地市州山洪灾害防治监测预警平台建设.docx
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地市州山洪灾害防治监测预警平台建设
地(市)州山洪灾害防治监测预警平台建设
基本技术要求
自治区防洪办
二○一二年六月
前言
为切实提高山洪灾害防御能力,满足山洪灾害提前预报预警、及时防御及信息发布,最大限度地减少人员伤亡和财产损失的要求,根据水利部安排,新疆维吾尔自治区水利厅计划用3年时间,初步建立覆盖12个地(市)州72个山洪灾害防治县的山洪灾害防治区的非工程措施体系。
其中,新疆维吾尔自治区区级、地(市)州级、县级山洪灾害防治监测预警平台是新疆维吾尔自治区山洪灾害防治非工程措施体系的重要组成部分。
为规范地(市)州级山洪灾害防治监测预警平台标准和要求,更好地为新疆自治区山洪灾害防治非工程措施体系服务,保障新疆维吾尔自治区山洪灾害防治监测预警平台各级平台间的互联互通和信息共享,在国家防总《山洪灾害防治县级监测预警系统建设技术要求》基础上,结合新疆维吾尔自治区水利实际情况,提出本基本技术要求,作为各地(市)州水行政管理部门开展山洪灾害防治监测预警平台建设前期工作和实施的主要技术依据。
本基本技术要求主要内容包括:
总体框架、硬件保障环境、视频会商系统、软件支撑环境、平台数据及软件平台功能等的建设要求。
本基本技术要求中的“应”表示“有必要、要求、要”建设的内容或要达到的目标或要采用的方式等,“不应”表示“不允许、不许可、不要”,“宜”表示“推荐、建议”,“可”表示“允许、许可、准许”,“不必”表示“不需要、不要求”。
1总体要求
1.1平台定位
按照事权划分、紧密结合不同层级部门职能和管理权限的原则,山洪灾害防治监测预警平台(以下简称“平台”)分区区级、地市州级和县级等三级,由自治区、地市州和县等三个层面进行建设,如图1.1-1所示。
图1-1山洪灾害防治监测预警平台层次
地(市)州级平台的服务对象主要地(市)州从事山洪灾害防治工作的相关领导、责任人、具体技术人员以及受山洪灾害威胁区域的群众,同时,为自治区水利部门提供信息支持。
按照预警工作的需要,平台需要实现三大目标:
一是汇聚、管理和上报各类预警信息;二是按照相关预警标准为山洪灾害防治工作人员分析和展示预警信息;三是为山洪灾害防治相关人员发布和传递预警信息。
1.2建设原则
地(市)州级平台建设应坚持“综合统筹,因地制宜;总体规划,分步推进;需求牵引,应用主导;平台共用,资源共享”的基本原则。
1)综合统筹,因地制宜
地(市)州级平台应根据《水利信息化顶层设计》,坚持“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”(简称“五统一”),确保所建平台能和区级平台,以及县级平台实现业务流程对接和信息共享。
同时,应针对各地(市)州山洪灾害防治特点,依托本地(市)州水利信息化建设条件,有针对性地开展平台建设。
2)需求牵引,应用主导
地(市)州级平台建设应根据山洪灾害防治工作实践而提出的各种实际需求与应用,建立以应用需求为导向的科学发展模式,有针对性地开发先进实用的业务应用系统。
3)平台共用,资源共享
地(市)州级平台建设应充分利用已建的水利信息基础设施和社会公共信息基础设施,推进综合性共享业务平台建设,避免重复建设。
严格执行国家和行业标准或规范,应在统一制定山洪灾害防治监测预警平台建设基础标准与规范的基础上,全面促进信息资源的广泛共享。
1.3建设方式
地(市)州级平台建设模式需根据本地(市)州实际情况进行分析,宜采用以下方式:
1)充分依托现有的公共通信网络和现有计算机网络,避免重复建设,完善局域网、水利专网(地区网)和互联网的建设。
2)依托现有及在建、拟建的防汛抗旱指挥系统、各级山洪灾害防治监测预警平台、以及本地(市)州信息化资源,建设地(市)州级平台,并能够与水文、气象、防汛抗旱等系统获取的数据进行关联。
