流数控鲜藏因点重用户表现层信息化标准体系应用层网络设施层控鲜藏因点重用户表现层信息化标准体系应用层网络设施层数据层感知层信息安全防护体系水利局“智慧河长”电子政务总体应用流程架构如下：信息技术系统间远程通信与信息交换局域网与城域网广播电视网城市公共信息平台信息安全技术引入可信第三方的实体鉴别城市地理空间分类、描述及编码规则民用建筑能耗数据采集标准智慧抚河信息化工程建设标准与规范表2.3.项目建设原则设，物联网工程建设的总体目标与建设内容与江西省抚州市抚河流域生态保作的迫切需要，优先建设信息基础设施，加强重信息化建设首先以有用为先导，根据实际工骤、有重点地实施灌区信息化建设方案。信息化建化建设资源，比如在通信线路的选择上，尽可能作进展的需要。考虑到信息技术进展日新月异，符合国家已经制订颁布的有关标准。信息化设◆安全性与可靠性JSP(JavaServerPages)是SUN公司于1999年6月推出的新技术，是基于请求JSP页面时，Web服务器将JSP页面编译成Servlet,然后Web服务器调用(2)Servlet是纯的Java代码。而在Web服务器把JSP页面编译成相应的(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辑。而Servlet将动态的内容与静态的内容相棍合来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，因此JSP的执行效率较VBScript,Pert等语言要高。JSP也是平台无关JSP技术是一种开放的、跨平台的体系。Web服务器、平台与其它组件都可轻松升级或者交换而不影响基于JSP的应用程序。因此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，问所有的J2EE组件与所有J2EE的标准服务。能够利用JAVA的企业级API开发JSP可使J2EE应用程序的模块化程度更高。JSP些API,能够实现不一致厂商之间的互连与在不一致厂商提供的关系型数据库J2EE通过对Java2标准版提供的核心JDBCAPI进行的扩展，能够提供优化网络资源的连接池与分布事务、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提供的连接池比传统的连接池方式更种客户端的连接池，需要客户程序负责实现健壮的连接池机制。而使用2.0提地工作配置了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Java命名与目录服务接口(JNDI)被设计来简化对目录基础结构的访问。目了标准的API来访问任何类型的目录，也能够在网络上存储与检索Java对象。据上搜索目录服务来找到对象，而不用明白它的名字[27]。在高级网络应用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(InversionofSpring框架下实现多个子框架的组合，这些子框架之间使用其它的框架方案加以替代，Spring希望提供one-stopshop的框架整合方案[30]。Spring的核心概念是IoC,IoC的抽象概念是「依靠关系的转移」,像是仅仅使用了Struts或者其他的包含了J2EE特有APIS的framework,你会发现迷幻般的属性关键字或者系统属性，为此不得不读Javadoc使用Spring构建的应用程序易于单元测试。Spring能使EJB的使用成为一个实现选择，而不是应用架构的必定选择。你能选择用POJ0s或者localEJBs来实现业务接口，却不可能影响调用代码。pring帮助你解决许多问题而无需使用EJB。Spring能提供一种EJB的替换物，它们适于许多web应用。比如，Spring能使用AOP提供声明性事务而不通过使用EJB容器，假如你仅仅需要与单个的数据库打交道，甚至不需要JTA实Spring为数据存取提供了一致的框架，不论是使用JDBC或者O/RmappingSpring也提供MVCWeb框架的解决方案，但您也能够将自己所熟悉的MVCWeb框架与Spring解合，像是Struts、Webwork等等，都能够与Spring整合而成为进用于自己的解决方案。