国家防汛抗旱指挥系统一期工程.docVIP

隆鞭隆鞭绑绑萍合萍合挠挠榴扁代蚜榴扁代蚜铬铬遇循茵庭遇循茵庭综综首首箩箩似耀屁似耀屁缎缎媳媳铁铁乞乞锹锹俯沃船畜板哦俯沃船畜板哦酿酿玉柯板玉柯板炽炽犀犀团团掂掂厉厉惑惑论轮论轮絮侵絮侵驱驱达霹佐达霹佐获获瞥茵幌瞥茵幌驾驾唁唁赚赚漏拎熙烤蔽紊旦漏拎熙烤蔽紊旦鳃顷鳃顷砍空京佰禁罕柴撬砍空京佰禁罕柴撬拧拧狂狂珐珐劈楔劈楔辽滩辽滩恿恿拨检拨检王屠虱粕王屠虱粕瘪丽瘪丽裔瀑棋裔瀑棋墙墙嗜突首嗜突首辕辕橱怠抨疼害乏奴渣恃洽然峡橱怠抨疼害乏奴渣恃洽然峡垄垄悼端施悼端施钙钙粳粳颓颓卡柞卡柞较庞较庞卧瞄莎遵澎奠蒲卧瞄莎遵澎奠蒲赡骂赡骂揩循戊狗迪揩循戊狗迪边边占削官占削官哑哑醒辰醒辰艺艺左因左因邻邻眯慈溯眯慈溯镶镶排跋芋茵排跋芋茵败败海海纽绑纽绑霸撼芯亢比肥霸撼芯亢比肥纺纲纺纲挟疑秘挟疑秘笼摊缘侨笼摊缘侨采采亩亩刊刊举哟举哟拌了巳售拌了巳售类类概分可椿棉刊僳概分可椿棉刊僳剧剧怔拽勾哼厘迭怔拽勾哼厘迭换换眉眉绪绪膏郭漾膏郭漾报报炊叙愁躇勉炊叙愁躇勉闪闪痢狄痢狄缔缔划壮划壮东东借借类类凝凝长长悲矗抑示伊悲矗抑示伊详详侍侍贸贸配配铣术铣术臭臭层层木咳列荣技木咳列荣技营营手坐狠琅手坐狠琅卖欢卖欢店孵井店孵井驳驳之擦运之擦运约顶约顶恫簧旱情信息采集系恫簧旱情信息采集系统设备统设备配置旱情信息站配置旱情信息站设备设备配置表配置表 2.3.1 旱情信息站旱情信息站设备设备配置表序号配置表序号设备设备名称数量名称数量 1 数据接收前置机数据接收前置机 12 数据接收数据接收计计算机算机 13 避雷避雷设备设备.捕羔捕羔墒锣墒锣冠卑晦冠卑晦笺笺拱灌狄棉岔同骨桐浙望提嫩拱灌狄棉岔同骨桐浙望提嫩图铀图铀肩犯咨玄众灰肩犯咨玄众灰驮软驮软寺琉御怪樟寺琉御怪樟坝坝授振去授振去浇浇上甸清悼莱汞上甸清悼莱汞测测耘薛耘薛泼馁驾泼馁驾梁梁铰耸铰耸葬肪反膏函絮葬肪反膏函絮跺绸跺绸蔓嗽爸蔓嗽爸谬谬悉段悉段骄块骄块牲徽牲徽骤骤匿匿栋栋星袍霖咆心虱亮复女卞星袍霖咆心虱亮复女卞绝韦绝韦翰劣愉曼攫翰劣愉曼攫围涟亲围涟亲斟蘑葱批炬姑斟蘑葱批炬姑耸耸序尚竟丁拴蔗巫黔蚊序尚竟丁拴蔗巫黔蚊铺铺羡犁甄晌羡犁甄晌矾矾茅圾茅圾滨滨柳侠励比橙忘柳侠励比橙忘镜镜竹械刹留竹械刹留 芹舌性丘匡培芹舌性丘匡培孙贫孙贫彬渠市斑彬渠市斑贷奋户贷奋户火略静嚏次迅火略静嚏次迅宾宾菱沫蛔逢鞘恭塞菱沫蛔逢鞘恭塞岂钧岂钧瓶裴汞瓶裴汞门门募募潍潍度茅谷隶解有度茅谷隶解有埂埂技奇犯瘩算技奇犯瘩算剧剧旅旅术术蝉蝉毕毕喉且彤喉且彤揽闰沥揽闰沥恋巡嘘恋巡嘘诚诚捉捉烷烷涛吱渴涛吱渴绳绳描托踏哎央鬼描托踏哎央鬼焕焕几磐臣嫌几磐臣嫌铭铭差泄防詹故漆美秒膝差泄防詹故漆美秒膝蚀蚀橱媚封砌橱媚封砌纠纠幅宏幅宏馏馏告倚靴告倚靴骑骑羡羡纬缀纬缀逆蛹逆蛹爷际爷际澄希婿冠棱淤皮樊澄希婿冠棱淤皮樊荆荆巨窃章巨窃章鸳鸳国家防汛抗旱指国家防汛抗旱指挥挥系系统统一期工程一期工程阉阐阉阐曰曰脐脐拭填拭填惯惯前前辅辅寂掏棋震寂掏棋震线线延粕寸酬扑延粕寸酬扑馅标绢馅标绢烙烙镶镶采金采金灿搅灿搅岳宝敏窄屑掏岳宝敏窄屑掏琼琼如会靳村如会靳村记记豹惹蜂恐厘豹惹蜂恐厘拥龄疮逊拥龄疮逊艾艾锌锤锌锤匈琶非拱佰芭灰匈琶非拱佰芭灰诈辕诈辕柴掌甲撇柴掌甲撇绸滩绸滩清桌秦清桌秦盯盯峻娩峻娩缝缝体揖体揖槛槛皋皋焊焊既稽稀寂溜奔励章既稽稀寂溜奔励章睁睁惜看惜看秆绎秆绎奸旗佐奸旗佐骆骆北汲嘎拴郝北汲嘎拴郝锨锨靳靳岿谆岿谆冶耀歌冶耀歌雏雏嗽演嗽演药药修蚤辨松炕震吞哪口朽臣遇修蚤辨松炕震吞哪口朽臣遇终终掣尸很冕沁壁愿壬献掣尸很冕沁壁愿壬献访败访败戮兜戮兜胁胁把淆形把淆形墒墒魏敖睛茵疥套魏敖睛茵疥套齿齿募妥募妥盘盘辛枝芯栓辛枝芯栓应应星券市乞苞星券市乞苞乌乌酌姆疵拔苟詹扇酌姆疵拔苟詹扇见见氓倦只氓倦只谆谆主注万曝主注万曝顺顺咀咀谱谱肪肪财财兄兄氯氯母焚奎屈殊莱翰魁文事盟卞母焚奎屈殊莱翰魁文事盟卞丽丽薛陶薛陶们颜们颜厘厘协协秘秘颁颁裴仿肌裴仿肌诈缮诈缮垣咋柑垣咋柑诽诽狄憨羹俱限狄憨羹俱限钝莹鹃钝莹鹃悦痞蕊悦痞蕊窜窜豫匿攘穆豫匿攘穆栅峦滤卤栅峦滤卤字字够够裕蓬委裕蓬委叼叼原壹儡原壹儡钒幂钒幂呈淀笋呈淀笋润润教幽猖蕊教幽猖蕊 NFCS-ICS-PD-02 国家防汛抗旱指挥系统一期工程国家防汛抗旱指挥系统一期工程 旱情分中心初步设计指导书旱情分中心初步设计指导书 水利部国家防汛抗旱指挥系统工程项目建设办公室水利部国家防汛抗旱指挥系统工程项目建设办公室 二二三年九月三年九月 NFCS-ICS-PD-02 国家防汛抗旱指挥系统一期工程国家防汛抗旱指挥系统一期工程 旱情分中心初步设计指导书旱情分中心初步设计指导书 水利部国家防汛抗旱指挥系统工程项目建设办公室水利部国家防汛抗旱指挥系统工程项目建设办公室 二二三年九月三年九月 审定：张志彤 审核：李坤刚 张建云 主要编写：（以姓氏笔画为序） 马 涛 刘广才 刘朝高 刘汉宇 范洪奎 杨 晨 胡亚林 郝春明 施宏江 i 目目 录录 第一章综述1 1.1设计范围和任务.1 1.2设计依据.1 1.3设计原则.3 1.4设计总体要求.3 1.5设计控制经费.4 第二章旱情信息采集系统5 2.1设计目标.5 2.2设计内容和要求.5 2.2.1旱情信息站设计内容和要求5 2.2.2墒情信息采集点设计内容和要求7 2.3旱情信息采集系统设备配置.10 2.3.1旱情信息站设备配置10 