智慧信息化工程解决方案培训资料(doc 45页)

智慧抚河信息化工程解决方案XXXXXX科技有限公司目录1. 项目背景41.1. 概述41.2. 现状以及国家政策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72. 总体规划82.1. 整体架构与流程82.2. 建设标准与规范102.3. 项目建设原则112.4. 项目关键技术介绍122.4.1. J2EE关键技术122.4.2. Spring Framework框架152.4.3. MVC设计模式192.4.4. AJAX技术213. 解决方案233.1. 智慧抚河信息化平台建设233.1.1. 地理信息可视化子系统233.1.2. 巡查与管护支撑子系统243.1.3. 水质监测子系统253.1.4. 视频监控与智能分析子系统263.1.5. 防汛抗旱指挥决策子系统273.1.6. 水资源管理子系统283.1.7. 水工建筑物智能调度子系统303.1.8. 水安全智能分析子系统303.1.9. 旅游公共服务及应急预警子系统313.1.10. 城市内涝及拥堵信息警示子系统323.1.11. “智慧河长”电子政务子系统333.2. 智慧抚河信息化平台支撑系统建设353.2.1. 基础通信网络系统建设353.2.2. 物联感知系统建设403.2.3. 数据中心系统库建设413.2.4. 其他网络系统建设413.2.5. 基础设施设备系统建设423.2.6. 水生态信息化标准体系建设434. 系统特点434.1. 项目建设特点434.1.1. 电机控制过载保护功能434.1.2. 断网续传功能434.1.3. 设备扩展维护方便434.1.4. 灵活的数据监测444.1.5. 水质检测确保安全用水444.2. 技术开发特点444.2.1. JAVA平台跨平台性444.2.2. 可靠性和安全性444.2.3. 适合分布式计算环境444.2.4. 采用具有高开放性和稳定性的数据库444.2.5. 可伸缩性，并行性以及安全性454.2.6. B/S结构的优点分析451. 项目背景 1.1. 概述随着计算机信息技术和网络技术的飞速发展，人类经济社会已大步迈向信息时代，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生，以信息技术为核心，实现水利的信息化也成为水利事业改革发展的大势所趋，智慧水利、智慧流域应运而生，为水问题提供了信息化的智慧解决方案。江西省水利信息化发展“十三五”规划中明确水利信息化是推动我省水利现代化的重要抓手，在水利改革发展中具有重要的意义。“十三五”期间，我省水利信息化发展要以“面向水利、服务行业、兼顾公众服务”为目标，充分应用物联网、移动互联、大数据、云计算等新兴信息技术，不断夯实信息化基础设施和完善保障体系，加强信息资源的整合与共享，完善水利业务应用系统功能和建设覆盖全市的信息化基础设施，实现水利事业和城市发展向数字化、智能化、智慧化的转变。智慧抚河信息化工程以LPWAN物联网基础建设为核心，通过建设专门针对抚河的集防汛抗旱决策支持、河长制综合管理工作、水工枢纽调度、水资源管理调度、抚河宣传报道、旅游服务、交通服务等业务系统的综合性平台，通过数据收集平台汇集水雨情、气象、水利枢纽、防洪工程、防汛抗旱等相关信息，反映水生态整治工程动态，补充现有防汛系统预测预报功能，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，形成以抚河为脉的智慧抚河可视化综合会商系统平台。1.2. 现状以及国家政策1.2.1. 现状分析随着我省“河长制”管理模式的开启，以及对防汛抗旱工作高度重视，抚州市通过水利工程除险加固、中小河流监测、山洪灾害防治等项目的实施，防汛抗旱工作水平得到提高，建立了抚州市防汛抗旱决策支持系统、水利监控平台、江西省洪涝灾害信息服务系统、城区排涝站视频监控系统等。但以信息化的手段完善抚河的综合管理与保护工作仍十分迫切，为抚州智慧城市建设支撑力度上稍显薄弱，具体表现在以下几个方面：1. 基础设施建设不均衡，整合力度不够受项目投资来源不同影响，抚河水利信息化基础设施区域发展尚不平衡。在信息采集方面，分属各业务系统的信息采集点内容单一、相互独立，时间空间布局存在部分交叉又或空白，移动采集能力不足，工情信息采集相对滞后，采集网络整合力度不够，尚未形成采集多元、布局合理、手段互补、业务共享的智能感知信息采集综合体系；在通信网络建设上，网络覆盖和整合程度不够，移动互联能力不足，满足水利特殊需求的专用网络仍需完善，网络安全体系不够完善，尚未形成结构优化、灵活接入、安全可靠的泛在先进水利网络体系；网络资源共享 程度不高，全系统适应业务发展能力仍然不足，尚未形成功能互补、资源共享的基础设施平台。2. 信息资源共享不充分，管控力度不够 水利信息资源分散局面仍未打破，缺乏统一的信息资源管控，信息孤岛依然存在、数字鸿沟持续扩大，严重影响了水利业务协同。数据来源多且不统一，数据权威性不够，事关全局的信息资源得不到及时的共享利用，信息资源规划力度不够，尚未形成服务全局的信息资源服务体系，缺少大数据处理能力，信息资源的开发利用程度不够，严重影响了综合决策能力的提升。3. 业务技术融合度不深，业务协同不够 在“金水工程”带动下，水利业务应用取得显著成绩，信息化应用基本覆盖了水利业务，但重业务轻管理局面尚未扭转，对加强水利管理的支撑力度不够，与业务活动的深入结合程度不一，已建和部分在建的水利信息化系统，普遍重基本业务处理需求，在适应信息资源开发利用等方面考虑不够，跨部门跨区域应用间的协同不足，面向全局的数据分析、决策支持能力仍然不足，水利于信息化建设的整体优势和规模效益充分发挥，不能有力支撑水治理和管理能力的提升。