蔡雪磊

一、项目背景

全面推行河（湖）长制是落实绿色发展理念，推进生态文明建设，解决平舆县水环境问题，维护河湖健康生命，完善水治理体系，保障水安全的重要举措；同时也是保障平舆县河道防洪安全、粮食安全和生态安全，建设“美丽平舆”的迫切要求。为更好地落实河长制，按照水环境质量监测一体化要求，以“信息可视化、高性能、智能化、安全可靠”为标准，建设平舆县智慧水生态监管系统。

二、建设目标和任务

1.建设目标

河（湖）长制管理信息系统充分利用先进的自动化控制、GIS（地理信息技术）、物联网、大数据以及云计算等技术，建设智慧水生态监管系统。通过对平舆县河道水系信息的全面感知与采集，利用大数据分析技术为平舆县水环境提供智慧化的综合管理与决策，支撑平舆县水环境治理。基于智慧水环境监管系统，建设智慧化的河长制信息系统，为高效推进河长制落地提供技术支撑。

2.建设任务

建设任务包括：（1）建设完善的水环境监控系统；（2）建设智慧化的水环境监管系统；（3）构建基于大数据的决策支持系统；（4）建设基于水环境大数据平台的智慧化河长制应用系统。

三、需求分析

1.智慧化、智能化系统辅助水环境长效治理

智慧水生态监管中心工程通过数采仪、无线网络、水质水文等在线采集设备实时感知河流（水体）的运行状态和水质情况，采用可视化的方式有机整合水环境管理部门与水体设施，形成“水环境物联网”，并基于大数据分析技术对海量水环境信息进行及时分析与处理，做出相应的处理结果，辅助决策建议，实现水环境治理各环节的联动处理，有机协调治理步骤，以精细和动态的方式管理支撑水环境的治理，从而达到可持续的“智慧”的治理效果。

2.为各级河长搭建河湖管理的信息抓手

省、市、县、乡、村各级河长可通过系统了解所辖河湖基础信息，包括所辖河湖水环境治理工作方案和进展、“一河一档”“一河一策”、重点监控企业按照直排和污水处理厂分类分布、污水处理厂分布情况、水质现状简报、河长指示牌分布、采砂等情况；通过系统中的年度治理任务对所辖河道的治理工作进行指导、监督；组织开展日常巡查，同时上级河长还可以通过系统网上监督，加强对下级的指导。

通过开放群众举报途径，畅通民意渠道；发现问题后，群众可通过举报热线、微信、河长制APP 上报问题，加强排查分析；积极回应群众期待，通过河长制管理信息的闭环处置流程，将处理结果及时返回给群众，做到处置公开透明。通过群众监督，有力推动问题的解决。

四、总体框架和业务流程

1.总体框架

本系统采用先进的自动化控制、GIS（地理信息技术）、物联网、大数据以及云计算等技术，系统架构分成感知层、基础网络层、数据层、应用层以及对外门户五大部分。调度监控中心和现地站通信及网络系统建设尽量利用现有资源，同时租用电信运营商网络资源，形成覆盖全县调度监控的通信网络系统。

2.核心业务流程

（1）利用物联网技术采集现地水文水质参数、气象、视频监控数据和设备运行数据；（2）利用数据交换平台把收集到的数据转送到综合监管平台，基于GIS 技术在监控中心统一展示；（3）对采集到的数据进行大数据处理，根据具体业务要求建立模型，为决策提供支持；（4）根据当下水质和水文情况，对控制设备进行复馈形成业务闭环。

五、建设内容

1.综合监控系统

“平舆智慧水环境”可视化监控系统是集硬件、软件、网络于一体的大型联网监控系统，以平台软件为核心，实现多级联网及跨区域监控，在监控中心即可对终端系统集中监控、统一管理。

2.智慧水环境监管系统

智慧水环境监管系统信息化支撑核心系统，按照功能划分基础数据管理、工程管理、综合信息服务、河长制业务管理、水环境治理效果评价、信息发布子系统等模块。

3.河长办公系统

主要围绕支持河长制全面推行中七项制度来进行设计的一个功能模块，主要包含了河长会议管理、信息共享管理、河长制工作考评管理、河长制工作督察管理、信息报送管理、通信管理六大主要功能。

4.智慧河长移动应用系统

平舆智慧河长平台综合应用地理信息系统、移动互联网、云计算及 Web Service 等技术，以 4G 技术、GPS 技术为传输载体，基于基本地形图的管网及城市河道公共信息库，构建一个集河道监控、污染源监测、河道管理、投诉建议、河道考核、统计分析、综合展示等功能为一体的信息化平台，各级河长可以通过 PC 端和移动端进行管理，公众可以通过微信、热线电话等参与治水。平台通过整合“数字河道” 和“河道信息化”的基础设施信息资源，实现对城市基础设施的精准管理、动态监控和高效维护；通过对河道管理业务系统的信息化和实时互动，促进河道业务管理能力和对外服务能力的提高；能够为河道管理决策提供科学依据，促进水利与社会生态环境的协调发展。具体目标为实现河长移动管理及统一考核管理。

5.虚拟现实（VR）展示系统

以平舆县现有建设基础数据库系统、生物多样性平台系统为基础，结合虚拟现实平台系统，综合地理坐标位置、图形图像、影像、文字等多种形式，展示平舆县河流水系、城镇道路、历史文化、污染与治理、重点工程等有关情况。

六、应用支撑平台

平舆县智慧水环境平台的应用支撑平台采用松耦合，易扩展的设计思路，使平台本身具有很强的可扩展性，从而适应于系统的建设和发展。

应用支撑平台位于数据资源管理平台之上，统一管理各种系统资源，为上层的应用系统提供支撑服务。应用支撑平台为应用系统提供了应用支撑、门户服务、报表支撑、应用生成和部署。应用支撑平台集中部署在监控中心机房里。

七、系统安全

1.安全设计

应用安全主要考虑应用系统的安全，涉及应用系统权限分配、数据访问与保护等多方面内容，主要的安全内容包括：身份认证、数字签名、加密、权限、事件、数据备份与恢复、权限更新等。

2.安全运营管理

为了保护系统的安全性，除了在系统设计上增加安全服务功能，完善系统的安全保密措施外，安全管理规范也是系统安全所必须的。

制定安全运营管理规范、安全运营管理原则，根据工作的重要程度确定该系统的安全等级，根据安全等级确定安全管理的范围。

八、实体环境建设

1.大屏幕显示系统

该项目将LED 高清晰度数字显示技术、多屏图像处理技术、信号切换技术、网络技术等的应用综合为一体，形成一个拥有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的LED 大屏幕显示系统。

通过这套LED 大屏幕显示系统可以实现对整个系统所需要显示的各种情况进行动态监管，可随时对各种采集到的监控信号、网络信号及各种计算机图形信息进行多画面显示和分析，能够直观、完整、准确、清晰、灵活地显示任意有关来自各方面信息，便于及时做出判断和处理，实现实时监控和集中指挥、统一管控的目的。

2.综合机房

综合机房是以建筑为依托建立一个特定的电子环境空间，机房环境总体要求如下：

（1）温湿度控制见表1。

表1 温湿度控制列表

（2）尘埃：主机房在静态条件下，粒度≥0.5μm，个数≤18000 粒/dm3。

（3）噪音：在计算机系统停机情况下，主机房中心位置＜65dB。

（4）主机房内绝缘体的静电电位＜1kV。

（5）照度：离地面0.8m 处＞400Lx，无眩光；辅助机房＞400Lx，眩光限制等级为I 级■