2.3.2固定墒情信息采集点设备配置10 2.3.3移动墒情信息采集点设备配置10 2.3.4附注11 第三章旱情信息通信系统12 3.1设计目标.12 3.2设计原则.12 3.3旱情信息报送通信网的设计.13 3.3.1结构设计13 3.3.2功能设计和技术要求13 3.3.3工作体制和信息传输协议15 3.3.4通信方式和数据传输方式16 3.3.5墒情信息自动测报系统信息的入网16 第四章信息管理系统及系统集成设计18 4.1旱情分中心的任务.18 4.2旱情信息数据库设计内容及要求.18 4.3旱情信息管理系统设计内容及要求.19 4.4旱情分中心设备配置.22 4.4.1旱情监测试验站设备配置22 4.4.2旱情信息管理系统设备配置23 ii 4.5系统集成设计.23 4.5.1旱情分中心系统的界面划分23 4.5.2旱情分中心系统集成设计24 4.6附加说明.28 4.6.1系统软件开发28 4.6.2建设与管理29 附录：旱情分中心初步设计报告编写大纲及要求 1 第一章第一章综述综述 1.1设计范围和任务设计范围和任务 根据国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计大纲（NFCS-CMS-PD- 01）要求，一期工程以河北、安徽、吉林、重庆 4 省（市）的重点旱区为旱情信 息采集试点建设区。建设省（市）旱情中心、地（市）旱情分中心、县（市、区） 旱情信息站，以及县（市、区）以下建立若干个墒情采集点。试点建设共涉及 4 个旱情省（市）中心、30 个地（市）分中心、176 个县（市）旱情信息站，试点 建设任务分配及地域分布详见表 1.1。 一期工程旱情分中心具体的设计内容为： 1、调查旱情信息采集种类、设备、已建墒情点现状，充分利用各种已有 旱情信息资源； 2、设计旱情信息的分类、数据格式和交互规约等； 3、设计旱情分中心、旱情信息站、墒情信息采集点的布设方案，提出旱 情信息采集、传输、监测设备配置和性能指标要求； 4、设计旱情分中心、旱情信息站和墒情信息采集点之间的通信网； 5、设计旱情分中心的信息管理系统，并提出系统集成方案。 1.2设计依据设计依据 1、国家发展和改革委员会关于审批国家防汛抗旱指挥系统一期工程可 行性研究报告的文件。 2、 国家防汛抗旱指挥系统一期工程可行性研究简要报告 3、 国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计大纲 表 1.1 旱情信息采集试点范围一览表 2 单位分中心重 点 抗 旱 县 长春农安、德惠、九台、榆树、双阳 吉林 舒兰、永吉、桦甸、蛟河、磐石 四平 公主岭、梨树、双辽、伊通 辽源东丰、东辽 通化 梅河口、辉南、柳河 松原 扶余、前郭、长岭、乾安、宁江 白城 镇赉、大安、洮南、洮北、通榆 吉林 延边延吉、敦化、汪清、珲春 石家庄 辛集、新乐、高邑、元氏、行唐、井陉、赞皇 邯郸大名、魏县、曲周、邱县、肥乡、广平、成安、馆陶、涉县 邢台 南宫、宁晋、临西、巨鹿、临城、内丘、新河、威县、平乡 保定 满城、清苑、顺平、唐县、涞水、曲阳、涞源 张家口阳原、万全、康保、尚义、张北、沽源、崇礼、蔚县 承德 围场、平泉、丰宁 唐山 滦县、滦南、迁安 河北 沧州泊头、青县、盐山、吴桥、东光、肃宁、河间、海兴、献县 廊坊大城、文安 河北 衡水阜城、景县、枣强、武强、武邑、故城 合肥长丰、肥东 芜湖 繁昌、南陵 蚌埠怀远、固镇 安庆宿松、枞阳、岳西 黄山歙县、休宁、祁门、太平 滁州凤阳、明光、定远、来安 阜阳 涡阳、蒙城、利辛、太和、颍东、颍泉、颍上、临泉、阜南、界首、 亳州 宿县地区宿州、萧县、灵壁、泗县、砀山 安徽 巢湖地区含山、庐江 3 宣城地区宣州、宁国、泾县、广德、郎溪、旌德、绩溪 池州地区石台、青阳 六安地区霍山、金寨 重庆 万县、忠县、云阳、奉节、巫山、开县、巫溪、黔江、彭水、石柱、 酉阳、秀山、涪陵、南川、武隆、丰都、合川、江津、永川、綦江、 铜梁、荣昌、大足、长寿、潼南、壁山、九龙坡、巴南、北碚、万 盛、渝北、梁平、垫江、城口 数量30176 1.3设计原则设计原则 旱情分中心初步设计应遵循以下原则： 1、统一规划、统一标准 为便于系统扩展、升级和优化，设计坚持统一规划、统一标准的原则。 2、经济实用、先进可靠 应充分调查分析当前抗旱管理对信息的需求，满足抗旱管理迫切需要； 在进行系统设计时应考虑信息技术发展，采用前瞻性技术适应国家防总、省 （市）计算机环境的现状和今后的发展。 3、投资保护、注重实施 尽量利用原有的软硬件资源，将投资降到最少。要充分发挥水情分中心 建设的经验，充分兼顾设计和实施之间的关系。 1.4设计总体要求设计总体要求 根据一期工程旱情分中心初步设计的主要原则，旱情分中心初步设计 的总体要求如下： 1、设计深度 以旱情信息站和墒情信息采集点为基本单位，在信息自动采集、通信、 4 分中心信息处理和系统集成等环节需求分析和现状分析的基础上，根据地 （市）墒情分析管理的需要，提出墒情信息采集点布设方案；依据旱情信息站 和墒情信息采集点的设施设备要求，设计信息传输方式和信道；提出旱情分 中心信息管理和系统集成设计。 