数字孪生水网建设需求

数字孪生水网建设需求1、项目背景要锚定构建“系统完备、安全可靠，集约高效、绿色智能，循环通畅、调控有序”国家水网的目标，围绕确保工程安全、供水安全、水质安全，着力数字孪生国家骨干网、数字孪生省级水网建设，推进数字孪生水网与物理水网同步建设，实现与物理水网同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。2、建设内容以水网格局为基础，围绕着供水安全、生态安全、工程安全，构建数字孪生水网省级应用，建设水资源管理与调配、生态用水调度等业务应用的“四预”功能，全面提升水网综合调度精细化、智能化水平，充分发挥水网工程综合效益，力争实现“态势全感知、预报更精准、预案更丰富、调控更科学、协同更有效，系统能升级、省地能兼容、数据更畅通、安全有保障，责任更明确、管理更高效、服务更到位”的愿景。具体建设内容包括新建数字孪生水网省级应用功能模块；新建数字孪生水网业务应用功能模块；建设省级数字孪生水利模型平台；建设省级水利数据仓数据安全体系等工作。1.数字孪生水网省级应用功能模块（1）全省水资源态势分析应用模块围绕供水安全、水质安全和工程安全（运行状态）的保障目标，从降水、水源和用水户保障三个角度剖析展示全省水资源态势。降水态势分析包括前期降水分析、同期多年平均降水分析；水源态势分析包括水源的供水安全状况分析、水质安全状况分析、工程安全状况分析；用水户保障态势分析包括县级以上供水区供需保障态势分析和重要生态流量考核断面供需保障态势分析，结合保障态势分析结果进行实时预警。（2）联合调度决策应用模块预测预报未来不同预见期的全省水资源变化趋势，综合考虑水资源调配、水生态调度等不同调度场景下的预警阈值，对全省水资源的供需情况进行预警，并发送预警提示单至相关管理单位，指导水网工程联合调度多方案预演，汇集统筹相关管理单位提交的预演方案及成果，对调度方案进行监督和管理。（3）业务管理应用模块建立业务管理功能模块，将调度决策中的各个环节纳入系统当中，经过线上操作完成相关方案和计划的审批、下达，调度指令、预警单下达及执行反馈等工作。并建立相应的台账管理，为之后的任务复盘提供依据。（4）应急事件处置应用模块主要功能包括应急信息汇聚、应急预案管理、应急调度预演，以及应急联动处置。对于突发事件，能全面及时地获取相关信息；同时，建立应急预案管理库，面对突发事件时，快速调出相应预案。突发事件发生后，结合上报的调度方案和成果，指导调度预演，多方联动。2.数字孪生水网业务应用功能模块（1）安全运行监视工程安全监视。调用上虞枢纽等重要水网枢纽工程和流量站等设施设备的安全运行预警指标体系、视频AI识别模型，根据工程安全监测和设备运行数据，对水网工程和相关设备进行安全监视，对故障进行精准定位、诊断分析和智能预警。供水安全监视。构建区域水网用水安全预警指标体系，对水源引水条件、水网供水计划、调度指令执行情况、主通道供水情况、外排口门排水情况等实时监视。水质安全监视。构建区域水网水质安全预警指标体系，对萧山枢纽、上虞枢纽等主要进水口门，区域水网主体河道及受水区输水河渠等水质变化趋势进行研判分析，对突发水污染事件进行实时监视预警。（2）水资源调配四预建设数字孪生水网业务应用水资源联合调度模块，实现水资源态势分析，通过区域水网从水源到用户、从河道到工程的全要素预测分析实现水资源情势预报，结合干旱、洪涝、水生态等预警指标和阈值，对各情景触发预警情况进行综合分析研判及告警实现多场景实时预警，根据不同场景的调度目标开展多方案多情景仿真预演，对预演方案进行综合比选，生成调度预案。根据水资源调度需求，建设中长期调度模块，支撑年度调度计划工作的开展。（3）水资源与供水业务管理日常调度管理包括调度计划、调度指令、调度台账管理。水资源管理包括区域水网取用水管理、水源地管理。