3)在国家防总《山洪灾害防治县级监测预警系统建设技术要求》基础上,建设应用支撑平台,定制开发具有地(市)州特点的系统功能,提高平台的开发效率,实现与区级平台、县级平台之间互联互通与信息共享。
4)根据区级视频会议要求,建设本地(市)州级平台的视频会商系统,实现与区级、县级平台之间的实时交互式沟通。
2平台架构
2.1一般规定
地(市)州级平台建设应充分依托已有的本地区水利信息化基础,在《水利信息化顶层设计》(水文[2010]100号)的指导下,遵循“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”的原则,结合各地的实际情况,完成本地(市)州级平台建设的各项基本任务。
主要建设内容应包括:
硬件保障环境、视频会商系统、软件支撑环境、平台数据、软件平台应用等方面,并以信息安全体系、标准规范体系为保障。
2.2总体框架
地(市)州级平台上连自治区级平台,下连县级平台,横向连接地(市)州水文水资源勘测局、气象局。
是山洪灾害防治监测预警平台的重要桥梁(见图2.2-1),地(市)州级平台应具备足够的兼容性、可扩展性、部署灵活性和可维护性,平台总体框架宜以SOA为架构,存储、服务器系统推荐采用集中部署,应用模式以B/S结构为主,平台总体框架如图2.2-2,网络结构图如图2.2-2所示,数据流程图如图2.2-3所示。
图2.2-1地(市)州级平台与区级平台、县级平台山洪灾害防治监测预警的关系图
图2.2-2地(市)州级山洪灾害防治监测预警总体框架
(1)通信网络层
通信网络层由连接自治区水利厅的省区网、局域网和连接下辖各县州防汛部门的地区网组成,满足地(市)州防汛部门与自治区防汛部门、下辖各县防汛部门之间山洪灾害数据、视频数据传输的需要,满足与地(市)州级水文、气象、防汛抗旱等业务系统数据交换的需要。
(2)汇集层
汇集层接收山洪灾害监测预警县级平台发送的重点山洪灾害信息、水文部门的水雨情信息,实现与国土、气象部门信息的相互交换,实现信息共享。
(3)存储层
存储山洪灾害预警系统所需的所有数据,包括基础地理数据库、基础信息数据库、水雨情实时查询数据库、山洪灾害预警数据库、山洪灾害响应数据库、数据交换库等。
(4)应用支撑层
应用支撑层配备基本的公共服务产品,为监测预警业务流程提供信息及软件资源支撑服务。
(5)业务应用层
业务应用层由雨情统计分析、水情统计分析、气象统计分析、视频监控、群策群防信息管理、防御预案管理、应急响应信息管理及综合信息服务等八个应用组成。
(6)标准规范体系
标准规范体系优先遵从现行国家、行业标准,同时应参考国家防汛抗旱总指挥部办公室下发的项目标准,如《山洪灾害专题数据库表结构(县级)》、《实时工情数据库表结构》等。
(7)安全保障体系
依托已建安全系统,升级身份认证、漏洞扫描等安全防护设施,建立应用级的访问控制机制、数据备份管理机制等综合措施,满足网络、数据及应用安全的需要。
图2.2-3地(市)州级山洪灾害防治监测预警平台数据流向
其中,地(市)州级平台的实时水雨情信息从地(市)水文局获取;实时气象信息(气象自动测站信息)从地(市)气象局获取;地(市)州级平台山洪灾害影响情况、行政区划情况、小流域基本情况、监测站点基本情况、工情信息、河流基本情况、堤防基本情况、水库基本情况、预警等级、预警状态、预警记录、预警反馈、应急响应措施、应急响应反馈、预警指标等从县级平台获取;卫星云图、天气预报、天气雷达等服务产品从气象平台通过公网WEB方式获得;水文预报从水文局获得。
3硬件保障环境
本平台的网络、机房建设及设备配置应按照地(市)州级监测预警平台建设的目标要求,与地(市)州水利(水务)局原有的网络、机房及设施设备统筹考虑,构建完善的平台运行硬件环境。
机房环境与日常办公区域应相对隔离。
3.1网络
