地下水资源监测系统实施方案范本

地下水资源监测系统实施方案1目目 录录1 综述.41.1 实施方案的建设背景.41.2 项目的建设地点.41.3 实施方案的建设原则.41.4 实施方案的建设内容.51.5 实施方案的建设标准和依据.52 实施方案的需求分析.72.1 实施方案的功能需求.72.2 实施方案的信息量指标.82.2.1 系统数据处理量的分析.82.2.2 系统数据存储量的分析.82.2.3 系统数据传输量的分析.92.2.4 系统采集与共享的信息量的分析.102.2.5 系统存储与备份的信息量的分析.102.2.6 系统处理与展示的信息量的分析.102.2.7 系统存储能力的需求总量.113 实施方案的配置设计.113.1 实施方案的总体构架.113.2 信息资源规划和数据库设计.123.2.1 地下水资源监测系统的通信组网设计.123.2.2 地下水资源监测系统数据库的配置设计.143.2.2.1 数据库的物理与逻辑结构.153.2.2.2 数据库的建设内容.193.2.2.3 数据量测算.19地下水资源监测系统实施方案23.2.2.4 数据库的技术特性.193.2.2.5 数据库管理软件的选配.203.2.2.6 服务器的要求.203.3 应用支撑系统的配置设计.203.3.1 监测站点的土建设计.203.3.2 监测站点的主要硬件产品.213.3.2.1 投入式水位计.213.3.2.2 在线 5 参数水质监测仪.223.3.2.3 数据采集器 RTU.223.3.2.4 通信 Modem.243.3.2.5 充放电控制器.243.3.2.6 蓄电池.253.3.2.7 地下水位监测点设备拓扑图.253.3.3 中心站的主要硬件产品.253.3.3.1 中心站的路由器.253.3.3.2 中心站数据库服务器.263.3.3.3 中心站的交换机.273.3.3.4 中心站服务器机柜.283.3.4 中心站工作平台软件.283.3.4.1 中心站的服务器操作系统软件.283.3.4.2 中心站的服务器数据库软件.283.3.4.3 中心站的网络杀毒软件.283.3.4.4 数据接收处理监控软件.283.3.4.5 软件安全与策略.303.4 数据处理和存储系统设计.313.4.1 信息处理和数据存储系统的结构.31地下水资源监测系统实施方案33.4.2 信息处理和数据存储系统的技术特征.323.5 终端系统与接口设计.363.5.1 系统终端的技术设计.363.6 计算机网络的配置与要求.383.6.1 机房建设.383.6.2 计算机网络配置设计.414 项目建设与运行管理.414.1 系统运行管理维护机构.414.2 项目施工管理制度.425 系统使用维护人员的配置与培训.445.1 人员培训计划.445.1.1 施工过程的培训目标计划.445.1.2 培训专业科目及其教材师资的安排计划.466 附图.476.1 预计效果图 1.476.2 预计效果图 2.487 项目投资概算.497.1 投资预算编制说明.497.2 系统投资预算表.507.2.1 监测站点设备材料费用预算表.507.2.2 企业信息中心网络设备材料费用预算表.527.2.3 地下水资源监测系统建设费用预算表.54地下水资源监测系统实施方案41 综述综述1.1 实施方案的建设背景实施方案的建设背景随着人口的增长和社会经济的快速发展,对水资源的需求量也大幅度增长。近 30 年来,我国地下水的开采量以每年 25 亿立方米的速度递增,全国有 400XX市开采地下水,40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉,地下水的供给量已经占到了全国总供水量的 20%,北方缺水地区占到了 52%,在华北和西 XX 市供水中占到了 72%和 66%,有 XX 市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。地下水是水资源重要的组成部分,虽属可再生资源,但地下水更新和自净非常缓慢,一旦被污染,所造成的环境与生态破坏,往往长时间难以逆转。目前中国90%XX 市地下水遭受污染,已呈现由点向面扩展的趋势。而我国地下水污染治理技术与工程应用刚刚起步,因此,加强对地下水的监控和相应技术的开发成为一种迫切需要。1.2 项目项目的建设地点的建设地点乐山古称嘉州,地处 XX 省中南部,幅员面积 12826 平方公里。是一座有近3000 年历史的历史文化名城,是文化巨匠郭沫若的故乡,以拥有世界文化和自然遗产峨眉山-乐山大佛而享誉中外。乐山城依水而建,因水而兴,无论它的物质文明还是精神文明,都与水息息相关。乐山的自然景观和人文遗产都离不开水。青衣山由于麻浩河的开凿而被分解为凌云、乌尤、马鞍三山。有了麻浩河,才有“绿影一堆漂不去”。波光云影,鸥鸟飞翔,“两三渔火疑星落,千百帆樯戴月收”。 “山水乐山”,“水”是乐山不可或缺 XX市符号,爱乐山,就要爱护乐山的水资源。随 XX 市化进程与工业的发展,XX 市对地下水的需求量也大幅增大,为了保证地下水质不受污染、地下水量不过分采取,维持整个水的储量平衡和不受污染,实时掌握地下水位、水质尤为重要。1.3 实施方案的建设原则实施方案的建设原则项目建设遵循以下原则:实用性:满足水资源监测管理系统的功能需求,并能够产生积极的效果。先进性:采用成熟可靠的前沿技术,顺应技术发展的主流方向,确保系统整体地下水资源监测系统实施方案5技术先进。整体性:注重整体规划,确保系统各个环节指标协调一致。经济性:追求最佳性能/价格比,充分利用已建、在建和后续建设的信息化系统成果,避免重复建设。可扩展性和兼容性:保障系统在其生命周期内能够与其主流技术兼容,系统功能可扩充,并能够在不同档次、不同规模的平台上运行。可靠性:确保系统整体运行稳定、安全、可靠。1.4 实施方案的建设内容实施方案的建设内容1)项目建设的目标是项目建设的目标是:运用先进的信息采集传输技术、水质检测技术、计算机信息系统集成技术,实现对项目地区的地下水的水位、水质等信息的自动、连续、实时地在线监测,为水环境的保护与决策提供科学的依据。