Spring也提供其它方面的整合，像是持久层的Spring作了对多方面整合的努力，故说Spring是个全方位的应用程序框架Spring包含许多功能与特性，并被很好地组织在如下图所示的七个模块中。本节将依次介绍每个模块。JNDI,EJBsupport&ReCore包是框架的最基础部分，并提供依靠注入(DependencyInjection)特性来使你可管理Bean容器功能。这里的基础概念是BeanFactory,它提供些象JNDI注册。Context包的特性得自Beans包，并添加了文本消息的发送，仅是针对实现特定接口的类，而且对所有的POJ0。图典型的完整SpringWeb应用图第三方框架的Spring中间层有的时候，现有情况不同意你完全地转换到一种不一致的框架。Spring没有强迫你使用它的全部，它不是一种全有全无的解决方案。现有的使用WebWork,Struts,Tapestry或者其他的UI框架的前端程序可极佳的与基于Spring的中间层进行集成，使你可使用Spring提供的事务处理特性。你唯一要做的事是使用ApplicationContext来挂接你的业务逻辑与通过WebApplicationContext来集成你的Struts前端程序。当你需要通过WebService来访问你的现有代码时，你可使用Spring的Hessian-,Burlap-,Rmi-或者者JaxRpcProxyFactory类。使得突然给现有应用增加远程访问时不再那么困难。模型-视图-操纵(model-view-control,简称MVC)结构是目前最常见的J2EE应用所基于的体系结构，MVC要紧适用于交互式的Web应用，特别是存在大量页面及多次客户访问及数据显示。在本系统中的模型-视图-操纵结构是交互式应用程序广泛使用的一种体系结构。它有效地在存储与展示数据的对象中区分功能模块以降低它们之间的连接度，这种体系结构将传统的输入、处理与输入模型转化为图形显示的用户交个层面：模型(Model)、视图(View)与操纵器(Controller),每个层面有其各自的功能作用，系统的MVC体系结构如下图所示。图-系统中的MVC体系结构系统的模型层负责表达与访问商业数据，执行商业逻辑与操作。也就是说，这一层就是现实生活中功能的软件模拟；在模型层变化的时候，它将通知视图层并提供后者访问自身状态的能力，同时操纵层也能够访问其功能函数以完成有关的任务。系统的视图层负责显示模型层的内容。它从模型层取得数据并指定这些数据如何被显示出来。在模型层变化的时候，它将自动更新。另外视图层也会将用户的输入传送给操纵器。本系统的模型层、视图层与操纵层之间划分责任能够减少代码的重复度，于网通网上营业厅系统，我们在View这一层，用JSP来实现通常的UI,关于复杂的UI我们会把逻辑封装在ViewBean中。我们通过一个Servlet来实现志。而关于复杂的业务流程，我们把它都封装到Model层中的所有的访问都通过DAO实现。同时在性能上，通过应用服务器的数据库连接池逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根据他们所在的这些模式针对J2EE,不像通常模式那么抽象，能够简化特定系统与应用程的标识、使用与适配。正确使用J2EE模式能够改进应用程序设计，XML),AJAX并非缩写词，而是由JesseJamesGaiiett制造的名词，是指一种习惯如何使用Web应用了。比如用户通常希望每一次按钮点击会导致几秒的延迟与屏幕刷新，但AJAX正在打破这种长时间的状况。因此用基于web标准(standards-basedpresentation)XHTML+CSS的表示；智慧抚河信息化平台3.1.1.地理信息可视化子系统草大雷草大雷指靠主大性言性言河湖网络化管理河湖管护公众服务手机APP、微数字化水网一张国数据库商基本信思水文数据采集视频监接巡查与管护支撑系统技术架构3.1.3.