4. 保障环境体系不健全，安防能力不足 在统筹资源管理方面的制度仍需完善，保障整合共享的技术规范还很缺乏。同时，随着网络覆盖面的扩大和业务应用的增加，全系统的网络安全隐患凸显，应用安全仍然存在漏洞，缺少内容及安全管理，与国家网络安全要求仍有差距。专职人员数量与质量有待提高；运行维护体系不完善，运行维护经费落实不到位，信息化资源效益不能得到及时发挥，不能有效保障水利信息化更好更快发展。1.2.2. 国家出台的政策法规及标准 在“十二五”期间，中央出台了关于加快水利改革发展的决定，召开了中央水利工作会议。习近平总书记就保障国家水安全发表重要讲话，明确了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期水利工作方针。国务院出台关于实行最严格水资源管理制度的意见，作出加快推进节水供水重大水利工程建设的决策部署，制定了水污染防治行动计划。中央的一系列重大决策部署，绘就了中国特色水利现代化的宏伟蓝图，为当前和今后一个时期水利改革发展和现代化建设明确了目标，指明了方向。 “十三五”是全面建成小康社会的决胜阶段。水利改革发展的总体要求全面贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会和习近平总书记系列重要讲话精神，积极践行新时期水利工作方针，加快建设节水型社会，加快完善水利基础设施网络，加快推进水生态文明建设，加快健全水利科学发展体制机制，着力提高民生水利发展水平，着力构建与全面建成小康社会相适应的水安全保障体系。1.3. 建设目标&设计思路1.3.1. 建设目标通过建设智慧抚河信息化工程，完成一系列物联网基础通信设施建设，形成统一的网络标准，形成一张城市级可运营的物联网。网络整合、共享和使用流域内各城市的经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息，全面提高物与物、物与人、人与人的互联互通、感知和利用信息的能力，从而促进政府管理和服务能力的提升，改善和提升人民群众的物质和文化生活水平。让抚州城市发展更全面、更协调、更可持续，让城市生活变得更健康、更和谐、更美好。智慧抚河是智慧抚州的关键组成部分，改善和提升抚河综合治理能力必须通过现代信息化手段和先进的管理思路，加强对抚河水系的管理，为河道管理决策提供科学依据，提高水行政管理部门的信息处理精度和工作效率，才能促进抚河水利与社会生态环境的协调发展。同时，智慧抚河信息化工程为江西省抚河流域生态保护及综合治理工程PPP建设及后期运行管理提供应用及决策分析的数据服务和技术支撑。1.3.2. 设计思路 智慧抚河信息化工程通过建设一张物联通信专网，让其所有带载传感节点均以该网络为基础依托，形成触手实现数据主动采集，从而衍生出一系列相关应用：专门针对抚河的集防汛抗旱决策支持、河长制综合管理工作、水工枢纽调度、水资源管理调度、抚河宣传报道、旅游服务、 交通服务等业务系统的综合性平台，通过数据收集平台汇集水雨情、气象、水利枢纽、防洪工程、防汛抗旱等相关信息，反映水生态整治工程动态，补充现有防汛系统预测预报功能，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，形成以抚河为脉的智慧抚河可视化综合会商系统平台。主要方案思路包括以下五方面：1）建设以物联专网为核心的数据收集体系与集成平台。围绕抚河综合管理工作中涉及的各类信息及相关业务系统，建立统一的数据集成规范，将基础数据、实时数据、多媒体数据以及管理数据进行有效的融合，存储于系统数据库中，形成一体化的集成信息平台。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、防汛预警和险情信息、水质与水环境情况，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相关信息以及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了解现状及发展趋势，从而及时做出正确判断和有效决策。3）建立一个围绕抚河的物联网信息发布平台。包括门户网站、电子政务、以及移动便捷办公与公众服务，完成面向公众，企事业单位和政府提供各种公共服务的重要任务。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相关的旅游、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决策支撑。2. 总体规划2.1. 整体架构与流程 智慧抚河信息化工程建设依托江西省抚州市抚河流域生态保护及综合治理工程，以智慧抚河物联网基础通信建设为核心，并将相关信息扩展应用到旅游、交通等领域，采用SOA架构，提供组件化、可扩展的业务服务，满足跨硬件平台、跨操作系统的要求，支持多种主流数据库和中间件产品，具备良好的平台互操作能力，整体架构如下：智慧抚河总体架构总体应用流程架构如下：智慧抚河应用流程架构2.2. 