2)项目建设的规模是项目建设的规模是:系统建设规模为 1123134 元人民币。3)项目建设的内容是项目建设的内容是:(1)水资源监测中心站 1 个(包括:中心站机房计算机局域网、水资源监测系统数据接收处理软件、水资源监测系统中心站机房及值班室的配套设备)。(2)地下水监测点 2 个(从地下水系的上游选取 1 个监测点、下游选取 1个监测点；实现地下水水位、水质常规五参数的在线实时监测)。1.5 实施方案的建设标准和依据实施方案的建设标准和依据本项目建设的标准包括:1)中华人民共和国水法(1988 年颁布,20_年修改)；2)中华人民共和国环境保护法(1989 年颁布)；3)中华人民共和国水污染防治法(1984 年颁布,20_年修改)；4)中华人民共和国可再生能源法(20_年颁布)；5)取水许可和水资源费征收管理条例(中华人民共和国国务院第 460 号地下水资源监测系统实施方案6令)；6)水资源费征收使用管理办法(财政部、发改委、水利部200879 号文)；7)中华人民共各国可再生能源产业发展指导目录(发改委 20_年制订)；8)可再生能源发展专项资金管理暂行办法(财政部 20_年颁布)；9)关于大力推进浅层地热能开发利用的通知(国土资发2008249 号)；10)取水许可管理办法(水利部第 34 号令)；11)建设项目水资源论证管理办法(水利部、国家计委2002第 15 号令)；12)XX 省实施办法(XX 省政府第 99 号令,20_年)；13)XX 省人民政府关于加强节能工作的决定(川府发20078 号)；14)XX 省建设项目水资源论证报告书编制要求(试行)(XX 省水利厅 川水函(2004)100 号)；15)关于全面推进节水型社会建设的意见(川府发201139 号)。16)关于调整水资源费征收标准的通知(川办函(2005)110 号)；17)XXXX 市供水管理条例(20_年颁布,20_年修正)；18)XX 市水资源管理条例(1992 年 6 月实施)；19)XX 市地下水资源管理办法(20_年 9 月实施)；20)XX 市节约用水管理条例(20_年 1 月实施)；21)国务院关于实行最严格水资源管理制度(国发20123 号)；22) XX 省人民政府关于全面推地下水资源监测系统实施方案7进节水型社会建设的意见(川府发201139 号)；23)XX 省取水许可和水资源费征收管理办法 XX 省政府 258 号令,20_年8 月 1 日实施)；24)XX 省建设项目水资源论证报告书编制要求(试行)(XX 省水利厅川函(20_年)100 号)25)建设项目水资源论证导则(试行)(SL/Z322-2005)；26)XX 省地源热泵系统工程技术实施细则(DB51/5067-2010)；27)水文调查规范(SL196-97)；28)水资源评价导则(SL/T322-1999)；29)供水水文地质勘查规范(GB/T50027-2001)；30)当前国家鼓励发展的节水设备(产品)目录(第一批)(公告 20_年第 5号)；31)地源热泵系统工程技术规范(GB50366-2005)；32)浅层地热能勘查评价规范(DZ/T0225-2009)；33)环境影响评价技术导则(HJ/T2.1-2.3-93、2.4-1890)；34)公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)；35)居住建筑节能设计标准(JGJ134-2001)；36)采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)；37)注水试验规程(YS5214-2000)；38)地下水资源勘察规范(SL454-2010)；39)水资源监控设备基本技术条件(SL426-2008)；40)水资源实时监控系统建设技术导则(SL349-2006)；41)夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ134-2010)；地下水资源监测系统实施方案842)地表水和污水监测技术规范(HJ/T 91-2002 )43)PH 水质自动分析仪技术要求(HJ/T 96-2003)44)电导率水质自动分析仪技术要求(HJ/T 97-2003)45)浊度水质自动分析仪技术要求(HJ/T 98-2003)46)溶解氧(DO)水质自动分析仪技术要求(HJ/T 99-2003)47)氨氮水质自动分析仪技术要求(HJ/T 101-2003)2 实施方案的需求分析实施方案的需求分析2.1 实施方案的功能需求实施方案的功能需求1)业务功能:实现水位检测、水质检测、检测数据自动上传上位机、实时数据超阈值报警、数据处理整编入库、数据高级应用。2)业务流程:地下水资源监测项目的核定监测点的建设监测点验收投运监测数据(水位、水质)上传。3)业务处理量:2 个地下水位采集处监测管理。2.2 实施方案的信息量指标实施方案的信息量指标2.2.1 系系统统数数据据处处理理量量的的分分析析现场机数据处理任务包括通信协议解析、传感器数据采集标定、报警条件判断、历史数据存储查询和工况监视管理等,地下水资源监测系统采集周期一般设为 5 分钟,通过高效的程序设计,一般处理能力为 8MIPS 的 MCU 均能在 20 秒内完成 20 路传感器的巡测和数据处理存储,应答上位机历史数据召测的时间一般小于 10 秒。上位机数据处理任务包括以下内容:1) 接收解码存储来自监测点现场机的监测数据；2)对接收到的水情水质数据和工况数据进行监视预警；3)指定时间内最大,最小,平均,折算,累计；4)查询统计,图形图表的生成显示和打印；地下水资源监测系统实施方案9 5)正常运行网络操作系统、数据库管理系统和 WEB 服务器软件等应用软件。 其中最后一项与应用软件的功能和开发运行方式有很大关系,并随时有修改扩充的可能,对上位机处理能力有较高要求,方案设计中由专用服务器充当。