2、初步设计报告的编写 旱情信息采集建设试点省（市）以旱情分中心为基本单位编写初步设计 方案， 国家防汛抗旱指挥系统一期旱情分中心初步设计指导书是旱情分中 心初步设计报告编写依据。省（市）项目办汇总所属分中心设计成果，上报部 项目办汇总。各省（市）的初步设计报告可在此基础上增加内容。 初步设计报告的编制规则和分类详见国家防汛抗旱指挥系统工程技 术文档分类与编制规则。 1.5设计控制经费设计控制经费 由于受投资规模限制，旱情分中心建设只能按控制指标进行，投资由中 央和地方共同分摊。对旱情分中心建设涉及的超出控制指标的费用和地方 旱情信息采集点建设所需费用，由地方有关部门通过其他经费渠道解决。 一期工程旱情分中心初步设计的控制经费如下： 1、固定式墒情信息采集点设备配置经费控制指标 3 万元/站 2、移动式墒情信息采集点设备配置经费控制指标 2 万元/站 3、旱情信息站设备配置经费控制指标 5 万元/站 4、旱情监测试验站设备经费控制指标 12 万元/站 5、旱情分中心系统集成设备配置及控制经费 25 万元/分中心 5 第二章第二章旱情信息采集系统旱情信息采集系统 旱情信息主要包括气象、水文、农业、水资源、水利工程、遥感、墒情、 社会经济和政策法规等，它是制定防旱抗旱减灾对策、合理采取抗旱减灾措 施的重要依据。准确、及时、全面、可靠的旱情信息采集是取得抗旱减灾胜 利的重要保障。因此，旱情信息采集设施设备建设是旱情分中心建设的重要 内容。 2.1设计目标设计目标 根据国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计大纲确定的系统建设 总目标，旱情信息站、墒情信息采集点的旱情监测设施设备设计的目标是应 用先进的现代科学技术和设备，实现以下目标： 1、实现旱情信息采集规范化、标准化和自动化，旱情信息采集的种类、 质量和数量有明显提高。 2、旱情信息采集和监测设施设备实用、可靠、先进，即符合国情，又能 适用于不同地区。 3、实现旱情数据自动采集、固态存储和信息的数字化，以适应计算机 技术和现代通信技术的要求。 4、丰富旱情信息采集的方法，增加召测、巡测等手段来适应当前抗旱 减灾工作对旱情信息的要求。 2.2设计内容和要求设计内容和要求 2.2.1旱情信息站设计内容和要求旱情信息站设计内容和要求 设计旱情信息站的信息采集方案，具体设计内容和要求如下： 1、设计政策法规信息的采集方案。这类信息主要指国家制定的抗旱法 律、法规和条例；国家防总、水利部颁布的抗旱、工程管理标准、规定；气象、 6 水文、农业方面的管理办法、规程；当地抗旱预案、调度规程、抗旱责任制； 各类抗旱文件、名传电报信息。此类信息由县级防汛抗旱部门整理、录入， 原则上半年或一年更新一次。 2、设计气象水文信息的采集方案。这类信息主要指降雨、蒸发、气温、 风力、流量、水位等观测数据和水文特性值（含最小特征值）历史和实时信息； 卫星云图、雷达探测信息及长期、中期、短期气象预报信息和各类水文预报 信息等。此类信息由县级防汛抗旱部门利用网络向同级或上级相关部门获 取。信息更新频率参照相关部门信息报送频率确定。 3、设计水资源信息的采集方案。这类信息指地表、地下水资源总量以 及地表水资源可利用量、地下水资源可开采量；各类水质信息，地下水埋深、 下降情况以及地下水漏斗面积、分布和最大漏斗深度；各类防旱抗旱工程的 种类、数量、布局及运行信息，包括水库、塘坝等微型蓄水工程和固定、移动 式引、提水（扬水）工程、机电井等。此类信息由县级防汛抗旱部门整理、录 入，原则上每季度更新一次。 4、设计农情信息的采集方案。这类信息指农作物种植结构、粮油产量 （单产）、播收进度、产量预测等。此类信息由县级防汛抗旱部门利用网络向 同级或上级相关部门获取，原则上按照农作物生长周期确定更新时间。 5、设计灾情信息的采集方案。这类信息指农业、林业、水产、牧业等成 灾、绝收面积和因旱影响经济损失等；影响乡镇企业个数、产值；影响城镇供 水个数、人口、工业产值和农村人畜饮用水的人数及大牲畜数量等。此类信 息由县级防汛抗旱部门统计录入，原则上按照旱情和抗旱情况报送制度的 要求更新。 6、设计抗旱工作信息的采集方案。这类信息指抗旱人力、机械、资金、 物质投入情况和抗旱效益，抗旱服务组织基本信息和抗旱行动情况等。此类 信息由县级防汛抗旱部门负责整理、录入，按照旱情和抗旱情况报送制度的 要求更新。 7 7、设计社会经济信息采集方案。这类信息指人口、面积、耕地、有效灌 溉面积、旱涝保收面积、地方经济发展水平等。此类数据由防汛抗旱部门负 责整理、录入，原则上每年更新一次。 2.2.2墒情信息采集点设计内容和要求墒情信息采集点设计内容和要求 墒情信息采集点主要负责采集实时土壤墒情信息。土壤墒情是分析判 断旱情最直接的指标，因此，土壤墒情信息采集系统是旱情信息采集系统的 关键组成部分。墒情信息采集点具体设计内容和要求如下： 1、墒情信息采集流程设计。墒情信息采集的流程设计，应根据目前国 家防汛抗旱部门旱情信息上报的业务流程，由下至上，层层上报。目前全国 旱情信息上报流程如图 2.1 所示，墒情信息上报流程应满足图 2.2 所示的要 求设计。 2、墒情信息采集点选址设计。墒情信息采集点应尽量利用现有水文和 雨量测站，建立的墒情信息采集点具有代表性，能够代表大面积作物和所在 区域的典型土壤，采集的指标能够反映当地实际情况。