韶山灌區(qū)“互聯(lián)網(wǎng)+水利”技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

李偉軍 謝華

摘 要：信息化是當(dāng)今世界發(fā)展的大趨勢(shì)，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革的重要力量。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)“沒(méi)有信息化，就沒(méi)有現(xiàn)代化”。韶山灌區(qū)在信息化和工程化上已經(jīng)取得了很大的成就，但這還不夠。信息化既是灌區(qū)革故鼎新的路徑與手段，也是現(xiàn)代水利的標(biāo)志和目標(biāo)。作為韶山灌區(qū)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)灌區(qū)的管理創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步，已經(jīng)成為十分重要與急迫的任務(wù)。

關(guān)鍵詞：灌區(qū)；信息化；互聯(lián)網(wǎng)+水利

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）02-0103-02

Abstract： Informatization is the general trend of the development of the world today， and it is an important force to promote the economic and social transformation. General Secretary Xi Jinping stressed that "without informatization， there can be no modernization". Shaoshan Irrigation Area has made great achievements in informatization and engineering， but this is not enough. Informatization is not only the way and means to innovating irrigation areas， but also the mark and target of modern water conservancy. As for Shaoshan irrigation area， it has become a very important and urgent task to further realize the management innovation and technical progress of the irrigation area.

Keywords： irrigation area； informatization； Internet + Water Conservancy

為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，建立好水利信息綜合管理平臺(tái)，不斷提高水利行業(yè)信息化水平，促進(jìn)水利行業(yè)管理轉(zhuǎn)型升級(jí)，為“互聯(lián)網(wǎng)+灌區(qū)信息化”提供開(kāi)放的信息資源，建立互聯(lián)網(wǎng)水利服務(wù)新模式，使灌區(qū)不僅在技術(shù)上處于全國(guó)領(lǐng)先地位，在管理上也趨于全國(guó)領(lǐng)先水平。

1 總體設(shè)計(jì)

“互聯(lián)網(wǎng)+水利”，加什么，怎么加，是擺在技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)前面的首要問(wèn)題。

首先，這不是簡(jiǎn)單的兩者相加，而是利用信息技術(shù)，讓互聯(lián)網(wǎng)與水利進(jìn)行深度融合，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在資源配置中的優(yōu)化和集成作用，創(chuàng)造技術(shù)、管理和發(fā)展的新生態(tài)。

再次，在深度融合這個(gè)要求上碰到的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題就是原有硬件和軟件是由不同供應(yīng)商提供的，未來(lái)也會(huì)接納更多第三方供應(yīng)商提供更多服務(wù)，這種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)需要更為靈活、強(qiáng)大、快速的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

因此，本技術(shù)架構(gòu)依據(jù)云計(jì)算的理念，將系統(tǒng)劃分為IAAS、PAAS、SAAS三個(gè)大塊。IAAS這塊在提供了云主機(jī)、防火墻、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)行為管理等基礎(chǔ)硬件設(shè)施之上，我們構(gòu)建了韶灌公有云、韶灌私有云和視頻會(huì)議專(zhuān)網(wǎng)。公有云是為韶灌片區(qū)承載資訊、事件上報(bào)、信息公開(kāi)、在線辦事、生活繳費(fèi)等內(nèi)容的傳輸管道，而私有云則用于辦公自動(dòng)化、水利數(shù)據(jù)采集等，視頻會(huì)議專(zhuān)網(wǎng)用于內(nèi)部視頻會(huì)議。PAAS這塊采用 .NET Framework、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、BeCool CMS 為基礎(chǔ)平臺(tái)，并提供了基于OAuth 2.0標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放平臺(tái)和 blapad集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。SAAS這塊內(nèi)置了部門(mén)、用戶、云盤(pán)、角色權(quán)限、日志、注冊(cè)表、新聞管理、人力資源、電子郵件等基礎(chǔ)應(yīng)用，在這之上構(gòu)建了工作流引擎、公文流轉(zhuǎn)、事務(wù)審批、項(xiàng)目管理、會(huì)議管理、考勤管理等具體應(yīng)用。

從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，“互聯(lián)網(wǎng)+水利”要求構(gòu)建“一圖一庫(kù)一平臺(tái)”的模型，也是非常契合上述設(shè)計(jì)的總體架構(gòu)。以綜合管理平臺(tái)為依托，構(gòu)建水利信息數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，在此之上以一張圖作為全局呈現(xiàn)，業(yè)務(wù)邏輯采用各種應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。

整體架構(gòu)圖如圖1。

2 開(kāi)放平臺(tái)

在前述問(wèn)題中，異構(gòu)性和可擴(kuò)展性是核心。以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為基礎(chǔ)，基于OAuth 2.0標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的開(kāi)放平臺(tái)則是解決這個(gè)問(wèn)題的較佳方案。OAuth在客戶端與服務(wù)器端之間設(shè)置了一個(gè)授權(quán)層，接入授權(quán)層與傳統(tǒng)用戶名密碼登錄模式不同，接入授權(quán)層可以設(shè)置有效期和權(quán)限范圍，較之安全性大大提升。