供水业务管理包括区域水网引调水量统计、进出水管理、引水月报分析、引水效益分析。（4）突发事件调度分析针对极端旱情、突发水质污染、水网工程事故构建具备应急信息汇聚、应急预案管理、应急调度预演和应急联动处置的功能模块。（5）掌上引水亲水平台查询与导航、水文化景观介绍与景点导航、水网信息介绍、建议意见等相关服务功能。3.省级数字孪生水利模型平台搭建省级数字孪生水利模型平台框架，支撑数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程等建设对模型共享需求。建设省级数字孪生水利模型平台V1.0，作为数字孪生水利基础平台的子系统，主要包括模型管理平台的模型登记功能和模型集成功能。（1）模型登记功能包括模型市场、模型查询、模型注册、模型变更、模型注销、模型审核，实现对模型登记统一管理。模型市场。模型市场提供所有模型的总览功能，模型按照被调用次数、分类、发布部门等进行展示，并可查看当前最新模型和热门模型。模型查询。用户输入模型名称关键字，系统返回匹配的模型列表，点击具体的模型，可以查看模型基本信息、功能介绍、技术参数等信息。模型注册。开发模型注册功能，实现模型基本信息、模型功能、技术参数等信息的填报注册。模型变更。当模型升级迭代后，可通过平台进行模型信息的变更，提交变更申请后并由管理员审核后，实现模型信息更新。模型注销。当模型不再提供使用或不再维护时，模型注册人可通过模型注销申请，经管理员审核后，完成模型注销。模型审核。管理员可通过模型审核界面，查看模型注册、变更、注销的申请信息，检查申请内容无误后，填写审核信息，完成模型的审核。（2）模型集成功能实现模型集成接入功能，以服务接口的形式集成可共享复用模型至模型平台。模型集成能力。实现模型集成接入功能，以服务接口或工具引擎的形式集成可共享复用模型至模型平台。模型集成验证。模型提供方按照模型集成接入规范，将模型集成接入至平台，并提供相应示例文档，管理员验证模型服务可用性后，完成模型的集成接入。模型标签管理。提供新建、编辑、删除标签的功能，实现可根据模型特色、分类等快速打标签。（3）建设通用应用支撑组件建设活跃度统计服务、扫码认证、统一待办等应用支撑组件。开发活跃度统计服务。一是提供用户活跃度统计，统计全省各地区的多维度用户活跃度信息。二是提供活跃度统计接口，为应用建设提供用户活跃度统计能力。开发扫码认证服务。基于“统一用户”构建扫码认证服务，为用户登录提供快捷的登录入口。当用户登录九龙联动治水手机端后，扫码可直接登录第三方集成系统，扩充用户登录认证的方式，便捷化登录操作。建设统一待办中心。实现统一待办接入能力，对待办任务进行统一展示和集中管理。4.省级水利数据仓数据安全体系评估省级水利数据仓数据安全风险，为省级水利数据仓提供安全态势感知、敏感数据识别、权限管控、使用侧监管、数据水印、数据脱敏、数据分级等技术能力。（1）建设数据安全态势感知模块聚合日志信息、风险操作、告警、数据库运行状态等各类数据安全信息。提供安全态势大屏，全视角感知数据安全形势，从数据资产、用户身份、访问行为、安全设备运行多个维度，实现事前预报预警、事中风险治理、身份治理，事后安全审计追溯能力。安全指标至少包括数据库量、事件总数、访问数量、风险数量、响应行为分布、告警曲线趋势、实时威胁分析等，应用内置多种漏洞特征库风险策略、SQL注入风险策略，可及时发现、识别、理解、分析、响应数据安全威胁；具备敏感数据识别模块，可自动扫描、采集、识别、分析、分类敏感数据。（2）提供数据安全服务项目建设期内，为省级水利数据仓、数字孪生水网等提供数据安全服务，包括数据安全技术防护服务、数据安全风险评估服务、数据安全运营服务。具体如下：数据安全技术防护服务数据资产探查资产梳理与分级服务。梳理探查数据资产，参照颁布的分类分级规范，对水利数据进行识别、分级。