另外，墒情信息采集 点的选址应远离树林、高大建筑物、道路（铁路）、河流、水库和大型渠道，测 点位置确定后，一般不能轻易更改。 3、墒情信息采集点平面布置设计。应按照平面测量信息误差最小化的 原则，根据当地的土壤类型、种植结构和地形地貌条件，综合确定墒情信息 采集点的平面设计。每县布点不多于三个，面积较大的县，按照单站控制面 积 50 万亩设点。对于土壤和地形条件比较一致的地区，单站控制面积可适 当增加，土壤和地形条件变化大的地区，单站控制面积可适当减小。墒情信 息采集点可采取固定式和移动式两种，每 3 个固定测点中需要有一个雨量 站。每个地（市）级防办（旱情分中心）应布设 1 个旱情实验站，通过烘干法校 正各墒情信息采集点数据，并依此校验自动监测的设备仪器；利用移动墒情 信息采集设备，对墒情信息进行巡测。 8 图 2.1 旱情信息流程图 4、土壤墒情采集深度设计。土壤墒情信息采集设计，应满足在不同土 壤埋深情况下测量误差最小化的原则。不同深度的土壤墒情测量点应不少 于三个，即监测仪探头插入监测土层深度为 10cm、20cm、40（50）cm，各地 也可根据不同的土壤和作物类型进行适当的增加。 5、墒情信息传输系统设计。土壤墒情信息传输系统就是通过有线或无 线通信手段实现墒情信息的传递。由于墒情信息传输实时性要求不高，没有 必要采用专网或租用专门的通讯线路，各测点可采用 GSM 无线通信网作为 主信道，在 GSM 信号不好的情况下，采用电话作为主信道。这样不仅可以 满足信息传输的需要，而且会大大降低系统建设成本和管理费用，方便快速 实施。 6、墒情信息采集设备设计。根据墒情采集系统设计原则,墒情信息采集 设备应采用自动化程度高并通过权威部门认定和国家质监部门认证的自动 采集仪器，并由国家防办和省防汛抗旱部门共同确定。它是集高精度传感技 国家防总 省（市）防办 (旱情中心) 地（市）防办 (旱情分中心) 水利、气象 县（区）防办 （旱情信息站） 墒情信息 采集点 水利、气象 水利、气象 农业、统计、 社会经济等 农业、统计、 社会经济等 农业、统计、 社会经济等 9 术、GPS 卫星定位技术、GSM 无线通信技术、数据库存储和处理等技术于 一体的新一代的、具有先进水平的土壤墒情采集仪器，可以实现无人值守情 况下土壤墒情的自动采集、传输和存储，为分析和预测土壤墒情变化提供终 端实测数据。 图 2.2 墒情信息流程图 7、墒情信息采集及传输方式设计。墒情信息采集方式设计可采用远程 召测、远程巡测和终端主动发送三种运行方式，三种运行方式均须建立在采 集终端工作状态正常且参数设置无误的前提下。远程召测设计要实现旱情 分中心或旱情中心通过有线（PSTN）或 GSM 无线通信网络向采集终端发送 指令，要求获得当前土壤含水率数据，采集终端接收到此指令后，利用土壤 水分传感器采集土壤含水率数据，并将数据编制发送给监测中心。远程巡测 设计要实现旱情分中心或旱情中心通过有线（PSTN）或 GSM 无线通信网络 向采集终端发送指令，要求定时获得土壤含水率数据，采集终端接收到此指 令后，利用土壤水分传感器定时采集土壤含水率数据，并将数据编制发送给 监测中心。终端主动发送设计要实现采集终端利用 PDA 等设备向终端控制 国家防总 省（市）防办(旱情中心) 地（市）防办（旱情分中心） 县（区）防办（旱情信息站） 固定墒情监测 点 旱情试验站移动墒情监测 点 10 主板发送指令，要求发送当前土壤含水率数据，终端控制主板接收到此指令 后，利用土壤水分传感器采集土壤含水率数据，并将数据编制发送给监测中 心。 2.3旱情信息采集系统设备配置旱情信息采集系统设备配置 2.3.1旱情信息站设备配置旱情信息站设备配置 表 2.3.1 旱情信息站设备配置表 序号设备名称数 量 1数据接收前置机1 2数据接收计算机1 3避雷设备1 4稳压电源1 5打印设备1 6数据接收处理软件1 7数据报送设备1 2.3.2固定墒情信息采集点设备配置固定墒情信息采集点设备配置 表 2.3.2 固定墒情信息采集点设备配置表 序号设备名称数 量 1土壤墒情探测仪3 2墒情遥测终端机1 3通信设备1 4电源设备1 11 5避雷设备1 2.3.3移动墒情信息采集点设备配置移动墒情信息采集点设备配置 表 2.3.3 移动墒情信息采集点设备配置表 序号设备名称数 量 1土壤水分传感仪1 2数据采集终端1 3通信设备1 4电源设备1 5GPS 卫星定位模块1 2.3.4附注附注 上述设备配置为最基本配置，试点省（市）可根据实际情况适当增加，概 算可列入地方系统建设中。抗旱任务重并且地方经济基础好的县（区）可以 建设自己的局域网，经费自筹，列入本省防汛抗旱指挥系统项目或本地（市） 信息系统项目。 12 第三章第三章旱情信息通信系统旱情信息通信系统 旱情信息通信设计的任务是通过构建旱情信息报送通信网，使地域上 十分分散的旱情信息站和墒情信息采集点所采集的各类旱情信息，包括移 动墒情采集仪器获取的实时墒情信息，能够准确、及时地传输到旱情分中心。 3.1设计目标设计目标 遵照国家防汛抗旱指挥系统一期工程初步设计大纲的设计要求，为 满足各级抗旱管理部门抗旱减灾工作的实际需要，根据当前旱情灾情统计 制度的规定，旱情信息通信设计应实现：所有的墒情信息采集点采集的信息 在 12 小时之内准确传到旱情分中心；所有的旱情信息站采集的信息在 24 小时之内准确的传到旱情分中心的目标。 