建设标准与规范 智慧抚河信息化工程建设执行如下表所列的国家智慧城市相关标准与规范，具体列表信息如下：通信网络信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网GB/T15629.15-2010信息技术互连国际标准ISQ/IEC1180195广播电视网广播电视光缆干线同步数字体系（SDH）传输接口技术规范GB/T17881-1999 城市基础空间数据库城市用地分类代码CJJ46-91城市基础地理信息系统技术规范CJJ100-2004城市地理空间信息共享与服务元数据标准CJJ/T144-2010地名信息交换格式GB/T 28226-2011建筑物基础数据库建设电子档案元数据标准CJJ/T187-2012城市公共信息平台房地产市场信息系统技术规范CJJ115-2007城市遥感信息应用技术规范CJJ/T151-2010信息安全信息安全技术 信息安全管理体系审核指南GB/T28450-2012信息安全技术 信息系统安全管理评估要求GB/T28453-2012信息安全技术 引入可信第三方的实体鉴别及 接入架构规范GB/T28455-2012 城市地理空间供水水文地质勘察规范GB50027-2001城市工程地球物理探测规范CJJ7-2007城市测量规范CJJ8-2011城市地理空间框架数据标准CJJ103-2004城乡用地评定标准CJJ132-2009城市地理空间信息共享与服务元数据标准CJJ/T144-2010城市地理编码技术规范CJJ/T186-2012城市地理空间信息基础设施共享服务技术CJ/T384-2011数字城市地理空间信息公共平台技术规范CH/Z9001-2007数字城市地理空间信息公共平台地名/地址分 类、描述及编码规则CH/Z9002-2007数字化城市管理建筑市场监督管理信息系统数据标准JGJ148-2005民用建筑能耗数据采集标准JGJ/T154-2007智慧抚河信息化工程建设标准与规范表2.3. 项目建设原则智慧抚河信息化工程建设总体原则是：坚持总体规划、分步实施的建设原则，以智慧水利物联网建设为核心，推动智慧旅游、智慧交通及其他应用的建设，物联网工程建设的总体目标和建设内容与江西省抚州市抚河流域生态保护及综合治理的总体目标和建设内容相适应。为保障方案的指导性和可操作性，并能在建设期内保持相对稳定，建成一套先进、可靠、实用、高效、经济的信息化管理系统，项目建设遵循以下原则：u 统一性和分布性 工程建设在信息化统一框架结构设计下，分期分阶段实施，满足当前工作的迫切需要，优先建设信息基础设施，加强重点业务应用系统的建设，并留有扩展接口。随着工作的深化和外部环境的变化，使网络系统的覆盖范围进一步扩大、功能逐步扩展、性能不断完善。u 经济性和实用性 信息化建设首先以实用为先导，根据实际工作的需要，有目的、有步骤、有重点地实施灌区信息化建设方案。信息化建设尽可能利用已有的信息化建设资源，例如在通信线路的选择上，尽可能兼顾公网和并入水利部门专用网，避免重复建设，以节省投资，更便于维护管理和提高线路利用率。u 先进性 系统建设立足现状，着眼长远，以满足新技术不断发展和近期和未来工作发展的需要。考虑到信息技术发展日新月异，信息化建设具有适度的前瞻性。 u 开放性和可扩展性资源共享是实现信息化的基础，因此必须坚持开放性与标准化。为支持系统的可持续发展，必须对信息及信息服务、应用功能设计等进行标准化，符合国家已经制订颁布的有关标准。信息化设计要符合结构化、模块化、标准化要求，做到标准统一，连接畅通，使系统既有完整性，又具灵活性，以利于最终实现有效集成和今后系统扩展的需要。u 安全性和可靠性优先考虑信息系统的安全，从软、硬件两方面考虑系统安全性，防止人为的破坏行为和病毒侵害的发生。信息化建设坚持可靠的原则，设计方案要考虑到现有的技术水平，选择可靠性高的方案。2.4. 项目关键技术介绍2.4.1. J2EE关键技术1) JSPJSP(Java Server Pages)是SUN公司于1999年6月推出的新技术，是基于Java的服务器端动态页面技术。JSP规范的目标就是通过对内容与表示的分离，来简化动态Web页面的创建和管理。JSP在本质上是文件，它结合了HTML(或XML)和新的脚本标记，一个JSP页面可以包含HTML, Java代码和JavaBeans组件，JSP脚本最终在执行时要编译为Servlet脚本。当用户第一次请求JSP页面时，Web服务器将JSP页面编译成Servlet，然后Web服务器调用Servlet并向Web浏览器返回执行结果。一旦从JSP页面编译出Servlet,，Web服务器对之后的请求就会简单的返回Servlet而不用每次都重新编译。JSP规范虽然建立在Servlet规范提供的功能之上，但又有所不同 ：（1）作为一种页面技术，JSP只实现了HTTP协议，所以只能应用于Web页面。（2）Servlet是纯的Java代码。而在Web服务器把JSP页面编译成相应的Servlet之前，JSP页面只是基于文本的文档。（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示层。它把Web应用程序中的静态和动态内容分离开来，从而分离表示和逻辑。而Servlet将动态的内容和静态的内容相棍合来产生HTML 25 。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，所以JSP的执行效率较VBScript, Pert等语言要高。JSP也是平台无关的，可以在任何平台下编写JSP网页并在任何支持JSP的系统上运行。JSP技术是一种开放的、跨平台的体系。Web服务器、平台和其它组件都可轻松升级或交换而不影响基于JSP的应用程序。所以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，JSP页面可以访问所有的J2EE组件和所有J2EE的标准服务。可以利用JAVA的企业级API开发系统，并使用JSP作为技术的前端如果与JavaBeans相结合，JSP页面将很容易的保持内容和显示逻辑相背离。