2.2.2 系系统统数数据据存存储储量量的的分分析析现场机的存储量需求与历史数据库的构成、监测指标数、存储周期、要求最长存储时间有关,如要求现场机最多可监测 30 个理化指标(实际只测五参数,这里按 30 个理化指标计算,是为了增加存储容量的充分冗余度),每小时带时标存储一次数据,存储时间 1 年以上；则容量应大于: 30 4 8760 1 MB考虑时间戳、标志和报警数据等的存储,现场机历史数据存储器应大于1.2MB。上位机数据存储量与监测范围(现场机数量),监测频次(现场机存储上传周期)有关,设现场机上传周期为 60 分钟,现设计现场机总数为 6 台,考虑到扩展性按 20台计算,每台现场机可采样的理化指标项数为 30 项；则每项数据(8 字节)加时间戳(8 字节)和设备标识(14 字节)、测站编号(8 字节)后占用:8 + 8 + 14 + 8 = 38 字节污染物超限和设备故障等报警数据按 15%估算；上位机招测产生的数据按 15%估算；则每小时数据库入库数据量约为: (203038)1.3 = 29.64 KB上位机存一年历史数据需存储量: 29.64 KB 8760 0.26 GB 真实的存储量需求还与具体的数据库管理系统的实现有关。如果再考虑来自信息监测中心站的数据,一年历史数据可能会大于 1 GB.2.2.3 系系统统数数据据传传输输量量的的分分析析项目的信息传输包括以下两类:(1)上位机与现场机(监测站)之间的信息传输地下水资源监测系统实施方案10(通过 GPRS,GSM , PSTN 等)；(2)计算机之间通过 TCP/IP 进行的信息传输,例如数据接收机与通信服务器之间,数据库服务器与客户端之间的通信；B/S 结构中WEB 服务器与浏览器之间的信息传输；C/S 结构中服务器与客户端之间的通信。上位机与现场机之间的数据传输量与监测范围(现场机数量)和监测频次成正比关系,其主要部分是现场机的自动上传,外加不定期出现的远程参数设置和数据召测操作。如果采用HJ/T212-2005 污染源在线自动监测系统数据传输标准作为应用层协议进行通信,上传数据通讯包结构如下: 包头(2)+ 数据段长度(4)+ 数据段 + CRC 校验(4) + 包尾(2) 数据段构成如下: 请求编号(20)+ 系统编号(5)+ 命令编号(7)+ 设备标识(14)+ 密码(6)+ 总包号(4)+ 包号(4)+ 数据 可算出每次传输由协议附加的字节数为 73 字节； 由于数据区采用的结构形式为“字段名=字段值”的格式,“字段名=”和,分隔符号平均长度约 6 个字符。 如每台现场机采集 30 个理化指标,平均每个指标长度为 5 字符,则每次传输的数据包长度约为:(6 + 5) 30 + 73 = 403 字节 如采用 GPRS 方式上报,中心站接收全部监测站数据总量约为:403 208KBGPRS 传输速率按 30kbps 计算,20 各监测站的数据传输时间小于 1 分钟。信息监测中心站采用 2M 带宽接入网络 INTERNET。2.2.4 系系统统采采集集与与共共享享的的信信息息量量的的分分析析 系统需要采集的信息分为实时信息、基础信息两类。 实时信息是指水位、水量、水温、水质等实时监测信息。基础信息指水工程、地理信息、整编后的水文及水资源信息、社会经济等基础信息。 监测点要求支持如下实时信息的采集:水位、供排水量等水情信息及 PH 值、水温、电导率、溶解氧等水质信息以及信道质量、蓄电池电压等工情信息。地下水资源监测系统实施方案11 如每个监测站采集 20 路水情水质信息,每项信息平均占用 4 字节,考虑系统今后扩展的可能,按 100 个监测站计算,则系统每采集周期(假设平均为 60 分钟,各遥测站/监测项可能不同)采集的信息量为: 20 20 4 = 1.6KB； 系统中存在一些在目前技术条件下无法做到自动采集或采用自动采集方式成本过高的信息项,主要是一些水质监测项,如氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铁、锰、大肠菌群等参数,拟通过现场采样、实验室测定分析；采用人工方式完成。 除自动采集设备采集的数据以外,系统中还存在一些通过人工方式录入的数据,系统共享的信息量为自动采集量加人工录入的数据量,若人工录入数据量按100 条/小时计算,共享信息量为: 1.6KB + 100 4 = 2KB。2.2.5 系系统统存存储储与与备备份份的的信信息息量量的的分分析析按一年 1G 计算,采用 160G 硬盘(RAID),完全能存储 10 年以内的历史数据。2.2.6 系系统统处处理理与与展展示示的的信信息息量量的的分分析析 系统需要的处理能力指标应为:中心站服务器为 DELL 机架 2950 服务器,CPU 为两颗四核 Xeon 5405 2.0GHz 处理器,内存 2GB 全缓冲。2.2.7 系系统统存存储储能能力力的的需需求求总总量量监测点:1MB/年、-存储周期 1 小时,30 采样参数中心站数据库服务器:2G/年、-20 个监测站,存储周期小于 1 小时。3 实施方案的配置设计实施方案的配置设计3.1 实施方案的总体构架实施方案的总体构架地下水水资源监测信息系统包括以下部分:信息采集传输系统、计算机网络系统和监控中心。其中:信息采集传输系统,包括监测点、GSM/GPRS 网络、中心站数据接收机等信地下水资源监测系统实施方案12息采集与传输部分,采集的信息包括水位等水资源信息及 PH 值、水温、电导率、TDS、溶解氧等水质信息以及信道质量、蓄电池电压等工情信息。信息传输包括通信方式选择、路由组织和信息质量控制等内容。 计算机网络系统,包括局域网和广域网,涉及监控中心、相关业务部门的计算机网络互联,实现信息共享。监控中心,包括支撑系统运行的硬件、软件环境,是系统监控信息的最终汇集、数据交换共享、辅助决策和指挥调度的中心。以及支撑系统运行的平台。