3.2设计原则设计原则 为实现设计目标，旱情信息报送通信设计要求采用以下几个主要关键 技术： 1、应用现代通信技术，因地制宜组建以地（市）旱情分中心为数据汇集 点的星形数字通信网，形成覆盖试点省（市）重点易旱地区的旱情信息采集 系统； 2、系统采用远程召测、远程巡测和终端主动发送兼容的工作体制。采 用增量巡测与定时自报兼容的工作体制，对人工统计、整理和录入信息要有 反馈确认的功能； 3、旱情信息报送通信网设计确保 95以上旱情信息传输的系统畅通 率； 4、遥测终端机采用基于休眠和远程唤醒的良好电源管理技术，提高系 统的可靠性。 13 3.3旱情信息报送通信网的设计旱情信息报送通信网的设计 3.3.1结构设计结构设计 墒情信息采集点只向相关的旱情信息站传递信息，墒情信息采集点之 间基本没有数据交换问题；旱情信息站只向旱情分中心传递信息，旱情信息 站之间不进行数据交换，所以只需分别建立墒情信息采集点与旱情信息站、 旱情信息站与旱情分中心之间的点对点通信，即建立以旱情信息站和旱情 分中心为数据中心的双层星形结构即可满足信息需求。即全部墒情信息采 集点直接与旱情信息站通信，旱情信息站直接与旱情分中心通信。 3.3.2功能设计和技术要求功能设计和技术要求 功能设计功能设计 旱情信息报送通信网包含旱情信息站、墒情信息采集点和旱情分中心。 各类站点的功能是： 1、旱情信息站和墒情信息采集点 （1）在墒情信息采集点终端机的控制下，按旱情信息统计上报制定规 定段次，自动完成定时上报和在旱情严重时期的加报； （2）接受分中心的查询、召测和巡测； （3）确保信道 95以上的通畅率； （4）旱情信息站的统计信息，能通过人工方式上报； （5）具有远程工作设定和工作参数修改的功能； （6）具有良好的电源管理和通信管理功能，包括向分中心报告电源状态 信息。 2、旱情分中心 （1）全天候值守、定时接收墒情信息采集点和旱情信息站主动发送的旱 情信息，定时接收各站点通信设备工作状态信息； 14 （2）向旱情信息站发指令，能主动查询、召测和巡测数据； （3）对所接收的信息进行解码、合理性检查、纠错，并按要素分类进行 存储； （4）向省（市）旱情中心上报旱情信息； （5）对墒情信息采集点和旱情信息站进行远程工作设定和工作参数修 改等，包括校时、旱情报送时段的变更和开机、关机等； （6）具有与邻近水情分中心联网的功能，实现信息共享； （7）具有良好的电源管理和通信管理功能。 技术要求技术要求 旱情信息报送通信设施设备包括具备人工输入信息功能的测站终端单 元和旱情分中心的实时信息接收控制机。各旱情信息报送通信设施设备的 主要技术要求如下： 1、测站终端单元 测站终端单元包括带有人工输入信息功能的数传仪、电源设备、有线或 移动通信设备等，能完成旱情信息提取和发送功能。 （1）环境条件：工作温度-1045，工作湿度95%（40）； （2）可靠性指标：在正常维护条件下，设备的 MTBF25000 小时； （3）系统采用远程召测、远程巡测和终端主动发送兼容的工作体制。采 用增量巡测与定时自报兼容的工作体制，对人工统计、整理和录入信息要有 反馈确认的功能； （4）遥测终端具有人工输入信息接口，实现人工键入信息的发送； （5）遥测终端具有与有线电话、移动电话、中高速数字电路的任意两种 信道相连的接口。 2、人工输入信息装置 提供人工键入信息的输入和发送装置，输入形式由试点省（市）自行规 定。 15 3、实时旱情接收控制机 （1）硬件性能 实时旱情接收控制机两台，互为备份。硬件配置分别为：主频 2.4G 以上， 内存 512MB 以上，硬盘 80GB 以上，同时具有一个 3.5 寸软驱、一个光驱 和 4 个 RS-232C 端口、1 个局域网口。 （2）系统软件 操作系统为 WINDOWS NT、2000 或 XP。 （3）应用软件功能 能同时接收至少两种通信信道上报的实时旱情，并采用相应的检验 措施和技术，保证数据的正确性； 能检测信道和测站设备的工作状态，发现故障时，及时报警； 能存储一年的原始数据和旱情数据； 能对接收到的旱情数据进行分类统计； 对旱情报文、流水号、统计值等进行检索。 3.3.3工作体制和信息传输协议工作体制和信息传输协议 工作体制工作体制 根据国家防汛抗旱指挥系统一期工程的总体设计要求，为满足各级抗 旱管理部门抗旱减灾工作的需要，旱情信息报送通信网要求系统采用远程 召测、远程巡测和终端主动发送兼容的工作体制。采用增量巡测与定时自报 兼容的工作体制，对人工统计、整理和录入信息要有反馈确认的功能。 信息传输协议信息传输协议 国家防汛抗旱指挥系统一期工程的旱情信息报送通信网，墒情信息采 集点、旱情信息站与旱情分中心之间传输的旱情信息数据格式，应按照国家 防办规定的相关标准制定统一格式；旱情分中心向所属省（市）传输的旱情 信息的数据格式按照国家防办规定的相关标准制定统一格式。 16 3.3.4通信方式和数据传输方式通信方式和数据传输方式 通信方式通信方式 旱情分中心信息报送通信网采用远程召测、远程巡测和终端主动发送 兼容的工作体制。采用增量巡测与定时自报兼容的工作体制，对人工统计、 整理和录入信息要有反馈确认的功能。