由于JSP是用标准的HTML语法混合自身语法标记来实现的，将内容和显示逻辑分离之后，进行页面设计的人员不需要有使用Java，C+等程序设计语言的能力和经验，而更新JavaBeans和EJB的人也无需精通Web页面的设计26。JSP可使J2EE应用程序的模块化程度更高。JSP提供了一种标准的基于XML的接日来定义标记，并把标记打包成标记库。2) Servlet Servlet是一种Web组件或程序，它提供了一种方式来扩展Web服务器的功能，能够用HTML, XML和其它Web语言来产生动态的生成Web内容。Servlet用JavaServlet API编写，用像Tomcat这样的服务器或容器管理。Servlet是标准的，服务器端JAVA应用程序，它把应用逻辑嵌入到HTTP请求一应答过程中。服务器接受请求、处理请求并送出适当的响应。Java Servlet API用面向对象的方式对这一过程建模，使你能编写代码处理客户的请求并能动态地响应。Servlet与JSP相比，Servlet是纯的Java代码，在Web服务器把JSP页而编译成相应的Servlet之前，JSP页面只是基于文本的文档一一这样，就把应用逻辑从表示逻辑中清晰地分离出来;从而使得应用开发者关心业务逻辑，而Web设计者关心表示逻辑。3) JDBCJava数据库连接(Java DataBase Connectivity, JDBC) API是JDK提供的与关系数据库接口的底层API，现在大多数数据库支持到JDBC2.0. JDBC API提供针对SQL兼容的关系型数据库提供了一组通用的数据库访问方法，使用这些API，可以实现不同厂商之间的互连和在不同厂商提供的关系型数据库之间进行数据访问。J2EE通过对Java 2标准版提供的核心JDBC API进行的扩展，可以提供优化网络资源的连接池和分布事务、行集等高级特性。JDBC 2.0 Optional Package API同Java事务API一起实现分布式事务。JDBC 2.0 Optional Package API提供的连接池比传统的连接池方式更为透明。传统的连接池是一种客户端的连接池，需要客户程序负责实现健壮的连接池机制。而采用2.0提供的方式，应用服务器和/或数据库驱动器就能内部的处理连接池池就会自动地工作配置了J2EE应用服务器后，只要用数据源对象获取连接，连接这种途径非常简单，系统管理员可以方便的使能和配置连接池，而不用去考虑任何应用程序。4) JNDIJava命名和目录服务接口(JNDI)被设计来简化对目录基础结构的访问。目录是一种特殊类型的数据库，它提供了对数据存储的快速访问方式。JNDI提供了标准的API来访问任何类型的目录，也可以在网络上存储和检索Java对象。命名服务是一个服务，它为一组给定的数据提供创建标准名字的服务。目录服务是命名服务，它包括描述由名字引用的对象的元数据。这就使得可以在元数据上搜索目录服务来找到对象，而不用知道它的名字 27 。在高级网络应用中，目录服务将会是Java对象的主要存储手段，当Java对象相当稳定的时候，使用目录服务来查找和检索Java对象更普遍。2.4.2. Spring Framework框架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（Inversion of Control）模式的容器，Spring的目标是实现一个全方位的整合框架，在Spring框架下实现多个子框架的组合，这些子框架之间彼此可以独立，也可以使用其它的框架方案加以替代，Spring希望提供one-stop shop的框架整合方案30 。Spring的核心概念是IoC，IoC的抽象概念是依赖关系的转移，像是高层模组不应该依赖低层模组，而是模组都必须依赖于抽象是 IoC的一种表现，实现必须依赖抽象，而不是抽象依赖实现也是IoC的一种表现，应用程序不应依赖于容器，而是容器服务于应用程序也是IoC的一种表现。另外，Spring的架构性的好处如下所述： Spring能有效地组织你的中间层对象,无论你是否选择使用了EJB。如果你仅仅使用了Struts或其他的包含了J2EE特有APIS的framework，你会发现Spring关注了遗留下的问题。 Spring 能消除使用各种各样格式的属性定制文件的需要,在整个应用和工程中，可通过一种一致的方法来进行配置。曾经感到迷惑，一个特定类要查找迷幻般的属性关键字或系统属性,为此不得不读Javadoc乃至源编码吗？有了Spring，你可很简单地看到类的JavaBean属性。倒置控制的使用(在下面讨论)帮助完成这种简化。Spring能通过接口而不是类促进好的编程习惯，减少编程代价到几乎为零。 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然选择。你能选择用POJOs或local EJBs来实现业务接口，却不会影响调用代码。 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。例如,Spring能使用AOP提供声明性事务而不通过使用EJB容器，如果你仅仅需要与单个的数据库打交道，甚至不需要JTA实现31。 Spring为数据存取提供了一致的框架,不论是使用JDBC或O/R mapping产品（如Hibernate）。 Spring也提供MVC Web框架的解決方案，但您也可以将自己所熟悉的MVC Web框架与Spring解合，像是Struts、Webwork等等，都可以与Spring整合而成为进用于自己的解決方案。Spring也提供其它方面的整合，像是持久层的整合如JDBC、O/R Mapping工具（Hibernate、iBATIS）、事务处理等等，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32。