数据使用侧监管服务。面向数据操作人员，提供数据使用侧监管服务。数据权限管控服务。提供数据权限管控服务，制定符合现有体系的权限分配审批流程、合规数据库访问用户清单等。数据脱敏服务。建立统一合规的脱敏规则策略，实现自动化发现源数据中的敏感数据，并对敏感数据按需进行漂白、变形、遮盖等处理，避免敏感信息泄露。数据水印服务。提供数据水印服务，对数据文件中内容，进行全自动的读取、识别、变换、增加水印的专业数据安全水印能力。云上安全能力实施服务。提供数据库审计、数据加密等政务云安全能力的实施服务。②数据安全风险评估服务数据全生命周期风险评估服务。提供数据全生命周期风险评估服务，对系统数据全生命周期安全过程进行安全检查，并判定各安全过程能力成熟符合程度，给出数据安全风险评估报告以及数据安全加固建议，输出《数据安全风险评估报告》以及《数据安全加固建议》。数据安全加固服务。依据风险评估给出的整改意见，对系统所涉及的各种主机操作系统、数据库、中间件层等提供数据安全加固服务，输出《数据安全整改报告》。数据安全策略优化服务。根据实际业务需求，对省级水利数据仓、数字孪生水网结合各业务场景安全需求，制定针对性的安全策略。③数据安全运营服务以数据安全态势感知平台为运营平台，利用水利数据的资产分级分类结果，结合身份梳理确定管控权责。提供日常监控巡检服务，包含数据安全系统设备的运行情况日常监控及定期巡检。服务次数不少于4次，其中每季度不少于1次，输出交付物《安全巡检服务清单》。提供数据安全应急演练服务，配合单位安全演练计划，配合输出数据安全场景应急演练方案，提供数据安全应急演练服务，输出交付物《数据安全应急演练方案》、《数据安全应急演练报告》。服务次数不少于1次。按需提供风险预警处理服务，分析并处置数据风险，对潜在风险告警内容提供处置方案并及时处理风险并进行总结汇报降低风险。输出《风险预警处置报告》。提供访问行为分析和审计服务，每季度对人员数据访问行为进行审查，特别针对关键岗位的数据处理者进行访问行为审查，输出《关键岗位人员访问行为审查记录》。提供人员数据行为审查服务，依据现有数据库管控能力，对供应链企业相关技术人员的数据库操作行为进行分析，提供数据安全总结服务，每季度交付《数据安全运营报告》。3、技术要求（一）系统层面1.“统一门户”。系统应接入“九龙联动治水”综合应用（以下简称“九龙”），完成系统的接入和上架。上架系统应满足首页、重要页面“响应时间<1秒、页面打开时间<2秒”等性能指标。2.“统一用户”。系统应对接“九龙”的“统一用户”体系，利用其统一身份认证接口实现授权人员在系统内的验证鉴权，并实现与其用户体系的同步更新。3.“统一地图”。系统应统一接入“水利一张图”的空间数据服务，建立空间数据与属性数据的关联，并做好地图空间数据的汇聚更新工作。4.“统一IRS目录”。系统应在数据局IRS系统上对应用系统进行规范编目，并动态更新目录要素。在项目验收前，应出具IRS应用试运行验收报告。（二）数据层面1.数据编目。系统应明确系统产生的各类数据的更新频次、数据覆盖范围、共享和开放属性、共享方式、是否回流、清洗规则、数据关系等，并完成数据的编目。2.数据归集。在省级水利数据仓编目的数据，除人事、财务等敏感数据外，应全量归集存量数据，及时归集增量数据，并保证归集数据质量，及时整改问题数据。3.数据分类分级。系统应参照水利部发布的《水利数据分类分级指南（试行）》，完成数据的分类分级和重要数据识别。（三）安全层面1.信创开发要求。系统在开发建设过程中，其数据库、中间件、操作系统等均应满足信创建设要求，并适配国产终端及基础软硬件。2.部署环境要求。系统须依托省政务云平台架构建设，根据信息系统部署、运行实际需求，合理申请、合规使用云资源，系统开发阶段所需测试部署环境由开发单位自行负责。3.等级保护要求。