通信与计算机网络系统是山洪灾害防治监测预警系统的运行平台,应为各级平台之间数据、图像等各种信息提供高速可靠的传输通道。
地(市)州级平台应不仅与区级平台和县级平台联通,且应与地(市)州级水文局和气象局网络互联(见图3.1-1)。
网络结构如图3.1-2。
(1)局域网:
用于构建和完善内部工作环境。
地(市)州水利局内部应建立有线局域网络,网络节点覆盖防汛会商室、防汛值班调度室、中心机房及各办公室。
(2)互联网:
是预警平台与外界的主要信息通道,用于地(市)州级监测预警平台的信息发布。
预警平台与互联网的联接,可选用当地运营商光缆专线接入,网络带宽要求10Mb以上,并申请固定的公网IP地址。
(3)水利专网(地区网):
是本级与下辖县级水利部门的监测预警平台信息通道和视频会商通道。
其建设范围根据山洪灾害防治县的数量确定。
本网应与互联网逻辑隔离,可统一采用当地某一家运营商光缆专线接入,与每个下辖县级水利部门互联的网络带宽要求2Mb以上(与下辖县级水利部门互联的线路在县级平台建设中解决)。
(4)水文局、气象局网:
地市级水文局接入同级水利部门,首先考虑水文局与水利部门的地理位置,如果同在一个大院内则接入局域网,否则通过SDH专线接入水利部门。
地市级气象局则通过VPN访问同级水利部门。
图3.1-1地(市)网络连接示意图
图3.1-2地(市)州级山洪灾害防治监测预警平台网络结构图
尚未建立计算机网络或需对网络作进一步完善的地(市)州,基本设备配置如表3.1-1:
表3.1-1地(市)州计算机网络基本设备配置表
序号
项目
主要技术要求
单位
数量
适用范围
1
路由器
网络协议:
支持IEEE802.3X;局域网接口:
1000Mbps,2个以上;内置防火墙,Qos支持,VPN支持;扩展模块:
8个以上;Flash内存256MB以上;DRAM内存1024MB以上;包转发率:
220-240KPPS;处理器:
RISC处理器,主频533MHz以上;电源:
AC输入,额定范围100-240V50/60Hz
台
1
水利专网
2
交换机
48个固定的10/100M以太网口,1个console口,4个1000Base-XSFP千兆以太网端口;2个扩展模块插槽,用于连接100M/1000M模块和堆叠模块;交换容量≥32Gbps,包处理能力≥6.55Mpps(所有端口实现线速路由和转发);端口交换容量:
12.8G;二/三层转发率:
9.6Mpps;交换模式:
存储转发模式(StoreandForward)
台
1
局域网
3
防火墙
基于NT架构,内存≥256M,10/100BASE-TX接口≥4个,并发连接数≥40万,吞吐率≥250M,支持IP/MAC绑定等
台
1
互联网
4
VPN网关
遵循国家IPSec规范要求,提供专用硬件加密卡,支持国家密码管理局指定的商用密码算法,支持远程集中管理,并发VPN隧道数不小于6000、64字节下加解密吞吐量不小于150Mbps;4口10/100/1000Mbps端口、64字节下的吞吐量4Gbps、64字节下4Gbps线速不丢包、最大并发连接数200万、支持h.323视频会议及VoIP;冗余电源、支持负载均衡;具有《计算机信息系统安全专用产品销售许可证》和《国家信息安全认证产品型号证书》
台
1
互联网
5
线路建设
项
2
水文、气象
6
网络布线
项
1
根据国家《水利信息网命名及IP地址分配规定SL307-2004》及《新疆维吾尔自治区水利信息网IP地址规划》分配各地市州IP地址。
3.2机房
机房场地应相对独立,与日常办公区分离。
(1)场地面积:
应设置独立的机房,主机房使用面积一般为电子信息设备投影面积的5-7倍,建议不小于20平方米。
(2)装修要求:
应参照国家标准《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)、消防达到《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2008)和《气体灭火系统设计规范》(GB50370-2005)的要求、防静电及电磁波达到《技术标准电子计算机场地通用规范》(GB2887-2000)的要求。
(3)供电系统:
设备供电和空调照明供电分为两个独立回路,其中设备供电由不间断电源(UPS)提供,空调照明用电由市电提供并按空调设备的要求供配。
不间断电源:
不间断电源系统要有自动和手动旁路装置,供电时间4小时,容量要结合原有设备整体考虑,本平台容量可按3KVA计算,电池组与主机房要相互隔离。
(4)机房空调系统:
按机房温度常年保持18℃-28℃要求选配精密空调,为本平台服务的空调制冷量要求不小于2匹。
(5)防雷接地系统
电源防雷:
出入机房的电缆金属护套在入室处应作保护接地,电缆内芯线在配电柜内主控开关后加装浪涌保护器,电缆内的空线对相应作保护接地。
弱电防雷:
主要防护交换机端口,防止感应雷电沿网络电缆传输损坏设备,防雷器选用RJ45接口的ZS-CATS。
接地系统:
计算机场地接地电阻要求不大于5欧姆,并且采取共用接地的方法将避雷接地、设备安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。
如有特殊要求设置独立地,则应在两地网间用地极保护器连接。
机房内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等必须进行等电位联结并接地。
其他:
参照国家标准《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)的要求,按电子信息系统C级机房标准设计。
3.3硬件设备
根据地(市)州级监测预警平台建设需要,平台所需的服务器及外围设备基本配置如表3.3-1:
表3.3-1地(市)州级山洪灾害防治监测预警平台服务器及外围设备
序号
项目
主要技术要求
单位
数量
备注
1
数据库及应用服务器
PC服务器,CPU类型/主频:
X34302.4GHz;内存类型/容量:
2*2GB;硬盘类型/容量/转速/数量:
300GSAS;软驱/光驱:
DVD-ROM;网卡:
千兆网卡;电源:
400wpsu;I/O接口:
正面:
2个USB端口,背面:
4个USB端口,2个以太网端口,1个串行端口,1个视频端口;最大扩展内存:
32G;最大支持硬盘数量:
8;支持热插拔;标配RAID功能
台
2
2
移动维护计算机
Corei5处理器,2.0G以上主频,2G以上内存,320G以上硬盘
台
1
3
应用计算机
CPU:
corei5处理器,主频2800MHz以上;内存:
4096MB以上;硬盘:
500GB以上;液晶显示器:
22"以上;显卡内存512M以上;网卡:
100/1000M
台
3
4
网络激光打印机
台
1
A3黑白
5
短信机
能长时间稳定工作,每小时收发短信600条以上
台
1
6
传真群发设备
支持无纸传真、传真群发、手动收发、语音提示、电脑传真存档、电脑关机接收、数码传真签字盖章、电脑传真计费、邮件接收电子传真等
台
1
4视频会商系统
4.1功能要求
1)根据区级视频会议要求,与区级及其他地(市)州级的会场之间可以进行实时交互式沟通
2)根据预警需要,可以独立与下辖县县级会场之间可以进行实时交互式沟通。
3)具有多媒体演示功能。
4)具备录播系统,可支持多方会议、双方会议的实况录制。
5)通过大屏幕可以实现监控摄像信号、计算机数据信号、DVD及有限电视信号、实物投影仪、远程监视和异地会商的视频会议信号等信息的实时展示,同时各子系统的伴音信号通过音频系统进行放音。
6)大屏幕能够与用户各种应用平台,如监测系统、指挥调度系统、视频监控系统、GIS系统、GPS系统等各类子系统进行联接集成。