Spring Framework 概览Spring包含许多功能和特性，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。 图 Spring框架概览Core包是框架的最基础部分，并提供依赖注入（Dependency Injection）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Factory模式来消除对程序性单例的需要， 并允许你从程序逻辑中分离出依赖关系的配置和描述。 构建于Beans包上Context包，提供了一种框架式的Bean访问方式， 有些象JNDI注册。Context包的特性得自Beans包，并添加了文本消息的发送，通过比如资源串，事件传播，资源装载的方式和Context的透明创建，如通过Servlet容器。 DAO包提供了JDBC的抽象层，它可消除冗长的JDBC编码和解析数据库厂商特有的错误代码。 该包也提供了一种方法实现编程性和声明性事务管理，不仅仅是针对实现特定接口的类，而且对所有的POJO。 Spring的Web包提供了基本的面向Web的综合特性，如Multipart功能， 使用Servlet监听器的Context的初始化和面向Web的Applicatin Context。 当与WebWork或Struts一起使用Spring时，这个包使Spring可与其他框架结合。 . Spring Framework 使用场景利用积木方式来描述你在各种场合使用Spring的情况， 从Applet一直到完整的使用Spring的事务管理功能和Web框架的企业应用，如下图所示。图 典型的完整Spring Web应用一个典型的使用大部分Spring特性的Web应用，使用TransactionProxy FactoryBeans，Web应用是完全事务性的，就像使用EJB提供的那种容器管理的事务一样 所有的你的自定义业务逻辑可以通过简单的POJO来实现，并通过Spring的Dependency Injection容器进行管理。其他的服务，如发送email和校验，独立于Web层， 使你能够决定在哪里执行校验规则。 Spring的ORM支持包含了Hibernate，JDO和iBatis。如使用HibernateDaoSupport，你可复用已经存在的Hibernate映射。从Controller无缝整合web层和领域模型，消除对ActionForms的需要和其他转换HTTP参数为领域模型的类。 第三方框架的Spring中间层如下图所示。 图 第三方框架的Spring中间层有时，现有情况不允许你彻底地转换到一种不同的框架。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和 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 JaxRpcProxyFactory类。 使得突然给现有应用增加远程访问时不再那么困难。 2.4.3. MVC设计模式模型-视图-控制(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主要适用于交互式的Web应用，尤其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-控制结构是交互式应用程序广泛使用的一种体系结构。它有效地在存储和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、处理和输入模型转化为图形显示的用户交互模型，或者换一种说法，是多层次的Web商业应用；MVC体系结构具有三个层面：模型（Model）、视图(View)和控制器(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。业务处理查询视图选择改变通知用户指令模型MODEL 表达和访问商业数据 执行商业逻辑和操作 通知视图层模型层变化 访问其功能函数以完成相关的任务控制层Controller 定义应用应用程序的行为 解释用户的输入，并将它们映射为模型层执行的操作 选择下一个可以显示的视图 基于一组相关的功能设定一个控制层的模块视图VIEW 显示模型层的内容 用户输入的内容传送给控制器 模型层变化的时候，它将自动更新 访问其功能函数以完成相关的任务图-系统中的MVC体系结构系统的模型层负责表达和访问商业数据，执行商业逻辑和操作。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，同时控制层也可以访问其功能函数以完成相关的任务。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控制器。系统的控制层负责定义应用程序的行为。它可以分派用户的请求并选择恰当的视图以用于显示，同时它也可以解释用户的输入并将它们映射为模型层可执行的操作；在一个图形界面中，常见的用户输入包括点击按钮和菜单选择。在Web应用中，它包括对Web层的HTTP GET和POST的请求；控制层可以基于用户的交互和模型层的操作结果来选择下一个可以显示的视图，一个应用程序通常会基于一组相关功能设定一个控制层的模块，甚至一些应用程序会根据不同的用户类型具有不同的控制层设定，这主要是由于不同用户的视图交互和选择也是不同的。本系统的模型层、视图层和控制层之间划分责任可以减少代码的重复度，并使应用程序维护起来更简单。同时由于数据和商务逻辑的分开，在新的数据源加入和数据显示变化的时候，数据处理也会变得更简单。