一、前言
杭州市地處長(zhǎng)江三角洲南翼,是浙江省政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心,長(zhǎng)江三角洲重要中心城市。有著江、河、湖、山交融的優(yōu)美自然環(huán)境及深厚的人文歷史環(huán)境。全市分屬錢塘江流域和太湖流域。
經(jīng)歷年的建設(shè),杭州市基本形成了一個(gè)集防洪、灌溉、供水、發(fā)電、旅游、環(huán)保等綜合效能的水利工程體系,極大地保障了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。全市已建成大型水庫(kù)4座、中型水庫(kù)13座、小(一)型水庫(kù)81座、?。ǘ┬退畮?kù)520座,以及近2萬(wàn)座蓄水塘壩,水庫(kù)總庫(kù)容236億立方米,可灌溉農(nóng)田71.75萬(wàn)畝。最近十年,全市實(shí)施錢塘江引水入城工程、杭嘉湖南排杭州樞紐工程、青山水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程、分水江水利樞紐工程、華光潭水電站工程、東苕溪干流整治工程、千里城鄉(xiāng)河網(wǎng)清水工程、百庫(kù)達(dá)標(biāo)工程、小流域治理工程、城市防洪工程等十大工程。這十大工程實(shí)施完成后,將為杭州市國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)文明進(jìn)步起著顯著的保障作用。
由于受西高東低的區(qū)域地形影響,杭州市洪、澇、臺(tái)、旱災(zāi)害頻發(fā)。建國(guó)以來(lái),洪水以1954年杭嘉湖平原洪水、1955年錢塘江干流洪水、1969年分水江特大洪水、1984年?yáng)|苕溪洪水、1996年“6·30”洪水、1997年“7·9”洪水和1999年“6·30”洪水最為嚴(yán)重。臺(tái)風(fēng)以1956年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)、1962年第14號(hào)臺(tái)風(fēng)、1963年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)、1977年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)、1988年第7號(hào)臺(tái)風(fēng)和1997年第11號(hào)等臺(tái)風(fēng)造成的災(zāi)害最為嚴(yán)重。其中1988年7號(hào)臺(tái)風(fēng)不但農(nóng)田受淹達(dá)95萬(wàn)多畝,還造成杭州市區(qū)380家市屬工廠企業(yè)、農(nóng)村上千家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)停產(chǎn),交通道路阻塞,一度停水停電,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4.8億多元。2007年,受第16號(hào)臺(tái)風(fēng)“羅莎”影響,杭州主城區(qū)和部分區(qū)、縣(市)普降大暴雨,全市受災(zāi)人口達(dá)50.12萬(wàn)人,經(jīng)濟(jì)損失10.63億元。
歷次的災(zāi)害,使我們深刻地認(rèn)識(shí)到防汛減災(zāi)工作不僅要控制洪水更應(yīng)進(jìn)行洪水管理,在發(fā)揮工程措施的同時(shí),應(yīng)用非工程措施對(duì)洪水進(jìn)行有效管理是關(guān)鍵。杭州市防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)在原有設(shè)備和設(shè)施的基礎(chǔ)上,充分利用先進(jìn)的地理信息(GIS)、遙感(RS)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、音視頻、通訊、自動(dòng)測(cè)報(bào)、多媒體和大型數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù),結(jié)合決策支持措施,實(shí)現(xiàn)杭州市防汛指揮的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高效化的協(xié)同管理,為領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)決策提供有效地支持。
二、原防汛信息系統(tǒng)狀況
為實(shí)時(shí)掌握水雨情信息,提高防汛防臺(tái)的反應(yīng)速度和決策指揮水平。1999年全市啟動(dòng)水雨情遙測(cè)站點(diǎn)建設(shè),至2007年底累計(jì)建成遙測(cè)站點(diǎn)411個(gè);2003年按照省-市-縣三級(jí)會(huì)商的要求,全市開展防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)建設(shè),共建成會(huì)商點(diǎn)12點(diǎn),覆蓋2區(qū)、5縣(市)和大型水庫(kù);2004年建成了水利GIS平臺(tái),統(tǒng)一管理全市的工情、水雨情、臺(tái)風(fēng)路徑、人員物資和搶險(xiǎn)隊(duì)伍;2006年實(shí)施了東苕溪遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的建成,使杭州市防汛應(yīng)急指揮的能力有了顯著提高。但隨著極端天氣條件下防汛突發(fā)事件的增多,經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)防汛工作提出了更高的要求。原有系統(tǒng)老化和功能不全,嚴(yán)重制約防汛指揮能力的提高。主要表現(xiàn)在:
1、數(shù)據(jù)采集:主城區(qū)的水雨情數(shù)據(jù)未能實(shí)現(xiàn)與城管、氣象部門共享,局部地區(qū)水雨情數(shù)據(jù)不全。水雨情數(shù)據(jù)采集時(shí)長(zhǎng)1小時(shí),難以滿足突發(fā)事件下數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求。
2、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):受建設(shè)技術(shù)的限制,網(wǎng)絡(luò)采用共享的VPN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),速率不穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)帶寬不足,不能保證同時(shí)傳輸會(huì)商視頻、監(jiān)控圖像和應(yīng)用數(shù)據(jù)。在召開視頻會(huì)商會(huì)議時(shí),出現(xiàn)嚴(yán)重的丟包現(xiàn)象,造成圖像馬賽克或靜止,聲音不連續(xù)。
3、會(huì)商會(huì)議:受場(chǎng)地條件限制,指揮中心場(chǎng)地偏小,僅能容納30多人參加會(huì)議,音箱、燈光等設(shè)施設(shè)備簡(jiǎn)陋。
4、決策指揮:系統(tǒng)的反應(yīng)速度不快,無(wú)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)能力,且不能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登陸。在面對(duì)羅莎這樣短時(shí)間強(qiáng)降雨的臺(tái)風(fēng)時(shí),大量數(shù)據(jù)不能及時(shí)處理,系統(tǒng)的集成度無(wú)法完滿指揮需要。