流程設(shè)置為申請(qǐng)接入、身份認(rèn)證、獲取訪問(wèn)令牌、訪問(wèn)接口四個(gè)階段。申請(qǐng)接入時(shí)，發(fā)放 AppId、AppKey和AppToken，服務(wù)器端回調(diào)客戶端認(rèn)證接口，客戶端依據(jù)要求返回正確數(shù)據(jù)，即可完成認(rèn)證。為了保障安全性，認(rèn)證過(guò)程通常會(huì)加入隨機(jī)字符串和時(shí)間戳，再用 sha1 混合加密，與服務(wù)器端驗(yàn)證字符串相同，則認(rèn)證成功，之后通過(guò)服務(wù)器再次獲取 AccessToken（訪問(wèn)令牌），拿到之后即可訪問(wèn)服務(wù)器中授權(quán)的接口。

按這樣的設(shè)計(jì)，第三方開(kāi)發(fā)商即可自行開(kāi)發(fā)應(yīng)用來(lái)接入綜合管理平臺(tái)。

3 二次開(kāi)發(fā)

采用BeCool CMS作為基礎(chǔ)平臺(tái)，內(nèi)置了大量基礎(chǔ)應(yīng)用，在此上做二次開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展非常容易。下面就以新開(kāi)發(fā)的通訊錄為例，來(lái)說(shuō)明如何使用此基礎(chǔ)平臺(tái)。

通訊錄要用到基礎(chǔ)平臺(tái)里面的用戶表、好友分組表和好友表，但基礎(chǔ)平臺(tái)中沒(méi)有最近聯(lián)系人這個(gè)表。先構(gòu)建最近聯(lián)系人表，命名為RecentLinker，然后構(gòu)建實(shí)體及實(shí)體控制器，前者就是表的映射，后者則控制表的增刪改查，如下：

public class RecentLinker：EntityObjectEx{

[Key]

public int RecentLinkerId{get；set；}

public int UserId{get；set；}

public int LinkUserId{get；set；}

public DateTime LinkTime{get；set；}

}

public class RecentLinkerControl：EntityControl

tLinker>{}

在繼承了EntityObjectEx和EntityControl之后，這幾句代碼就實(shí)現(xiàn)了最近聯(lián)系人模塊的基本增刪改查功能。

接下來(lái)，采用Web技術(shù)構(gòu)建前端，用于用戶交互。通過(guò)BeCool CMS內(nèi)置的JBeCool框架即可完成與實(shí)體控制器的交互，如在前端顯示我的最近聯(lián)系人，可以寫(xiě)做：

var cs=J.cc.New（“UserId”，“=”，1）；

var os=J.co.New（“LinkTime”，“Desc”）；

J.api.send（“RecentLinkerControl.GetList”，

{conditions：cs，orderbys：os}，

function（lst）{

for（var i=0；i

$（“#vRecentList”）.append（lst[i].LinkUserId）；

}）；

上述工作均可以在 blapad 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中完成。

4 連接一切

“互聯(lián)網(wǎng)+”的核心理念其中有一條就是“連接一切”，故“互聯(lián)網(wǎng)+水利”應(yīng)重點(diǎn)促進(jìn)以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等為代表的新一代信息技術(shù)，使其與防汛、水資源及水文等傳統(tǒng)水利業(yè)務(wù)的融合，創(chuàng)新水利業(yè)務(wù)管理，以實(shí)現(xiàn)少人管理、無(wú)人值守的采集模式。

在這種訴求下，技術(shù)架構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)就要有應(yīng)對(duì)策略。目前，在本技術(shù)框架內(nèi)置入的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)作為存儲(chǔ)池，以BeCool CMS作為服務(wù)層，兼容TCP/IP、HTTP、RESTful、MQTT等請(qǐng)求形式，以開(kāi)放平臺(tái)的姿態(tài)來(lái)應(yīng)對(duì)各種請(qǐng)求。

本技術(shù)框架還提供多端合一能力，采用Chromium Embedded Framework作為PC桌面端殼子（shell），獨(dú)立研發(fā)的AppEx框架作為移動(dòng)端APP殼子，同時(shí)提供WeChat SDK作為微信交互開(kāi)發(fā)工具，這樣就擁有了PC客戶端、網(wǎng)頁(yè)端、移動(dòng)APP端、微網(wǎng)站端等多端界面。再通過(guò)對(duì) MQTT 協(xié)議的支持，就可以與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行融合。最終實(shí)現(xiàn)水利的管理、服務(wù)、決策工作更加精確、動(dòng)態(tài)、智能。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+水利”行動(dòng)計(jì)劃，構(gòu)建符合要求的技術(shù)架構(gòu)，整合水利信息化的建設(shè)成果，實(shí)現(xiàn)綜合管理平臺(tái)，提升內(nèi)部行政和業(yè)務(wù)管理能力，體現(xiàn)跨層級(jí)、跨地域、跨部門(mén)的精細(xì)管理、業(yè)務(wù)協(xié)同、智能決策，在公共服務(wù)上體現(xiàn)扁平化、交互式和便捷性。

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