本信息系统采用的MVC体系结构使数据层，业务层和表现层彻底分离。对于网通网上营业厅系统，我们在View这一层，用JSP来实现一般的UI，对于复杂的UI我们会把逻辑封装在ViewBean中。我们通过一个Servlet来实现Control这个层面，它除了负责请求的派送，还可以作权限的判断及系统日志。而对于复杂的业务流程，我们把它都封装到Model层中的JavaBean,Session Bean中。对于数据层的访问，我们采取集中访问的方式，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来减少连接数据库的时间，通过数据查询结果缓存来减少对数据库的访问次数。本系统用J2EE多层分布式应用模型使得开发思路清晰，明确。J2EE应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组件根据他们所在的层分布在不同的机器上。解决了两层模式(client/server)的弊端：在传统模式中，客户端担当了过多的角色而显得臃肿，在这种模式中，第一次部署的时候比较容易，但难于升级或改进，可伸展性也不理想，而且经常基于某种专有的协议，通常是某种数据库协议。它使得重用业务逻辑和界面逻辑非常困难。使用J2EE 的多层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分成许多层。一个多层化应用能够为不同的每种服务提供一个独立的层。J2EE中使用模式具有使用一般模式的所有好处和针对J2EE开发的好处。这些模式针对J2EE，不像一般模式那么抽象，可以简化特定系统和应用程序中的标识、使用和适配。正确使用J2EE模式可以改进应用程序设计，作为设计与开发J2EE应用程序时所遇到的常见问题的最佳解决方案，J2EE模式还可以促进开发人员之间的交流。系统采用MVC的设计模式，这种模式使得表现层和业务逻辑分开，这样层次显得更加的清晰。2.4.4. AJAX技术AJAX即“Asynchronous JavaScript and XML”（异步JavaScript和XML)，AJAX并非缩写词，而是由Jesse James Gaiiett创造的名词，是指一种创建交互式网页应用的网页开发技术。Web应用的交互如Flickr, Backpack和Google在这方面已经有质的飞跃。这个术语源自描述从基于Web的应用到基于数据的应用的转换。在基于数据的应用中，用户需求的数据如联系人列表，可以从独立于实际网页的服务端取得并且可以被动态地写入网页中，给缓慢的Web应用体验着色使之像桌面应用一样。 虽然大部分开发人员在过去使用过XMLHttp或者使用Iframe来加载数据，但仅到现在我们才看到传统的开发人员和公司开始采用这些技术。就像新的编程语言或模型伴随着更多的痛苦，开发人员需要学习新的技巧及如何最好利用这些新技术。AJAX 指异步 JavaScript 及 XML（Asynchronous JavaScript And XML）。AJAX 基于JavaScript XML HTML CSS 等web标准在，并被所有的主流浏览器支持。AJAX 应用程序独立于浏览器和平台。Web 应用程序较桌面应用程序有诸多优势；它们能够涉及广大的用户，它们更易安装及维护，也更易开发。不过，因特网应用程序并不像传统的桌面应用程序那样完善且友好。通过 AJAX，因特网应用程序可以变得更完善，更友好。AJAX的最大机遇在于用户体验。在使应用更快响应和创新的过程中，定义Web应用的规则正在被重写;因此开发人员必须更注重用户。现在用户已经逐渐习惯如何使用Web应用了。例如用户通常希望每一次按钮点击会导致几秒的延迟和屏幕刷新，但AJAX正在打破这种长时间的状况。因此用户需要重新体验按钮点击的响应了。可用性是AJAX令人激动的地方而且已经产生了几种新颖的技术。其中最引人注目的是一种称为“黄色隐出”的技术，它在数据更新之前时将用户界面变为黄色，更新完成后立刻恢复原来的颜色。AJAX开发人员将用户从Web应用的负载中解放出来;小心地利用AJAX提供的丰富接口，不久桌面开发人员会发现AJAX是他们的方向。随着AJAX迅速地引人注目起来，我想开发人员对这种技术的期待也迅速地增加。就像任何新技术，AJAX的兴旺也需要一整个开发工具/编程语言及相关技术系统来支撑。主要包含的技术：基于web标准（standards-based presentation）XHTML+CSS的表示；使用 DOM（Document Object Model）进行动态显示及交互；使用 XML 和 XSLT 进行数据交换及相关操作；使用 XMLHttpRequest 进行异步数据查询、检索；使用 JavaScript 将所有的东西绑定在一起。英文参见Ajax的提出者Jesse James Garrett的原文,原文题目(Ajax: A New Approach to Web Applications)。类似于DHTML或LAMP，AJAX不是指一种单一的技术，而是有机地利用了一系列相关的技术。事实上，一些基于AJAX的“派生/合成”式（derivative/composite）的技术正在出现，如“AFLAX”。AJAX的应用使用支持以上技术的web浏览器作为运行平台。这些浏览器目前包括：Google Chrome、Mozilla、Firefox、Internet Explorer、Opera、Konqueror及Safari。3. 解决方案3.1. 智慧抚河信息化平台建设 智慧抚河信息化平台是在物联网基础通信建设的基础上衍生的功能应用平台。