7)可根据需要在大屏幕上任意切换显示多路视频图象、计算机图文信息及网络工作站信息。
8)大屏幕支持单屏、跨屏以及整屏显示模式,可实现多路信号窗口的缩放、移动、漫游等功能。
9)音响系统以会议响应为主,音乐播放为辅的原则,力求做到发言语音清晰,混响时间短、音乐声音浑厚,音色优美、无啸叫。
10)视频会议系统应为全高清视频会议系统,从视频信息采集、传输、处理到显示,整个过程都需要支持全高清,实现1080P流畅高清图像、CD音质的立体声效果。
4.2技术要求
综合考虑与区级会商系统是分会场与主会场的关系,与下辖县县级会商系统是主会场与分会场的关系,本级会商系统应配置一台高清MCU设备(性能参数和型号由自治区统一制定),提供对下辖县级各分支的HD高清会议终端控制,同时配置高清视频会议终端一套(含一台1080P高清摄像机和一个全向麦克。
高清视频会议终端设备在自治区平台建设中解决)。
本级会商系统主要功能要求如下:
●支持ITU-T的H.323/H.320视频会议标准,兼容IETFSIP标准,提供ITU-T的H.324M标准;
●支持高级的DiffservQOS保证;
●支持56Kbps--6Mbps速率的视频会议;
●完全基于Web方式的管理及配置界面(中文的会议管理界面);
●ITU-T国际标准音频及视频编码,E.164国际标准命名格式;
●同时支持IP地址、别名、号码等多种呼叫方式;
●支持“同看一人”、“看你看我”和“发言人自动放大”等语音激励模式;
●支持自动轮循等会议模式,独有的开始、停止等单键控制功能;
●以及灵活的切换控制功能,独有的拖拽管理方式;
●会议密码强制及语音提示功能;
●支持会议锁功能;
●独有的单键全部静音、单键取消全部静音、单键静画功能;
●全面的终端通信状态数据显示及统计功能;
●支持ITU-T标准H.281远端镜头遥控FECC功能;
●支持ITU-T标准的H.239动态双流功能;
●支持H.261/H.263/H.264等ITU-T视频编码格式;
●支持任意音频协议、视频协议、图像格式、速率和帧率接入同一个会议;
●支持高级的丢包补偿技术,保障会议的效果,
●支持128AES/DES的会议加密功能;
●支持高清1080P标准;
●支持虚拟MCU功能,实现无限的升级扩容能力;
●支持标准的DTMF和H.243两种的会议控制方式,提供终端控制会议功能;
●支持1080P视频图像格式;
●支持当前演讲者提示框功能;
●支持不中断会议的情况下,随意修改分屏模式;
●HTTP、FTP、SNMP、PING等安全访问机制;
●独有的1Kbps粒度的速率调节功能;
●完善的事件日志功能;
●满足电信级7×24×365运营的稳定性、可靠性及冗余能力;
●在线升级与维护功能。
4.3视频会议室改造要求
鉴于大多数会场的视频会议会议室都是从普通会议室改造而成的,受原会议室装修的影响,目前召开视频会议时,会场可能会出现回声,啸叫、灯光不足、色调偏重等现象。
针对以上现象,视频会议室改造应遵循以下要求。
4.3.1视频会议室环境
会议室应远离吵杂或人员进出频繁的地区以及容易制造噪音的地方,如楼梯间、电梯间、洗手间、工作间、空调室、机房、收发室等。
会议室最好不要有太多窗户,避免室外光线和吵杂声干扰会议室的视听效果。
会议室出入口尽量避免靠近摄影机摆设位置,否则开会时,人员进出将会因运动图像太多而影响画面效果。
会议室内的温度、湿度应适宜,通常考虑为18-25摄氏度的室温,60%-80%湿度较合理。
为保证室内空气新鲜,每人每时换气量不小于18m3。
会议室的环境噪声要求为40db,以形成良好的会议环境。
若室内噪声大,如空调机的噪声过大,就会大大影响音频系统的性能。
会议室内允许的噪声等级应为35~40dB,房间围护结构的隔音量应低于50dB,会议室内空气气流流速不宜超过1.5m/s。
4.3.2会议室的布局设计