地下水资源监测系统实施方案133.2 信息资源规划和数据库设计信息资源规划和数据库设计3.2.1 地地下下水水资资源源监监测测系系统统的的通通信信组组网网设设计计 1) 各类监测点数据的传输路径、入网节点、网络路由地下水信息中心通过路由器接入 Internet,并在 Internet 上具有固定 IP 地址,数据接收工作站接收数据的 TCP/UDP 端口映射到路由器的某个固定端口上。各监测点配置的 GSM/GPRS 通信设备通过 GPRS 网络接入 Internet,与该路由器端口建立连接,与数据接收工作站进行数据通信,自动上传数据并接收召测命令。数据接收工作站负责监测站点的认证和连接链路的维持。此方式为监测站点与中心站之间通信的主信道。地下水水资源企业信息中心的数据接收工作站同时连接一部 GSM 通信设备,当 Internet 连接出现问题时可临时以 SMS 短信方式直接与监测站点进行通信。各监测站在通过 GPRS 网络与中心站通信失败时会自动转入 SMS 方式工作,并自动定期检测尝试主信道的恢复情况。2) 系统中心站的通信网关的配置路由器主要性能指标:(1)、处理器:RISC 新一代处理器(400MHz)；(2)、转发性能:180Kpps；(3)、固定以太网路由端口:2 个百兆接口；(4)、固定以太网交换端口:8 个百兆以太网接口；(5)、模块插槽:2 个 SIC 插槽；(6)、ESM 插槽:1；(7)、USB:1；(8)、AUX:1；(9)、配置口:1；(10)、硬件加密:支持；(11)、内存 XX 省/最大):256M/384M(SDRAM)；(12)、CF:256M/1G；(13)、最大功耗:54W；(14)、电源(AC):输入额定范围:100240V 50/60Hz；地下水资源监测系统实施方案14(15)、环境温度:040；(16)、环境相对湿度:590%(不结露)。交换机主要性能指标:(1)固定端口:24 个 10/100Base-TX 自适应端口；2 个 Combo 口；(2)管理端口:1 个 Console 口；(3)交换容量:所有端口支持线速转发 5.20Gbit/s；(4)包转发率:3.72Mpps；(5)VLAN；最多支持 4K 个符合 IEEE 802.1Q 标准的 VLAN；支持基于端口的 vlan；(6)VLAN 接口:支持一个 VLAN 虚接口；(7)GVRP:支持；(8)广播风暴抑制:支持基于端口带宽百分比的广播风暴抑制；(9)组播:IGMP v1/v2/v3 Snooping；MVR；256 个二层组播表项；(10)端口汇聚:支持 LACP；支持手动端口汇聚；支持最多三个聚合组；每个聚合组支持 8 个端口；(11)MAC 地址表:支持地址自学习；符合 IEEE 802.1D 标准；最多支持 8K个 MAC 地址；支持 1K 个静态 MAC 地址；支持添加动态/静态单播 MAC 地址、多播 MAC 地址和黑洞 MAC 地址；(12)管理:支持命令行接口(CLI)配置；支持 Telnet 远程配置；支持通过Console 口配置；支持 SNMP(Simple Network Management Protocol)；支持RMON (Remote Monitoring)1,2,3,9 组 MIB；支持 H3C QuidView 网管系统；支持 WEB 网管；支持系统日志；支持分级告警；(13)电源:采用交流输入:额定电压范围:100V240V AC；50/60Hz；最大电压范围:90V264V AC；47Hz63Hz；整机最大功耗:14W；工作环境温度:045。GSM/GPRS 通信终端,其主要性能指标如下:频段:900/1800MHZ发射功率:2W(GSM900MHz Class 4) 1W(GSM1800MHz Class 1)最高 DTE 速率:115200 bps；工作电压:7.5V - 24V；地下水资源监测系统实施方案15待机功耗:3mA ；工作功耗:20mg/L,分辨率0.01mg/L；3)电导率:量程 0-100ms/cm,读数的1%,0.01PSS；分辨率:4digits；4)PH:量程 0-14,准确度0.2,分辨率 0.01；5)浊度:量程 1-100。3.2.4.3 数据采集器数据采集器 RTU数据采集器设备技术性能指标:采用四川水文水资源系统SCSW008-2008协议标准；遥测数据能够与 XX 省水文水资源系统 Monitor 接收软件进行无缝链接；输出:420mA(自行转换瞬时流量与液位) 可按照设置自动采集、存储、传输水雨情要素；具有灵活方便的传感器接口 :至少12 位并行数字输入接口,并行接口按照设定可识别格雷码、二进制、 BCD 等常用水文传感器输出编码。具有RS-485 或 SDI-12 串行接口数字输入接口,可至少并行连接3 个相同通讯协议标准的串行智能传感器；具有一个2 线或3 线的脉冲式增量接口,增量接口具有仪器唤醒功能；具有与光纤专线、PSTN、GSM 等多信道设备相连的接口不少于3 个；可通过包括光纤专线通信、PSTN 通信、GPRS 通信、GSM 短信等信道方式传送数据。可同时连接上述两种或以上的信道设备、设置优先顺序 ,地下水资源监测系统实施方案24具有对通信信道的自动监测并 实现信道间的自动切换。为实现通过上 述信道的自报工作和单一信道的 多目标传送,数据采集器对每一信道必须具有至少两个目标号码的设置和 呼叫(拨号)能力；具有连接计算机、人工置数装置的RS-232C 接口,RS-232C 和 PSTN 接口均具有接收信号后唤醒数据采集器工作的能力 ；具有至少4 路开关量输出接口。可用于控制外部设备工作或供电 ；能将测量的数据在本地显示出来 ,具有采集数据的存储功能,每组存储数据必须包括时间和采集要素的全量信息。存储容量应满足1 年以上长期存储的需要。存储器必需采用非易失技术。存储数据可以在测站用计算机读取,也可以通过电话从分中心实现远程下载读取 ；具有定时器、事件、通信接口等多种唤醒工作方式。有灵活的编程设置能力。可现场和远程配设、修改系统参数 ,支持远程诊断、维护；可选择设置多种工作模式和标准 :定时采集、增量采集、根据水位级标准采集。