作为智慧抚河信息化工程的核心支持平台，其建设内容主要包括地理信息可视化系统、巡查与管护支撑系统、水质监测系统、视频监控与智能分析系统、防汛抗旱指挥决策系统、水资源管理系统、水工建筑 物智能调度系统、旅游公共服务及城市内涝及拥堵信息警示系统等的建设。智慧抚河信息化平台3.1.1. 地理信息可视化子系统为支撑以河长制为核心的管理平台建设，建立地理信息共享服务平台，实现我市水利空间信息的共建共享，打造智慧抚河“一张图”，整合叠加全市河流、湖泊、水库、堤防、水闸、水电站、泵站、建设工程、视频监控、河长、水雨情、水质监测等水利专题要素类型，实现基础地理信息与水利专题数据的深度融合，通过服务配置、瓦片缓存等技术，将数据产品组合发布成各类水利专题数据服务、基础空间信息服务、影像服务和应用功能服务，制订统一的平台服务及接口调用标准，实现地图二、三维一体化展示和水利信息统计、分析、查询，为水利各业务应用系统快速搭建 GIS 模块，实现全市智慧抚河“一张图”奠定好坚实的基础。地理信息可视化子系统3.1.2. 巡查与管护支撑子系统 巡查与管护支撑系统实现市、镇、乡、村多级管理，全天候对河湖进行实时管控，实现河湖网格化管理、GPS 巡查、河湖管护、公众服务等功能。系统由数据采集层、应用支撑层和应用层三层构成，如下图所示：巡查与管护支撑系统技术架构 3.1.3. 水质监测子系统 水质监测系统建设内容主要包括信息支持系统，水源地、重点区域实时监控，排污口实时监控等模块。系统利用 GIS 等技术模拟污染物迁移规律，研究各污染控制单元的污染情况，为水质预测提供数据。定期对抚河水质及排污口进行实时监测，根据污染源情况，有针对性地增加一些监测指标，实时掌握水源地和重点区域水质动态，为抚河水环境管理决策服务。水质监测系统3.1.4. 视频监控与智能分析子系统 视频监控与智能分析子系统主要针对取水点及河道敏感区域的管控，由前端系统、监控中心、传输网络和平台软件四部分组成。系统通过对平台服务的归纳、 封装，提供了视频监控、环境监控、入侵报警、消防报警、门禁系统、语音系统、 地图呈现、智能分析、业务互动、统计分析等综合业务。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 系统应用架构充分利用省厅发布的水利地理信息共享服务平台，与抚州市防办现有的抚州市防汛抗旱综合平台、江西省洪涝灾害信息服务系统等进行了无缝 集成，同时与抚州气象局、国土局相关系统进行数据和功能的部分集成，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）抗旱决策支持、 汛情快报、日常工作管理等于一体的业务子系统，包括三大应用模块。第 45 页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，围绕预警和险情信息，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相关信息以及历史上类似情况的 出现情景及处理方式，便于指挥人员快速全面了解现状及发展趋势，从而及时做 出正确判断和有效决策。（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和处置。（3）建立应急处置辅助系统，能够根据相关信息按照应急响应等级要求， 在地图上进行关联抢险队伍、救援队伍、专家队伍以及应急物质的可视化展示、 指挥人员可以在地图上进行可视化指挥。3.1.6. 水资源管理子系统 本系统建设内容主要包括：建设水资源信息服务管理模块，录入水资源管理相关基本信息，录入水资源调度相关监测历史数据，接入相关已建和省级项目在 建的取水量、水位和水质在线监测站；建设非汛期水量调度管理模块，开发抚河 干流及相关大型水库水资源调度配置模型，开发中长期径流预报、短期径流滚动 预报，以及用水分析、需水预测等模型；建设应急水资源调度模块，实现应急事 件实时监测报警、应急调度进展跟踪与统计、事件全过程管理、开发抚河骨干河道一维水动力学水质实时数值模拟模型进行水质实时预测预警、突发水污染事件追踪溯源、突发水污染事件/干旱事件应急调度、应急调度后评估，并提供应急会商支持。水资源管理系统3.1.7. 水工建筑物智能调度子系统 采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、水闸自动控制系 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、远程自动控制与智能调度，完善了水闸安全预警的自动 化处理机制及水闸控制的可视化管理方法，提升了水闸控制的自动化水平和智能化水平。水闸远程智能调度系统界面图 3.1.8. 水安全智能分析子系统 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，发布预警信息，适时采取必要 的调控措施等提供了科学依据，同时也为水安全智能分析应用及决策提供了技术支撑。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 系统利用抚河河道及河道整治工程涉及的河道及湖泊水上观光、湿地公园等旅游景区布设的水情监控、水安全监控、视频监控等传感器采集、处理、发布的 数据进行分析与利用，并对汛期及暴风雨等突发恶劣天气的信息进行预警，发布 旅游相关预警信息，并可实现逃生路径分析、应急资源调配、应急预案处置等功能，为抚州市智慧旅游建设提供数据服务和技术支持，也有利于提升抚州市景区 服务水平和品牌形象，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 通过在城市重点易涝点布设传感器感知系统反馈信息，及时通过公路显示屏及手机 APP，及时通知附近人群、车辆现场相关天气、城市内涝情况、交通拥堵 等，同时在出现警情时自动关联城管、市政、交管等部门及时排涝。