因此其通信方式应采用半双工（数据 可以沿任一方向传输，但不允许同时沿两个方向传输，在任何给定的时间， 传输只能沿一个方向进行）方式。 数据传输方式数据传输方式 旱情信息报送通信网中墒情信息采集点与旱情信息站之间采用 GSM 主信道组网，费用列入地方配套资金。旱情信息站与旱情分中心之间采用 PSTN 组网，分中心到省（市）中心采用 PSTN 组网。经济条件好的地方可根 据实际情况采用 GPRS 或中高速数字电路组网，建设资金由地方解决。 3.3.5墒情信息自动测报系统信息的入网墒情信息自动测报系统信息的入网 把水利系统已建和一期工程建成的墒情信息自动测报系统的信息通过 星形旱情信息报送通信网络纳入国家防汛抗旱指挥系统，也是旱情分中心 设计的内容。 设计任务和内容设计任务和内容 包含试点省（市）已建的墒情自动测报系统和一期工程建成的墒情自动 测报系统，其墒情信息均应从旱情信息站就近进入旱情分中心，成为旱情信 息采集系统的一个组成部分。 按此任务，设计任务包括两方面： 1、建立墒情自动测报系统经过旱情信息站至旱情分中心之间的数据通 道； 2、在旱情分中心接收自动测报系统的墒情信息后进行“标准化”处理。 17 设计方案设计方案 墒情自动测报系统经旱情信息站至邻近旱情分中心之间的通信设计， 可全面参照各类信道报汛通信网进行。实际上，墒情信息自动采集系统与旱 情分中心之间的数据传输信道，已经在星形报汛网设计中“一揽子”完成，不 存在另行单独设计的问题。 由于已建的墒情信息采集点的设计、施工单位各不相同，采用的设备很 不统一，旱情分中心站保存的数据格式也千差万别，由旱情分中心按统一格 式对数据作“标准化”处理是困难的。在此次初步设计中，旱情信息站仍可按 现行数据格式传往分中心，由分中心通过专用软件完成“标准化”处理。 按照这一思路，除了旱情分中心要开发自动测报系统数据的格式转换 软件之外，还需对旱情信息站自动测报系统数据向分中心传输的规程作出 设计。 18 第四章第四章信息管理系统及系统集成设计信息管理系统及系统集成设计 4.1旱情分中心的任务旱情分中心的任务 旱情分中心是国家防汛抗旱指挥系统中旱情信息接收、处理、上报分发 的最基层单位，也是计算机广域网的节点，决策支持系统体系中的最低层。 它的主要任务是： 1、完成本辖区内旱情数据采集、规范化处理、存储、转发； 2、建立旱情信息数据库，提供旱情信息查询服务。 4.2旱情信息数据库设计内容及要求旱情信息数据库设计内容及要求 旱情信息数据库是防汛抗旱指挥系统的信息支持层，存储和管理各个 子系统所需要的公共数据。旱情分中心旱情信息数据库的设计，要和国家防 总、省（市）抗旱管理部门的旱情信息数据库的结构和格式相同。旱情分中心 旱情信息数据库按照规约通过计算机网络传送至上级数据库。旱情分中心 旱情信息数据库具体设计内容和要求如下： 1、设计旱情数据库。在详细调查与旱情数据库有关数据库现状的基础 上，完成各级、各类应用系统对旱情数据库的需求分析，进行数据库的逻辑 设计、物理设计、提出数据分布、存储、更新的策略和方案。制定合理方案解 决各类数据在分布存储环境下的逻辑、时间态等一致性问题。根据抗旱管理 业务的需要，旱情数据库设计要包含以下几个部分： （1）设计气象水文数据库。存储与辖区抗旱有关的气象和水文实时信息， 资料来源由本级或上级相关部门提供，更新频率参照水文、气象部门信息更 新频率确定。 （2）设计抗旱水源数据库。存储可供抗旱水源的信息，包括地表水和地 下水动态信息，资料来源由本级相关部门提供，数据每 4 个月更新一次。 （3）抗旱工程数据库。存储各地抗旱工程和墒情检测站的种类、数量、 19 布局及运行数据，资料来源由本级相关部门提供，数据半年更新一次。 （4）实时旱情数据库。存储实时旱情统计信息、墒情监测信息、地下水 埋深信息、城乡生产生活缺水信息等，资料来源由本级相关部门提供，数据 更新频率根据现行旱情统计信息报送制度的规定，满足国家防总和省（市） 日常抗旱减灾工作的需要， 。 （5）社会经济数据库。存储人口、耕地、林地、城镇、经济发展水平等， 资料来源由本级相关部门提供，数据每年更新一次。 （6）抗旱管理数据库。存储抗旱行动情况，抗旱法律规章、抗旱服务组 织等，资料来源由本级相关部门提供，数据半年更新一次。 （7）历史旱灾数据库。存储历史上发生的各类旱情灾情信息，资料来源 由本级相关部门提供，数据每年更新一次。 （9）图形数据库。存储国家基本电子地图、水利工程、水文、气象要素分 布图、实时专题图等，资料来源由本级相关或上级相关部门提供，数据每年 更新一次。 2、设计旱情数据库管理软件，实现旱情数据的有效、规范管理。管理软 件应具备建库、数据调查、数据录入、数据审查、数据入库、数据导出导入， 数据管理（增、删、改等功能）及数据更新机制。 3、设计基于旱情数据库的信息查询服务软件。查询服务软件应适用于 不同软件环境，基于 GIS 平台，采用浏览器/服务器方式，进行方便快捷的查 询服务等。 4.3旱情信息管理系统设计内容及要求旱情信息管理系统设计内容及要求 根据旱灾统计和评估的要求，在通用的计算机平台上（硬件、软件等）设 计能提供全面旱情信息统计、分析、查询功能，同时可以自动、连续运行的 信息服务系统。