信息系统建设阶段应遵循网络安全等级保护2.0标准规范，按二级等级保护相关要求开展建设。4.数据安全要求。本项目产生的数据应做好分类分级和重要数据标识。项目源代码、数据不得存放第三方网盘或代码库。项目建设和运行过程中，应进行数据备份，对敏感信息脱敏使用，按照数据安全事件溯源要求记录数据的操作日志。5.安全检测要求。项目验收前，须通过信息系统代码审计、软件测评（功能、性能）和安全检测（渗透测试、漏洞扫描），由符合资质的第三方测评机构出具相应测评（检测）报告，并完成问题隐患整改。（四）服务器序号货物名称技术参数及要求数量1超融合管理平台资源管理要求通过超融合管理平台即可实现对计算、存储、网络等资源进行统一管理，所有功能无需界面跳转即可实现全部操作，真正融合、简化管理。扩展性可以依据资源的使用情况，超融合平台支持按需选择扩容计算存储融合型节点、计算虚拟化型节点、存储虚拟化型节点，满足后期按业务对资源的需求进行灵活扩容，并节省采购成本要求。业务迁移超融合管理平台集成融合在线的p2v、v2v迁移工具，支持业界主流的操作系统、虚拟化平台、公有云。包括但不限于VMware、微软、华为、H3C、阿里云、紫光云、深信服等厂商平台的迁移，提升被迁移业务平台的普适性、提升业务迁移的便捷性，降低业务迁移的工作量。平台安全超融合管理平台需支持无代理杀毒功能，降低资源开销，同时实现对主流Windows和Linux操作系统主机进行整体的安全防护，管理平台可以对虚机机统一开启/关闭防病毒功能以提升便捷性，支持不少于2种业界主流防病毒软件供用户按需灵活选择。拓扑管理要求支持对整个平台虚拟设备实现统一的管理，虚拟化WEB管理平台可以完成网络拓扑的构建，完成各类虚拟设备的自助逻辑编排，支持在管理平台上连接、开启、关闭各类虚拟设备，拓扑呈现业务流量信息，所画即所得，方便运维管理。自动部署要求管理平台对于新上线节点设备可基于链路层协议、被管理节点自动发现，自动分配其IP地址，降低管理难度。云原生超融合集群支持提供kubernetes即服务，用户可一键式创建部署kubernetes集群，支持kubernetes集群在线扩容及缩容，超融合管理平台支持kubernetes集群节点的增加、删除和重置。虚拟负载均衡软件提供不少于20套虚拟负载均衡软件，单个虚拟负载均衡软件支持带宽性能≥3Gbps，需支持HTTP、HTTPS、TCP等监听协议，支持配置均衡算法（轮转算法，最小连接算法，源地址算法）。支持健康检查，可配置检查间隔、超时时长、重复次数等。配置要求每颗物理CPU为一个授权许可，配置16颗CPU授权。1套2计算虚拟化兼容性要求虚拟化产品支持安装在通用的x86、ARM架构服务器，支持现有市场上主要国内外操作系统，包括不限于Windows、CentOS、Fedora、RedHat、SUSE、Ubuntu、FreeBSD、中标红旗、中标麒麟、中标普华、深度、一铭、凝思等。基本功能要求2.1.虚拟机可以实现物理机的全部功能，如具有自己的资源（内存、CPU、网卡、存储），可以指定单独的IP地址、MAC地址等。2.2.支持虚拟机规格的在线和离线调整，包括CPU、内存、硬盘、网卡等资源，在虚拟机操作系统本身的前提下，热添加的CPU/内存可以即时生效。2.3.支持智能电源管理功能，当集群内的主机负载低于设定阈值时，将一台服务器上的虚拟机全部迁移到其他服务器中，并将该服务器自动关闭；当集群内有关闭状态的主机且集群内负载达到指定阈值时，自动唤醒该主机，并通过动态资源调度功能实现负载平衡，降低能耗。2.4.审计回溯要求：支持虚拟机迁移历史记录功能，记录中包含迁移的操作员、迁移方式、源主机、目的主机、开始时间、迁移耗时等信息，便于对虚拟机的迁移路径进行回溯。2.5.