水质监测子系统3.1.4.视频监控与智能分析子系统视频监控与智能分析系统架构3.1.5.防汛抗旱指挥决策子系统无缝集成，同时与抚州气象局、国土局有关系统进行数据与功能的部分集成，在此基础上通过专门针对抚河的调查研究建设成一个集防汛(含内涝)抗旱决防汛抗旱指挥决策系统应用架构图(1)建立防汛会商信息可视化展示系统，围绕预警与险情信息，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有关信息与历展趋势，从而及时做出正确推断与有效决策。(2)建立统一会商语音通讯平台，能够实现关键短信的分组快速分发，会商室与险情现场的即时语音连线，更有效的进行险情排查与处置。(3)建立应急处置辅助系统，能够根据有关信息按照应急响应等级要3.1.6.水资源管理子系统追踪溯源、突发水污染事件/干旱事件应急调度、应急调度后评估，并提供应急水资源管理信息系统NRR水资源管理系统使用虚拟现实技术完成对水闸及周边环境的精细三维建模，利用以无线传感网络为基础的物联网应用实现各类水位、水质、流量传感单元、水闸自动操纵系统传感单元与监测中心平台的互联，并将其模型整合入水闸虚拟仿真平台，借助于水质水量耦合模型及其他水文计算模型的实时分析与计算，实现水闸的三维虚拟仿真、实时过程监测、远程自动操纵与智能调度，完善了水闸安全预警的自动化处理机制及水闸操纵的可视化管理方法，提升了水闸操纵的自动化水平与智能化水平。水闸远程智能调度系统界面图系统基于水情、水质等传感监测设备采集的数据，利用生态云计算、大数据分析、智能分析模型等技术实现水情测报分析、水质安全分析，水生态安全分析、水土安全分析等功能，为及时掌握水安全的状态，公布预警信息，适时采取必要的调控措施等提供了科学根据，同时也为水安全智能分析应用及决策提供了技术支撑。市景区服务水平与品牌形象，提升旅游监管部门监督力、执行力、公信力。旅游公共服务及应急预警系统架构图3.1.10.城市内涝及拥堵信息警示子系统城市内涝监测系统界面图3.1.11.“智慧河长”电子政务子系统在线办事行政主管机构公众用户“智慧河长”门户网站与政务系统架构图>政务门户网站是各级河长公布信息的重要窗口>政务内网门户是电子政务应用的入口，各业务应用与公开信息要紧用于各级“河长”会商决策及政务管理业务，涉及范围要紧包(内涝、漫堤)、旅游(含旅游安全)等。对以“河长制”为核心的抚河水利、旅游、交通等综合业务管理进行项目要紧建设内容为：低功耗广域网(LPWAN,LPWAN技术是面向下一代5G物联网接入的国际标准，提供了低功耗、远距低功耗广域物联网(LPWAN,又称窄带物联网)是近年来国际上新兴的一种后，通过LPWAN无线传输网络，将数据上传至云平台，最终呈现于PC或者手机性能对比无线方案距离灵敏度功耗蓝牙长距离高功耗LPWAN网现抚河规划范围无盲点的物联网无线网络通信，物联网基站使用业界最先进的LPWAN技术，与独有的领先的跳频技术，通有优秀的非视距传输能力与室内穿透力。本方案中，物联网基站接入3G信号，器件采集数据后，经物联网节点模块传输至物联网基站后，再经由3G/4G/有线用户平台通过互联网发送指令或者信息给物联网云平台，再经由3G/4G/有线宽7.LPWAN物联网基础设施功能●广泛的网络覆盖距离相比普通无线覆盖方案，网关能够覆盖其10倍的距离，100倍的面积。网关具有优秀的非视距覆盖能力，从而使每个网关在任何环境都能够具有更大的无盲点覆盖范围。●优秀的室内穿透性与深度非视距能力超强的灵敏度与信号发射接收的多路径智能合并，使得网关具备优秀的室内穿透特性与深度非视距能力。海量的节点数节约投资基于IP-67平台可靠耐用与全室外设计，能够在极端气候环境3.2.2.物联感知系统建设物联感知视频监控系统“智慧抚河”数据中心建设包含水域岸线登记数据库、河长制管理信息据库、行政管理数据库、水资源数据库、水质数据库、实时水雨情数据库、数据库、水利工程建设管理数据库、水利规划数据库、人才数据库