韶山灌区“互联网+水利”技术架构设计

李伟军 谢华

摘 要：信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量。习近平总书记强调“没有信息化，就没有现代化”。韶山灌区在信息化和工程化上已经取得了很大的成就，但这还不够。信息化既是灌区革故鼎新的路径与手段，也是现代水利的标志和目标。作为韶山灌区，进一步实现灌区的管理创新与技术进步，已经成为十分重要与急迫的任务。

关键词：灌区；信息化；互联网+水利

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：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

为贯彻落实《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，建立好水利信息综合管理平台，不断提高水利行业信息化水平，促进水利行业管理转型升级，为“互联网+灌区信息化”提供开放的信息资源，建立互联网水利服务新模式，使灌区不仅在技术上处于全国领先地位，在管理上也趋于全国领先水平。

1 总体设计

“互联网+水利”，加什么，怎么加，是摆在技术架构设计前面的首要问题。

首先，这不是简单的两者相加，而是利用信息技术，让互联网与水利进行深度融合，充分发挥互联网在资源配置中的优化和集成作用，创造技术、管理和发展的新生态。

再次，在深度融合这个要求上碰到的现实问题就是原有硬件和软件是由不同供应商提供的，未来也会接纳更多第三方供应商提供更多服务，这种异构网络需要更为灵活、强大、快速的技术架构设计方案。

因此，本技术架构依据云计算的理念，将系统划分为IAAS、PAAS、SAAS三个大块。IAAS这块在提供了云主机、防火墙、负载均衡、网络行为管理等基础硬件设施之上，我们构建了韶灌公有云、韶灌私有云和视频会议专网。公有云是为韶灌片区承载资讯、事件上报、信息公开、在线办事、生活缴费等内容的传输管道，而私有云则用于办公自动化、水利数据采集等，视频会议专网用于内部视频会议。PAAS这块采用 .NET Framework、数据仓库、BeCool CMS 为基礎平台，并提供了基于OAuth 2.0标准的开放平台和 blapad集成开发环境。SAAS这块内置了部门、用户、云盘、角色权限、日志、注册表、新闻管理、人力资源、电子邮件等基础应用，在这之上构建了工作流引擎、公文流转、事务审批、项目管理、会议管理、考勤管理等具体应用。

从另一个角度来说，“互联网+水利”要求构建“一图一库一平台”的模型，也是非常契合上述设计的总体架构。以综合管理平台为依托，构建水利信息数据仓库，在此之上以一张图作为全局呈现，业务逻辑采用各种应用来实现。

整体架构图如图1。

2 开放平台

在前述问题中，异构性和可扩展性是核心。以数据仓库为基础，基于OAuth 2.0标准构建的开放平台则是解决这个问题的较佳方案。OAuth在客户端与服务器端之间设置了一个授权层，接入授权层与传统用户名密码登录模式不同，接入授权层可以设置有效期和权限范围，较之安全性大大提升。

流程设置为申请接入、身份认证、获取访问令牌、访问接口四个阶段。申请接入时，发放 AppId、AppKey和AppToken，服务器端回调客户端认证接口，客户端依据要求返回正确数据，即可完成认证。为了保障安全性，认证过程通常会加入随机字符串和时间戳，再用 sha1 混合加密，与服务器端验证字符串相同，则认证成功，之后通过服务器再次获取 AccessToken（访问令牌），拿到之后即可访问服务器中授权的接口。

按这样的设计，第三方开发商即可自行开发应用来接入综合管理平台。

3 二次开发

采用BeCool CMS作为基础平台，内置了大量基础应用，在此上做二次开发和扩展非常容易。下面就以新开发的通讯录为例，来说明如何使用此基础平台。

通讯录要用到基础平台里面的用户表、好友分组表和好友表，但基础平台中没有最近联系人这个表。先构建最近联系人表，命名为RecentLinker，然后构建实体及实体控制器，前者就是表的映射，后者则控制表的增删改查，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>{}

在继承了EntityObjectEx和EntityControl之后，这几句代码就实现了最近联系人模块的基本增删改查功能。

接下来，采用Web技术构建前端，用于用户交互。通过BeCool CMS内置的JBeCool框架即可完成与实体控制器的交互，如在前端显示我的最近联系人，可以写做：

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 集成开发环境中完成。

4 连接一切

“互联网+”的核心理念其中有一条就是“连接一切”，故“互联网+水利”应重点促进以移动互联网、云计算、物联网、大数据等为代表的新一代信息技术，使其与防汛、水资源及水文等传统水利业务的融合，创新水利业务管理，以实现少人管理、无人值守的采集模式。

在这种诉求下，技术架构在设计时就要有应对策略。目前，在本技术框架内置入的数据仓库作为存储池，以BeCool CMS作为服务层，兼容TCP/IP、HTTP、RESTful、MQTT等請求形式，以开放平台的姿态来应对各种请求。

本技术框架还提供多端合一能力，采用Chromium Embedded Framework作为PC桌面端壳子（shell），独立研发的AppEx框架作为移动端APP壳子，同时提供WeChat SDK作为微信交互开发工具，这样就拥有了PC客户端、网页端、移动APP端、微网站端等多端界面。再通过对 MQTT 协议的支持，就可以与物联网进行融合。最终实现水利的管理、服务、决策工作更加精确、动态、智能。

5 结束语

通过“互联网+水利”行动计划，构建符合要求的技术架构，整合水利信息化的建设成果，实现综合管理平台，提升内部行政和业务管理能力，体现跨层级、跨地域、跨部门的精细管理、业务协同、智能决策，在公共服务上体现扁平化、交互式和便捷性。

参考文献：

[1]贺峰.韶山灌区用水管理信息系统研究与应用[J].湖南水利水电，2011（4）：50-51.

[2]谢禹，王志坚，许峰.水利信息网格体系结构设计及关键技术研究[J].计算机技术与发展，2006（6）：20-22.

[3]顾占云.浅谈红寺堡扬水灌区信息化建设及管理[C]//中国水利技术信息中心，2011：4-13.