运维管理要求：支持批量修改虚拟机的配置参数，包括：I/O优先级、启动优先级、是否自动迁移、CPU调度优先级、CPU个数、内存大小、自动启动、VM启动设备、tools自动升级等；支持虚拟机桌面预览功能，无需登录虚拟机即可在虚拟化管理平台上看到虚拟机当前桌面的状态，降低配置工作量及运维难度。2.6.虚拟化服务水平要求：支持集群动态资源调度功能，可基于主机的CPU利用率、内存利用率、磁盘I/O、存储利用率、磁盘请求、网络流量等资源对虚拟机进行动态资源调度，实现自动化的存储资源分配和负载均衡功能，主动确保云环境的服务水平，为业务系统提供健康可用的资源环境。配置要求每颗物理CPU为一个授权许可，配置16颗CPU授权。1套3存储虚拟化架构要求采用分布式的软件定义存储架构，在通用服务器部署，把所有服务器硬盘组织成一个虚拟存储资源池，提供分布式存储服务，无需独立的元数据及控制器节点，使用超融合管理平台统一管理，无需在计算虚拟化平台上部署存储控制器，存储集群规模支持≥256个节点。能力要求同一节点同时提供服务器虚拟化及分式布块、对象、文件种存储功能，3个节点集群即可同时提供虚拟化、分布式块、对象、文件存储服务。为了确保性能其中对象和文件服务须在宿主机上提供。功能要求3.1.支持厚配置，可以根据业务需求分配固定的物理存储空间、支持精简配置，可以根据应用实际写需要时才分配相应的物理存储空间。3.2.支持卷快照，支持可写快照、定时快照，一致性组快照;支持链式卷克隆、完整克隆。3.3.支持卷拷贝、卷迁移，如从低性能资源池迁移至高性能池。3.4.支持含跨主机、跨机柜、跨机房三种故障隔离能力。如故障域为机柜时，能够实现整机柜故障，数据不丢失，业务不中断。3.5.支持卷的IOPS和带宽可同时设置，同时生效；支持按容量对卷的IOPS和带宽同时设置，同时生效。存储高可靠要求支持纠删码特性、通过数据校验方式实现数据的高可靠性。副本机制要求支持多副本保护机制，可选择2~6副本，支持依据业务数据重要性进行灵活设置副本数量机制。数据自动重建要求磁盘或者节点故障之后无需人工干预，数据在集群内硬盘的剩余空间中自动重构，所有硬盘并发重构，提升重构效率，可以做到<=15min/TB。配置要求本次配置块存储功能授权，按物理CPU数量授权模式无容量限制许可，配置16个CPU的授权或按硬盘容量授权模式每个节点不少于100T授权许可。1套4网络虚拟化功能要求支持分布式防火墙，基于监测虚机IP地址和端口进行东西向流量隔离控制；支持公网IP地址池，支持公网IP和私网IP绑定；支持软件负载均衡，支持HTTP、HTTPS、TCP等监听协议，支持配置均衡算法（轮转算法，最小连接算法，源地址算法）；支持健康检查，可配置检查间隔、超时时长、重复次数等支持连通性监测；支持虚拟网络设备的连通性探测功能，方便在虚拟化环境中，进行相应的故障排除和恢复，能够定位到出现故障的虚拟网络设备，方便快速排查问题保障业务的高连续性。1套5※超融合一体机基本要求超融合软硬一体化产品，需保证产品软件与硬件具有良好的兼容性，要求软硬件为同一制造商。架构要求可以采用模块化架构或者传统架构服务器，本次要求采购超融合服务器节点数量为：≥6节点。单节点要求3.1.CPU：配置≥2颗Intel第四代处理器6426Y，每颗CPU≥16核心32线程，主频≥2.5Ghz；3.2.内存：提供内存插槽≥32个，实配内存容量≥1024G（16*64G）频率≥3200MHz；3.3.硬盘：不少于6块7.68TBSSD，不少于2块480GBSSD；3.4.1块12Gb2端口SASRAID卡(带2GB缓存，支持8个SAS口PCIe)；3.5.1块4端口千兆电接口网卡，2块2端口10GE光接口网卡（含模块）；3.6.2块≥1300w冗余电源。1套6超融合交换机一、万兆交换机（4台）性能规格：交换容量≥2.56Tbps，转发性能≥720Mpps；（以官网最小值为准）；扩展性：支持物理扩展插槽≥2