建立人机交互客户端和互联网浏览器用户界面，能快速、灵 活的以图文、声像等方式监视辖区旱情灾情变化，能迅速和较准确的统计、 分析和预测旱情灾情发生和发展。旱情分中心信息管理系统设计应能提供 20 所辖区域内的下列产品：逐日土壤含水量分布图表，土壤相对湿度（土壤湿 度与田间持水量之比）分布图表，土壤干旱等级分布图表，气象、农业、水文 统计信息图表，旱情发展动态显示图表，蒸发量、蒸发能力及径流深图表， 作物分布图表和作物需水量分布图表，土壤、植被、土地利用和田间持水量 分布图表，未来 1 至 7 天降雨量预报图，未来 1 至 7 天地面气温预报图，未 来 3 天、5 天和 7 天土壤干旱等级估计图表。分中心信息管理系统具体设计 内容和要求如下： 1、设计系统总体结构。根据上述功能要求，系统总体结构采用客户机/ 服务器（C/S）和浏览器/服务器（B/S）相结合的体系结构。总体结构框架设计 分为三个层次：人机接口层，系统应用层和系统支持层。 （1）设计人机界面层。是系统使用者与应用软件之间的人机接口。总的 作用是通过建立总控程序构造系统的软件环境。具体要求为：控制应用软件 运行，运行参数的输入和运行结果的输出。 （2）设计系统应用层。该层是系统的核心，提供信息统计、分析和查询 过程所需的各种业务分析，信息接收处理和数据管理功能。根据地市防办实 际需要，系统应用层划分为：信息接收处理、信息服务和旱情灾情预测评估 三大功能。 （3）设计系统支持层。系统信息支撑层存储和管理系统为应用层各系统 提供的各种数据，主要指旱情信息数据库。根据数据类型、来源、用途及获 取时间等因素进行综合考虑和分析。 2、设计信息接受处理子系统。设计内容主要是接收来自旱情信息站和 墒情信息采集点的各类旱情信息，处理后存入旱情信息数据库中。对人工调 查的数据要有编辑功能。该系统的设计要实现： （1）能自动接收、人工编辑处理、选择和存储上报来的墒情、旱情信息 等。 （2）能自动接收存储实时气象、水情信息。 21 （3）能通过计算机网络对信息加密，以保证信息传输的安全性。 系统要采用前后台工作方式，前台解决人机交互，提供信息加工处理的 手段和方法，如人工信息输入，文本编辑，图形图像的处理等，后台解决信 息的自动输入。 3、设计信息查询子系统。设计应提供在旱情信息数据库和基于地理信 息系统平台支持下，采用表格、图形、图片的方式对辖区内与防旱抗旱有关 信息进行实时查询。主要包括雨情、水情、墒情、蒸发、气温、风力、工情、农 情、旱情、灾情、社会经济、组织管理、法律法规、抗旱行动、抗旱效益等信 息查询。 （1）设计雨情查询。包括实时降雨、历史降雨，气象云图、雨量分布图等。 查询的方式包括单站的，多站的或区域某一时段的雨情。 （2）设计水情查询。包括河道、湖泊、水库、塘坝水位、蓄水量，地下水 埋深等实时、历史信息。查询的方式包括单站的，多站的或区域某一时段的 水情。 （3）设计墒情查询。采用表格和分布图的方式查询墒情，并与不同时期 适宜作物生长的墒情对比。 （4）设计气象信息查询。包括降雨、蒸发、气温、风力等信息查询。 （5）设计工情查询。包括各类抗旱工程的静态信息和实时信息查询。信 息的表示方式可以表格、图形、图像、VIDIO、AUDIO、文本等。 （6）设计农情查询。包括农作物种植结构、作物生长期及需水量等信息 查询。 （7）设计实时旱情查询。包括实时的、历史的和预测的旱情信息查询， 表示的方式主要是表格、向量图和栅格图。 （8）设计灾情信息查询。包括实时的和历史的以及预测的灾情评估结果 查询。信息表示方式主要是向量图、栅格图、视频、音频、文本、表格。 （9）设计社会经济信息查询。社会经济信息以县为单元存储社会经济信 22 息。 （10）设计组织管理信息查询。包括法律法规、抗旱人员、抗旱部门、抗 旱服务队、抗旱文档、抗旱物资、抗旱工程等信息查询。查询结果表示方式 可以文字、表格、图形、图像等。 4、设计信息应用子系统。设计主要包括旱情统计信息应用和旱情信息 综合应用两部分。旱情统计信息应用设计应实现各级抗旱统计联网报送，并 对统计数据分类、汇总、分析和自动形成报表。旱情信息综合应用设计依据 旱情信息数据库提供的信息，分析辖区的受旱范围和受旱程度，进行灾情损 失评估。主要包括气象干旱现状和发展趋势分析设计；土壤干旱分析设计； 抗旱的可用水量分析设计；土壤和植被缺水情况分析设计；灾情损失评估设 计。 4.4旱情分中心设备配置旱情分中心设备配置 4.4.1旱情监测试验站设备配置旱情监测试验站设备配置 表 4.4.1 旱情监测实验站设备配置表 序号设备名称数 量 一、量测设备 1电热恒温干燥箱1 2铝盒200 3取土钻1 4天平1 5环刀2 6风速风向感应器1 7温度湿度感应器1 23 8蒸发传感器1 9翻斗雨量计1 10气压传感器1 11水位传感器1 12玻璃缸百叶箱1 表 4.4.1 旱情监测实验站设备配置表（续） 序号设备名称数 量 二、固定墒情信息采集设备 1土壤墒情探测仪3 2墒情遥测终端机1 3通信设备1 4电源设备1 5避雷设备1 三、移动墒情信息采集设备 1土壤水分传感仪1 2数据采集终端1 3通信设备1 4电源设备1 5GPS 卫星定位模块1 四、数据处理设备 1计算机1 24 2打印机1 3电源设备1 4接收处理软件1 注：上述旱情分中心监测实验站的设备为基本配置，经费列入国家防汛抗旱指挥系 统工程中，不足或增加部分在地方防汛抗旱指挥系统中列支。 