(1)会议室布置要求
会议室的大小可根据会议通常所参加的人数多少,在扣除第一排座位到前面的显示器的距离外,按每人1.8平方米的占用空间来考虑,也可放宽到每人占用2.5平方米的空间来考虑。
天花板高度应大于3米。
显示器的布局或投影屏幕通常放置在相对于发言者中心的位置,距地高度大约一米,人与显示器的距离大约为屏幕6倍高度,最好置于会议室最前面正对人的地方。
(2)会议室装修要求
为达到于经济性、效益性以及美观上的需求,须注意下列几点事项:
●颜色
尽量采用中性且不易反光的颜色,太深的颜色感觉较无生气。
墙壁四周、桌椅均采用浅色色调比较适宜,如墙壁四周米黄色、浅绿色、桌椅浅咖啡色等。
●背景与物品摆设
最好用单一颜色且不易反光的材质,不要采用无结构性而且颜色复杂的背景,同时避免太暗的背景和纹路复杂的木质墙面。
对摄像背景(被摄像人物背后的墙)不适挂有山水画等影物,否则将增加摄像对象的信息量,不利于图像质量的提高。
与会者身后不要摆太多不必要的物品,墙面上亦不要挂容易反光的装饰物或镜子,避免干扰摄影机的取景动作,造成视频系统不必要的负担。
(3)会议照度
灯光照度是会议室的基本必要条件。
会议室避免采用自然光源和热光源,宜采用人工冷光源,且所有窗户都应用深色窗帘遮挡。
为了保证图像色调及摄像机的白平衡,照射在与会者脸部上的光应是均匀的,照度应不低于700Lux。
辅助席水平照度大于500Lux,主席台垂直照度大于700Lux,显示系统垂直面照度小于100Lux。
(4)会议室的声学效果
为保证声绝缘与吸声效果,室内应铺设地毯,天花板、四周墙壁内应都布设隔音毯,窗户宜采用双层玻璃,进出门应考虑隔音装置。
欲保证会议语言清晰度,则中频500HZ的混响时间T60应在0.4-0.6秒之间。
会议室的后墙上应进行强吸声处理。
(5)供电系统
会议室宜采用三套配电线路,第一路为照明供电;第二路为会议系统设备供电,并采用不间断电源系统(UPS);第三路用于其它设备如空调。
整个供电线路应有良好的保护系统。
控制室或机房、会议室所需的地线,宜在控制室或机房设置的接地汇流排上引接。
如果是单独设置接地体,接地电阻不应大于4欧姆;设置单独接地体有困难时,也可与其它接地系统合用接地体,接地电阻不应大于1欧姆,且保护地线必须采用三相五线制,与交流电流的零线必须严格分开。
会商系统设备基本配置如表4.2-1。
表4.2-1地(市)州视频会商系统设备基本配置
序号
项目名称
主要性能指标
单位
数量
备注
1
40-60“液晶或DLP投影单元(含内置图像处理器、遥控器和控制软件
根据各地市州实际情况确定。
台
6
2
控制电脑
台
2
3
DVI(32进32出)模块化矩阵
输入端口:
32路;输出信号:
32路;分辨率范围:
最高1080(HDTV)或1920×1200;信号类型:
支持单链路DVI数字视频信号;最高数据速率:
4.95Gbps
台
1
4
RGBHV矩阵32进32出(带立体声音频)
输入:
32路;输出:
32路;阻抗:
75欧姆;输入/输出信号:
模拟RGB,1V(P-P);最大电平:
0.5~2.0V(P-P);切换速度:
200ns;控制接口RS232C;电源:
AC100~240V,50/60HZ
台
1
5
DVI长线驱动器
台
2
6
墙面DVI接口
个
3
7
模块化地插(含HDMI接口)
带一个通用电源,2个RJ45网口、1个HDMI接口、1个HD15针VGA接口和1个3.5mm音频接口。
套
2
8
模块化地插
带一个通用电源,2个RJ45网口、1个HD15针VGA接口和1个3.5mm音频接口。
套
2
9
专业线缆
包括大屏幕与矩阵,矩阵与墙面、地面接口的所有线缆以及用于长线驱动器的屏蔽双绞线缆。
批
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