水资源数据采集模式可分别设置。具有测试功能 ,测试数据不进入固态存储器；具有可靠的低功耗设计,静态值守电流8mA,具有可靠的支持外接设备节电的功能；水情信息采集、存储段次和发送段次可以分别设置。但一般应满足 :采集段次存储段次发送段次；支持定时自报、加报和召测以及增量自报等兼容的工作体制 ；具有实时钟,可通过PSTN、卫星信道实现校时；具有人工置数接口,实现人工键入信息的发送。人工置数器有数字显示窗和键盘,通过人机对话方式可输入水位、 水量、水质等水资源要素并发送的功能；数据采集器具备可以增加如水位、 水量、水质等水资源要素的自动采集、存储和传输功能；环境温度:-1045；环境湿度:95%RH(40)； 平均无故障工作时间:25000h。地下水资源监测系统实施方案253.2.4.4 通信通信 Modem设备技术性能指标:支持 EGSM900 和 GSM1800 双频；采用 GPRS 分时复用的 Class 8 的标准；小巧、轻薄的的设计；支持数字、语音、短消息和传真；提供 SIM 应用工具箱；经过 R&TTE 的认证；信息传送内容: 语音和数据；电源: 单电源 3.3V 5.5V；频段: 双频 GSM900MHz 和 DCS1800 MHz(Phase 2+)；发射功率: 2W (GSM900MHz Class 4) 1W (DCS1800MHz Class 1)；SIM: 卡连接方式 外接；天线: 由天线连接器连接外部天线；温度范围: 工作温度:-20C to +55C 储存温度:-30C to +85C工作电流损耗: 通话模式: 300mA (典型值.)空闲模式: 3.5mA (最大 XX 省电模式: 100A (最大值)语音解码标准: 三种速率: 半速 (ETS 06.20) 全速(ETS 06.10) 增强型全速 (ETS 06.50/06.60/06.80)短信息: MT, MO, CB 和 PDU 模式音频接口: 模拟信号(麦克风,耳麦,免提手柄)。3.2.4.5 充放电控制器充放电控制器1)最大充电电流:12A；2)最大自消耗电流:4mA； 3)最终充电电压:13.8V；4)蓄电池过充电断开电压:14.4V0.2V；5)蓄电池过充电恢复点电压:13.8V0.2V；6)环境温度:4060；7)环境湿度:95%RH(40)；8)具备防电源线反接、反充保护；9)具备过载、过充、过放、短路保护；10)具备自动解除过充保护恢复充电功能；地下水资源监测系统实施方案2611)独立安装。3.2.4.6 蓄电池蓄电池采用 65AH 铅酸蓄电池,主要性能指标为:阀控式全密封免维护铅酸电池；额定电压 12V；容量 65AH；无浮充条件下保证水位站工作不低于 40 天,无需均衡充电,期待寿命 6 年,内阻小,不渗漏液体,无酸性气体溢出,自放电小,运输方便,绿色环保,有可靠的密封结构及安全阀,无漏液,无酸雾弥漫,利用氧复合原理设计,实现内部水循环,冒气少,失水少。3.2.4.7 地下水位监测点设备拓扑图地下水位监测点设备拓扑图3.2.5 中中心心站站的的主主要要硬硬件件产产品品3.2.5.1 中心站的路由器中心站的路由器名称:路由器 处理器:RISC 新一代处理器(400MHz)； 转发性能:180Kpps； 固定以太网路由端口:2 个百兆接口； 固定以太网交换端口:8 个百兆以太网接口； 模块插槽:2 个 SIC 插槽； ESM 插槽:1；地下水资源监测系统实施方案27 USB:1； AUX:1； 配置口:1； 硬件加密:支持； 内存 XX 省/最大):256M/384M(SDRAM)； CF:256M/1G； 最大功耗:54W； 电源(AC):输入额定范围:100240V 50/60Hz； 环境温度:040； 环境相对湿度:590%(不结露)。3.2.5.2 中心站数据库服务器中心站数据库服务器中心站数据库服务器选配技术性能指标为:CPU 类型:两颗四核 Xeon 5405 二级缓存 2*6MB FSB(总线):1333MHz 扩展槽:3 内存类型 ECC DDRII 2GB 最大内存容量 32GB 硬盘:四个 15K SAS 146G磁盘阵列卡 内置 PERC5/i(SAS 3.0Gb/秒 RAID 控制器、含 256MB 电池支持缓存) IDE 控制器 ATA 100 光驱 DVD-ROM 软驱 外置 USB 软驱 网络控制器 双内置 Broadcom 10/100/1000 Gigabit NIC 显示芯片: 集成 ATI RN50 控制器、含 16MB SDRAM 标准接口: 2 个 RJ-45、1 个 9 针串口、4 个通用串行总线(USB) 2.0、Video、带蓝色/黄色 LED 灯光的 ID 按键、用于可选 DRAC 45/I 管理控制器的 RJ-4515 针视屏接口 4散热系统:热插拔、冗余散热风扇地下水资源监测系统实施方案28电源 热插拔冗余电源 配套导轨管理工具:集成基本管理控制器(BMC)和智能平台管理界面(IPMI)2.0 版软件可以通过 OpenManage 工具或其他 IPMI 兼容的管理工具实现基于标准的管理功能、BMC 可以监控服务器和服务器系统主板附带组件的运行状态:启动 POST 程序时出现的故障;自动服务器恢复功能可以在 OS 挂起的情况下重新启动系统(Watchdog 定时器);预执行环境(PXE)支持,可以在OS 安装之前通过网络启动系统;网络唤醒(WOL)支持,可以远程启动服务器 。系统支持 Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition、Windows Server 2003 R2 Web Edition、Windows Server 2003 R2 x64 Enterprise Edition、Windows Server 2003 R2 x64 Standard Edition、Windows Storage Server 2003 R2 Workgroup Edition 。