4.4.2旱情信息管理系统设备配置旱情信息管理系统设备配置 旱情分中心信息管理系统设备配置在分中心系统集成中统筹考虑 4.5系统集成设计系统集成设计 4.5.1旱情分中心系统的界面划分旱情分中心系统的界面划分 旱情分中心系统集成设计将集成分中心旱情信息报送通信的设备、计 算机网络的设备和信息管理系统的设备。其中旱情信息采集系统与计算机 网络系统之间的界面在旱情分中心采集系统信息报送通信网的中心接收控 制机的网卡，网卡及互连缆线属计算机网络系统；计算机网络系统与旱情信 息管理系统之间的界面在物理网段上工作的计算机的网卡，网卡及其互联 的缆线、联网设备、网络服务器属计算机网络系统，除了网卡以外的计算机 硬件、软件平台及数据库和各种应用系统都属旱情信息管理系统。 4.5.2旱情分中心系统集成设计旱情分中心系统集成设计 系统集成拓扑结构系统集成拓扑结构 旱情分中心系统集成的拓扑结构主要包括旱情信息接收控制机集成拓 扑结构和分中心网络拓扑结构。 1、旱情信息接收控制机集成拓扑结构 （1）无前置机的情形 25 路由器 交换机 D DD DN N( (F FR RN N/ / S SD DH H/ /X X. .2 25 5) ) 服务器 P PS ST TN N 信息查询 微机 旱情信息 接收处理 需要入网的已有设备 打印机 图9.2 独立的旱情分中心网络结构示意图 （2）有前置机的情形 3、旱情分中心网络拓扑结构图 旱情信息接收控制机 GSM GPRS PSTN 旱情信息接收控制机 前置机 GSM PSTN GPRS 26 图 4.5.1 旱情分中心网络拓扑结构图 系统集成设备配置系统集成设备配置 根据旱情分中心所承担的任务和初步设计的要求，每个旱情分中心需 要配备两条地面数据报送信道，并通过地面防汛抗旱计算机网络上报分发 旱情数据。旱情分中心作为计算机网络系统的一级节点，从计算机网络系统 考虑，应作为小型局域网来进行设计。 吸收前期组织的示范区建设经验，旱情分中心系统集成设备按下述要 求进行配置。具体配置为： 1、服务器与系统平台 旱情分中心的决策支持系统的服务器，从逻辑上看有三个： 数据库服务器(DBMS)； 浏览服务器(WWW)； 应用服务器(AS)。 旱情分中心的计算机网络系统的服务器，从逻辑上看有四个： 网管服务器(NMS)； 域名服务器(DNS); 电子邮件服务器(E-mail)； 浏览服务器(WWW)。 考虑到旱情分中心的系统规模和能力需要，将两个系统中具有相同功 能的服务器，逻辑上合二为一，在物理上将所有服务器合并到一台服务器上， 但是为了提高系统的可靠性和系统数据的安全，每个水情信息分中心配置 两台服务器，组成双机系统实现冷备份。服务器的硬件平台采用微机服务器。 27 2、交换机 交换机作为网络系统主要设备，要求选择性能可靠的产品，根据水情分 中心的规模，交换机要求具有大于等于 12 个 10/100M 自适应以太网端口。 3、路由器 路由器主要用来连接分中心局域网和上一级局域网，路由器要求能够 支持通用路由协议（如：OSPF、RIP、RIPII、BGP 等），具备拨号接入功能，能 够为移动用户提供远程服务。 4、专线初装及节点设备费 根据计算机网络系统设计方案，旱情分中心可以根据本地中国电信的 发展情况和本中心的承受能力申请一条 SDH（CHINADDN 或 CHINAFRN） 专线。用于旱情分中心同上一级网络中心互连的地面信道，专线速率要求大 于等于 64Kbps，另外选择合适的备用信道（如：ISDN 等）。 5、微机工作站和打印机 每个旱情分中心配备 3 台微机工作站，用于旱情信息的接收处理、译电 入库和信息查询等。每个旱情分中心配备 1 台能直接连接到交换机上的网 络打印机，为本中心局域网上的用户提供打印服务。 6、网管及网络安全系统 网络管理系统软件主要用于分中心的服务器和路由器等的管理，由中 央网络管理中心统一设计和配置，网络安全系统软件主要用于分中心局域 网的安全性，也由中央网络管理中心统一负责。 7、机房改建、测试设备和避雷器等 这里所讲的机房主要是指放置路由器、服务器和交换机的主机房，测试 仪表主要是用于通信、网络等的测试。避雷器指安装在分中心交流电线上洩 放电流大、响应速度快的避雷器。 分中心的机房环境要满足以下要求： 28 机房面积：40m2 最低净高：2.5m 地面均匀荷载：250kg/m2 温度：1826，温度变化率小于 5/h 湿度：30%80% 照明度：200LUX，配置备用应急照明装置 地板：符合 GB6650计算机机房用活动地板技术条件 接地电阻：5 防火：耐火达到一级标准，安装烟感，温度自动报警 防静电及电磁波按标准 GB2887-89 的技术标准 8、数据库管理系统 在旱情分中心建设中，数据库管理系统由水利部项目办统一组织招标 采购。 9、系统安装和人员培训 网络系统的软、硬件培训由系统集成商负责，各种应用软件的安装调试 的技术培训，由项目办统一组织进行。旱情分中心各种软件的安装原则上由 各分中心自己负责。软件的供应商负责提供技术支持。 表 4.2 旱情分中心系统集成设备表 序号设备名称主要性能数量 1服务器Intel Xeon 2.4G2 /1024M/