系统为出行 者和交通监管部门提供实时交通信息，有效缓解交通拥堵，快速响应突发状况， 为江西省抚州市大动脉的良性运转提供科学的决策。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 “智慧河长”电子政务主要包括政务门户网站、政务内网，系统架构如下图所示。“智慧河长”电子政务政务内网用户政务门户网站智慧抚河信息发布旅游应用在线办事交通应用信息服务应用集成网上监督信息服务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发布信息的重要窗口为公众、企事业单位和政府部门提供“河长制”相关的宣传报道信息及公共服务。 政务内网门户是电子政务应用的入口，各业务应用和公开信息主要用于各级“河长”会商决策及政务管理业务，涉及范围主要包括：河道管 理、河道水环境、水生态、环保（水土流失及保护）、林业、沿河重点用水企业， 化工制药企业（潜在污染源监控）、工业及城建，交通（内涝、漫堤）、旅游（含 旅游安全）等。 结合手机移动应用技术和计算机网络、GPS 和 GIS 等技术对以“河长制”为核心的 抚河水利、旅游、交通等综合业务管理进行移动化综合应用。“智慧河长”电子政务统一在门户上集中进行展现，提供业务应用的统一入口， 提供统一的业务界面和结构更清晰、内容可定制的信息服务，实现以“河长制” 为核心的各信息资源、各业务应用系统的集成。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1 建设方案概述项目主要建设内容为：低功耗广域网（LPWAN，又称窄带物联网）网络的城市级覆盖，包括：抚河物联网络的前期规划、细节设计、网络的建设、测试、接入等，同时包括物联设备的管理、节点管理、数据管理、效率管理、业务支持等运维建设。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、远距离、易维护、统一运营的物联接入方式,统一的物联网接入能力是智慧抚河的重要基础,作为智慧抚河的物联数据接入统一入口，这套LPWAN物联网的基础设施将为智慧抚河的所有应用场景提供统一的连接能力。基于LPWAN物联网这种高效的无线传输方式，能够对抚河流域的主要水利设备设施实施动态监测，构建可靠性强、效率高、共享度高的智慧抚河数据库，建立设备设施监测、数据统计、管理云平台，可通过平台查询各单位系统的情况，并对设施设备进行控制，实现智慧抚河的能耗数据化、数据可视化、管理动态化、预警指标化。2 LPWAN无线传输网络简介低功耗广域物联网（LPWAN，又称窄带物联网）是近年来国际上新兴的一种革命性物联网实现技术。相比目前的手机网络，LPWAN具备超低功耗通信、超长距离传输的特点，从而使网络中的终端运行时间长达数年，并且在城市中复杂的楼宇信号遮挡下，拥有很强的穿透性。在智慧抚河项目中，前端物联传感设备对水质数据、安防状态等进行采集后，通过LPWAN无线传输网络，将数据上传至云平台，最终呈现于PC或手机端的管理界面上，以便人们对数据进行分析与利用。3 LPWAN与其他组网方案的对比常见无线方案种类包括：4G/LTE、GPRS、3G、ZigBee、Bluetooth、WiFi等。 性能对比无线方案距离灵敏度功耗WiFi50m-500m-83dBm低功耗蓝牙100m-103dBm低功耗ZigBee100m-200m-102dBm低功耗GSM 3G LTE 4G长距离-106dBm高功耗LPWAN网市区3km 郊区15km-143dBm低功耗由上表可知，在传输距离上，ZigBee、蓝牙、WiFi只能够在较小范围内通信，而LPWAN与3G/4G均可以保证较广范围的无线通信。从功耗上来看，LPWAN比3G/4G拥有更低的功耗，从而能够保证无源的传感设备能够保持较长的电池寿命，同时在传输数据量较小的情况下，能够有效节省资源。在灵敏度上，LPWAN也达到了与其他无线方案相比最高的-143dBm。 4 LPWAN的适用性对于那些要求有广域覆盖范围、相对传输数据量要求低、优异的电池续航力、较低的硬件与营运成本、高连接密度的物联网应用场景来说，传统的蜂巢式网路无法善加结合上述技术条件。由于抚河物联网碎片化需求的典型特征，一张广覆盖的LPWAN网络可以实现不同传感设备、不同用户随时随地设备接入网络，成为智慧抚河发展的重要基础设施，最终补齐物联网网络层短板的将是低功耗广域网络。由于抚河流域的地理限制，大多数传感设备均为无源的，因此低功耗低成本的传感器需求非常迫切。水质监测、水流量监测、气象监测等传感器的应用对于提高水资源利用率、减少水灾害等有重要的意义，这些传感器需要定期地上传数据，而LPWAN十分适用于这样的场景。同时抚河并没有完全覆盖蜂窝网络，因此LPWAN可以完成海量农业设备仪表的数据采集上传工作。随着智慧抚河项目的深度推进，会有越来越多的终端将接入网络，如果为每个单独的智能化子系统建立不同类型的网络，一方面传输网络不具备良好的扩展性，新增节点时将耗费较大的人力物力投入；另一方面后期将产生不必要的重复投资支出。所以在智慧抚河的初期建设阶段，首先要建设覆盖抚河的传输网络，为智慧抚河的所有应用场景提供统一运营的物联接入方式作为智慧抚河的物联数据接入统一入口，是非常必要且经济的举措。5 LPWAN网络的搭建根据智慧抚河的方案设计和需求，采用多个物联网基站实现对抚河LPWAN网络的全面覆盖，完成网络搭建规划设计、实施、运维的一体化建设