3.2.5.3 中心站的交换机中心站的交换机 固定端口:24 个 10/100Base-TX 自适应端口；2 个 Combo 口； 管理端口:1 个 Console 口； 交换容量:所有端口支持线速转发 5.20Gbit/s； 包转发率:3.72Mpps； VLAN；最多支持 4K 个符合 IEEE 802.1Q 标准的 VLAN；支持基于端口的 vlan； VLAN 接口:支持一个 VLAN 虚接口； GVRP:支持； 广播风暴抑制:支持基于端口带宽百分比的广播风暴抑制； 组播:IGMP v1/v2/v3 Snooping；MVR；256 个二层组播表项； 端口汇聚:支持 LACP；支持手动端口汇聚；支持最多三个聚合组；每个聚合组支持 8 个端口； MAC 地址表:支持地址自学习；符合 IEEE 802.1D 标准；最多支持 8K个 MAC 地址；支持 1K 个静态 MAC 地址；支持添加动态/静态单播MAC 地址、多播 MAC 地址和黑洞 MAC 地址；地下水资源监测系统实施方案29 管理:支持命令行接口(CLI)配置；支持 Telnet 远程配置；支持通过Console 口配置；支持 SNMP(Simple Network Management Protocol)；支持 RMON (Remote Monitoring)1,2,3,9 组 MIB；支持 H3C QuidView 网管系统；支持 WEB 网管；支持系统日志；支持分级告警； 电源:采用交流输入:额定电压范围:100V240V AC；50/60Hz；最大电压范围:90V264V AC；47Hz63Hz； 整机最大功耗:14W；工作环境温度:045。3.2.5.4 中心站服务器机柜中心站服务器机柜 中心站数据库服务器机柜 60010002000； 带键盘鼠标显示器套件、高度:1U / LCD 尺寸:15 寸液晶； 外配 KVM 切换器输入接口数量:4 /输出接口数量:1； PDU 数量:2 /输出接口数量:12。3.2.6 中中心心站站工工作作平平台台软软件件3.2.6.1 中心站的服务器操作系统软件中心站的服务器操作系统软件 系统选配 Windows Server 2008 R2 中文企业版。3.2.6.2 中心站的服务器数据库软件中心站的服务器数据库软件 系统选配 SQL SERVER 2008 中文标准版。3.2.6.3 中心站的网络杀毒软件中心站的网络杀毒软件系统选配诺顿网络版 25 用户。3.2.6.4 数据接收处理监控软件数据接收处理监控软件其模块结构如下图所示:地下水资源监测系统实施方案30遥测数据接收处理应完成如下功能:1)接收、解码、存储通过GPRS 或其他信道传输的水质水情和工况信息。 2)能实时监视遥测站最新的水情、水质数据、工况信息和遥测站的基本参数。 3)能实时监视接收工作站的运行工况 (包括通信信道状态、通信端口状态)。4)使操作员能向遥测站发送召测、数据补传、参数设置等控制命令。5)对所有接收的数据按规定的存储格式以数据库形式和文本文件格式两种方式保存。6)提供完善的运行日志功能 ,运行日志提供运行监视、故障处理所需的相关信息。7)对遥测系统出现的各种异常提供报警功能 ,可能的报警包括: 遥测站数据未按指定时间到达； 水情水质数据和工况数据异常；遥测站信道异常； 接收工作站通信端口、MODEM 池和终端服务器异常。报警功能报警功能报警功能主要包括:测站数据未按指定时间到达报警、蓄电池电压报警、暴雨报警、超警戒水位报警、通信信道报警:测站数据未按指定时间到达报警:以测站最新数据按测站发送控制标准、发送时间间隔控制,判断测站数据是否按时到达,如果未按时到达则启动报警。在实时数据显示表格中对应该测站编号显示的表格单元的背景色显示为红色,置系统报警为报警状态。电池电压报警:当采集的电池电压值低于设置的报警电池电压值,则启动报警。在实时数据显示表格中对应该测站电池电压显示的表格单元的背地下水资源监测系统实施方案31景色显示为红色,置系统报警为报警状态。超警戒水位报警:当采集的水位值大于该测站设置的警戒水位值,则启动报警,在实时数据显示表格中对应该测站水位显示的表格单元的背景色显示为红色,置系统报警为报警状态。通信信道报警:当采集的数据是通过备用信道获得,则启动报警,在实时数据显示表格中对应该测站通信信道显示的表格单元的背景色显示为红色,置系统报警为报警状态。系统报警:当系统报警为报警状态时,系统状态栏中的报警指示图标会闪烁,同时伴有扬声器的语音提示。3.2.6.5 软件安全与策略软件安全与策略软件安全主要包括数据独立性、数据安全性、数据完整性、并发控制、故障恢复等几个方面。数据独立性数据独立性数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性两个方面。物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的；逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。数据安全性数据安全性操作系统中的对象一般情况下是文件,而数据库支持的应用要求更为精细。通常比较完整的数据库对数据安全性采取以下措施:(1)将数据库中需要保护的部分与其他部分相隔。(2)采用授权规则,如账户、口令和权限控制等访问控制方法。(3)对数据进行加密后存储于数据库。数据完整性数据完整性数据完整性包括数据的正确性、有效性和一致性。正确性是指数据的输入值与数据表对应域的类型一样；有效性是指数据库中的理论数值满足现实应用中对该数值段的约束；一致性是指不同用户使用的同一数据应该是一样的。保证数据的完整性,需要防止合法用户使用数据库时向数据库中加入不合语义的数据。并发控制并发控制地下水资源监测系统实施方案32如果数据库应用要实现多用户共享数据,就可能在同一时刻多个用户要存取数据,这种事件叫做并发事件。当一个用户取出数据进行修改,在修改存入数据库之前如有其它用户再取此数据,那么读出的数据就是不正确的。这时就需要对这种并发操作施行控制,排除和避免这种错误的发生,保证数据的正确性。故障恢复故障恢复由数据库管理系统提供一套方法,可及时发现故障和修复故障,从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障,可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。3.3 数据处理和存储系统设计数据处理和存储系统设计3.3.1 信信息息处处理理和和数数据据存存储储系系统统的的结结构构系统充分考虑利用已有数据,对已有的常用数据提供数据接口可以导入；对于实时采集的数据能实时导入到系统数据库中。 按照数据流的方向,系统层次结构自上而下可分为表示层、数据层和数据获取层共 3 个层次。表示层包含系统管理和辅助决策总界面和信息查询子界面,结果以可视化形式展示和返回给用户,完成对基础地理信息、水质水位监测信息、水环境标准、污染源信息、多媒体信息等和计算结果的查询和输出。服务层包含数据服务,负责响应客户端发出的查询分析和计算请求,将所需要的数据从数据库中提取出来,进行分析计算再将结果发送给表示层。数据层对数据进行组织、管理和维护,存放基础数据、模型、专家知识和文本。数据获取层对系统所需各种信息进行采集和处理,生成系统支持的通用数据格式,为数据库做准备。如下图所示:地下水资源监测系统实施方案33其中基础数据库具体包括水情数据库、水环境数据库和工况数据库。3.3.2 信信息息处处理理和和数数据据存存储储系系统统的的技技术术特特征征本着开放性和标准化目的,水情数据库严格按照水利部水情实时数据库表结构及标识符标准进行设计,如此可以在前端的数据采集系统与上层数据应用系统之间建立标准的数据库平台,便于不同厂商系统的相互衔接,可有效降低项目实施的风险,保护用户的投资。工况数据库和水环境数据库则根据项目的具体特点单独设计,数据库管理系统选用 MS SQL Server 2008,其特点如下:高可用性:SQL Server 2008 的失败转移集群和数据库镜像技术确保企业向员工、客户和合作伙伴提交高度可靠和可用的应用系统。 管理工具:SQL Server 2008 引进了一套集成的管理工具和管理应用编程接口(APIs),以提供易用性、可管理性、及对大型 SQL Server 配置的支持。安全性增强:SQL Server 2008 旨在通过数据库加密、更加安全的默认设置、地下水资源监测系统实施方案34加强的密码政策和细化许可控制、及加强的安全模型等特性,为企业数据提供最高级别的安全性。SQL Server 2008 中的新安全模式将用户和对象分开,提供fine-grain access 存取、并允许对数据存取进行更大的控制。另外,所有系统表格将作为视图得到实施,对数据库系统对象进行了更大程度的控制。 可伸缩性:SQL Server 2008 可伸缩性的先进性包括表格分区、复制能力的增强和 64 位支持。 Common Language Runtime (CLR)集成:SQL Server 2008 引入了使用Microsoft .NET 语言来开发数据库目标的性能。 深入的 XML 集成:SQL Server 2008 提供一种新的 XML 数据类型,使在 SQL Server 数据库中存储 XML 片段或文件成为可能。 Transact-SQL 增强:新的查询类型和在交易过程中使用错误处理的功能,为开发人员在 SQL Server 查询开发方面提供了更高的灵活性和控制力。SQL Server 2008 为开发可升级的数据库应用软件,提供了新的语言功能。这些增强的性能包括处理错误、递归查询功能、关系运算符 PIVOT, APPLY, ROW_NUMBER 和其他数据列排行功能,等等。 SQL 服务代理:SQL 服务代理为各个级别的可伸缩性提供一种创新的、分发的、异步的应用系统体系结构。 分析服务:分析服务对数据仓库、商务智能和 line-of-business 解决方案的可伸缩性、可管理性、可靠性、可用性和可规划性提供扩展。SQL SERVER 2008的分析服务迈入了实时分析的领域。从对可升级性性能的增强、到与微软Office 软件的深度融合,SQL SERVER 2008 将商业智能扩展到业务的每一个层次。数据转换服务(DTS):对 DTS 结构合工具的全部重新设计为开发人员和数据库管理员提供了增强的灵活性和可管理性。DTS 数据传输服务是一套绘图工具和可编程的对象,您可以用这些工具和对象,对从截然不同来源而来的数据进行摘录、传输和加载(ETL),同时将其转送到单独或多个目的地。SQL SERVER 2008将引进一个完整的、数据传输服务的、重新设计方案,这一方案为用户提供了一个全面的摘录、传输和加载平台。 报表服务:报表服务是一种新的报表服务器和工具箱,用于创建、管理和配置地下水资源监测系统实施方案35企业报告。在 SQL SERVER 2008 中,报表服务将为在线分析处理(OLAP)环境提供自我服务、创建最终用户特别报告、增强查询方面的开发水平,并为丰富和便于维护企业汇报环境,就允许升级方面,提供增进的性能。 数据挖掘:数据挖掘的功能得以增强,主要归功于四种新的运算法则、改进的数据模型和处理工具。 数据库镜像:通过新数据库镜像方法,将记录档案传送性能进行延伸。您将可以使用数据库镜像,通过将自动失效转移建立到一个待用服务器上,增强您 SQL服务器系统的可用性。 在线恢复:使用 SQL2005 版服务器,数据库管理人员将可以在 SQL 服务器运行的情况下,执行恢复操作。在线恢复改进了 SQL 服务器的可用性,因为只有正在被恢复的数据是无法使用的,而数据库的其他部分依然在线、可供使用。 在线检索操作:在线检索选项可以在指数数据定义语言(DDL)执行期间,允许对基底表格、或集簇索引数据和任何有关的检索,进行同步修正。例如,当一个集簇索引正在重建的时候,您可以对基底数据继续进行更新、并且对数据进行查询。 快速恢复:新的、速度更快的恢复选项可以改进 SQL 服务器数据库的可用性。管理人员将能够在事务日志向前滚动之后,重新连接到正在恢复的数据库。 安全性能的提高:SQL Server 2008 包括了一些在安全性能上的改进,例如数据库加密、设置安全默认值、增强密码政策、缜密的许可控制、以及一个增强型的安全模式。 新的 SQL Server Management Studio:SQL Server 2008 引入了 SQL Server Management Studio,这是一个新型的统一的管理工具组。这个工具组将包括一些新的功能,以开发、配置 SQL Server 数据库,发现并修理其中的故障,同时这个工具组还对从前的功能进行了一些改进。 专门的管理员连接:SQL Server 2008 将引进一个专门的管理员连接,即使在一个服务器被锁住,或者因为其他原因不能使用的时候,管理员可以通过这个连接,接通这个正在运行的服务器。这一功能将能让管理员,通过操作诊断功能、或TransactSQL 指令,找到并解决发现的问题。 快照隔离:我们将在数据库层面上提供一个新的快照隔离(SI)标准。通过快地下水资源监测系统实施方案36照隔离,使用者将能够使用与传统一致的视野观看数据库,存取最后执行的一行数据。这一功能将为服务器提供更大的可升级性。 数据分割:数据分割将加强本地表检索分割,这使得大型表和索引可以得到高效的管理。 增强复制功能:对于分布式数据库而言,SQL Server 2008 提供了全面的方案修改(DDL)复制、下一代监控性能、从甲骨文(Oracle)到 SQL Server 的内置复制功能、对多个超文本传输协议(http)进行合并复制,以及就合并复制的可升级性和运行,进行了重大的改良。另外,新的对等交易式复制性能,通过使用复制,改进了其对数据向外扩展的支持。 .NET 框架主机:使用 SQL Server 2008,开发人员通过使用相似的语言,例如微软的 Visual C# .NET 和微软的 Visual Basic,将能够创立数据库对象。开发人员还将能够建立两个新的对象用户定义的类和集合。 XML 技术:在使用本地网络和互联网的情况下,在不同应用软件之间散步数据的时候,可扩展标记语言(XML)是一个重要的标准。SQL Server 2008 将会自身支持存储和查询可扩展标记语言文件。 ADO.NET 2.0 版本:从对 SQL 类的新的支持,到多活动结果集(MARS),SQL Server 2008 中的 ADO.NET 将推动数据集的存取和操纵,实现更大的可升级性和灵活性。 SQL 服务中介:SQL 服务中介将为大型、营业范围内的应用软件,提供一个分布式的、异步应用框架。 通告服务:通告服务使得业务可以建立丰富的通知应用软件,向任何设备,提供个人化的和及时的 XXXX 公司票价等。在 SQL Server 2008 中,通告服务和其他技术更加紧密地融合在了一起,这些技术包括分析服务、SQL Server Management Studio。 Web 服务:使用 SQL Server 2008,开发人员将能够在数据库层开发 Web 服务,将 SQL Server 当作一个超文本传输协议(HTTP)侦听器,并且为网络服务中心应用软件提供一个新型的数据存取功能。 全文搜索功能的增强:SQL SERVER 2008 将支持丰富的全文应用软件。服务器的编目功能将得到增强,对编目的对象提供更大的灵活性。查询性能和可升地下水资源监测系统实施方案37级性将大幅得到改进,同时新的管理工具将为有关全文功能的运行,提供更深入的了解。 集群支持:通过支持容错技术移转丛集、增强对多重执行个体的支持、以及支持备份和恢复分析服务对象和数据,分析服务改进了其可用性。 可伸缩性和性能:并行分割处理,创建远程关系在线分析处理(ROLAP)或混合在线分析处理(HOLAP)分割,分布式分割单元,持续计算,和预制缓存等特性,极大地提升了 SQL Server 2008 中分析服务的可伸缩性和性能。 预制缓存:预制缓存将 MOLAP 等级查询运行与实时数据分析合并到一起,排除了维护在线分析处理存储的需要。显而易见,预制缓存将数据的一个更新备份进行同步操作,并对其进行维护,而这些数据是专门为高速查询而组织的、它们将最终用户从超载的相关数据库分离了出来。 与 Microsoft Office System 集成:在报表服务中,由报表服务器提供的报表能够在 Microsoft SharePoint 门户服务器和 Microsoft Office System 应用软件的环境中运行,Office System 应用软件其中包括 Microsoft Word 和 Microsoft Excel。您可以使用 SharePoint 功能,订阅报表、建立新版本的报表,以及分发报表。您还能够在 Word 或 Excel 软件中打开报表,观看超文本连接标示语言(HTML)版本的报表。3.4 终端系统与接口设计终端系统与接口设计3.4.1 系系统统终终端端的的技技术术设设计计根据用户的分布情况,终端的实现形式分两种,硬件终端和软件终端。软件终端是运行在通用计算机上的一个程序,用于连接某些相对独立的监测站系统。例如某些水质检测仪器只能与自带的运行在通用计算机上的软件通信,软件终端则通过与该专用程序通信,将数据重新组织后按照系统规定的协议上传到中心站。硬件终端的核心是一个嵌入式计算机系统,配置有程序和数据存储器,以及多种类型的数据采集接口(如 4-20mA 模拟量,数字量输入输出接口,SDI-12/RS485/RS232串行通信接口),能连接一种或多种通信设备。按照特定的协议与中心站数据接收机进行通信。硬件终端技术指标如下:地下水资源监测系统实施方案38(1)可按照设置自动采集、存储、传输 水质检测要素及水雨情要素。(2)具有灵活方便的传感器接口 :多路高精度4-20mA 模拟量接口,至少12 位并行数字输入接口。