5、硬件條件:會(huì)商設(shè)備、音視頻設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及應(yīng)用服務(wù)器老化,故障率顯著增多,維護(hù)調(diào)試?yán)щy。
二、項(xiàng)目建設(shè)的重要性和必要性
防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)是市委、市政府以及各級(jí)防指實(shí)施防汛防臺(tái)決策的基礎(chǔ),是正確分析和判斷防汛防臺(tái)形勢(shì)、科學(xué)制定防汛防臺(tái)調(diào)度方案的依據(jù),是實(shí)施洪水管理的重要手段。在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析,調(diào)度決策,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,綜合管理,視頻會(huì)商和汛情模擬等功能下,保證系統(tǒng)穩(wěn)定、使用便捷、圖像清晰、覆蓋全市、信息共享,確保“四不一正常”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。杭州市防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)建設(shè)是十分重要和必要的。
三、系統(tǒng)的架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)要求
杭州市防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)包括會(huì)商系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、信息展示系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系。統(tǒng)一按照 “運(yùn)行穩(wěn)定,圖像高清,聲音保真,功能齊全,管理簡(jiǎn)便,保障充分”進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1、會(huì)商系統(tǒng)
由多點(diǎn)控制器MCU、會(huì)議終端和會(huì)場(chǎng)音視頻設(shè)備三部分組成。設(shè)備的參數(shù)要求:
(1)MCU滿足接入30個(gè)會(huì)議終端。支持H.264、H.263、H.261視頻協(xié)議,支持H.239標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)協(xié)議;能進(jìn)行雙流工作;支持混速、混分辨率呼叫;支持高清的HD(720P);能實(shí)施集中管理,支持即時(shí)會(huì)議功能。
(2)會(huì)議終端要求圖像分辨率達(dá)最高達(dá)到720P(1280×720)分辨率;支持H.239標(biāo)準(zhǔn)雙流協(xié)議和支持H.264等視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。
(3)會(huì)場(chǎng)音視頻系統(tǒng):顯示屏滿足分辨率達(dá)到720P,滿足各種顯示的需要;中央控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和固定相結(jié)合的控制臺(tái),所有設(shè)備統(tǒng)一集成控制;音響擴(kuò)聲系統(tǒng)采用主輔音箱結(jié)合,實(shí)現(xiàn)會(huì)議室聲場(chǎng)均衡;燈光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)800LUX以上燈光照度、色溫3200K、顯色指數(shù)大于85%的專業(yè)攝像照明環(huán)境;會(huì)場(chǎng)攝像采用1個(gè)SONY BRC-H700P 3 CCD 高清彩色視頻攝像機(jī)和5個(gè)EVI-HD1高清通訊型彩色攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)全角度覆蓋。
2、調(diào)度系統(tǒng)
由視頻會(huì)議軟件配置外圍的攝像頭和耳麥以及音箱組成。軟件視頻會(huì)議系統(tǒng)選用POLYCOM PVX軟終端產(chǎn)品。
3、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
采用MSTP線路方式組網(wǎng),并在中心會(huì)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集聚。同時(shí)實(shí)現(xiàn)4MByte/s視頻會(huì)商與6 MByte/s業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分網(wǎng)傳輸。
4、決策支持系統(tǒng)
通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算,實(shí)現(xiàn)洪水的科學(xué)調(diào)度;通過(guò)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控,掌握各種汛情;通過(guò)三維地理信息平臺(tái),實(shí)時(shí)跟蹤汛情的發(fā)展;通過(guò)預(yù)案管理實(shí)現(xiàn)責(zé)任制的落實(shí);通過(guò)防汛綜合業(yè)務(wù)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)洪水綜合管理。
5、信息展示系統(tǒng)
通過(guò)DLP屏、液晶屏、觸摸屏、液晶墻和LED顯示器等顯示設(shè)備,把各類信息系統(tǒng)的圖像、報(bào)表和數(shù)據(jù)按照防汛指揮的要求進(jìn)行展示、切換和傳輸。
杭州市地處長(zhǎng)江三角洲南翼,是浙江省政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心,長(zhǎng)江三角洲重要中心城市。有著江、河、湖、山交融的優(yōu)美自然環(huán)境及深厚的人文歷史環(huán)境。全市分屬錢塘江流域和太湖流域。
經(jīng)歷年的建設(shè),杭州市基本形成了一個(gè)集防洪、灌溉、供水、發(fā)電、旅游、環(huán)保等綜合效能的水利工程體系,極大地保障了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。全市已建成大型水庫(kù)4座、中型水庫(kù)13座、小(一)型水庫(kù)81座、?。ǘ┬退畮?kù)520座,以及近2萬(wàn)座蓄水塘壩,水庫(kù)總庫(kù)容236億立方米,可灌溉農(nóng)田71.75萬(wàn)畝。最近十年,全市實(shí)施錢塘江引水入城工程、杭嘉湖南排杭州樞紐工程、青山水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程、分水江水利樞紐工程、華光潭水電站工程、東苕溪干流整治工程、千里城鄉(xiāng)河網(wǎng)清水工程、百庫(kù)達(dá)標(biāo)工程、小流域治理工程、城市防洪工程等十大工程。這十大工程實(shí)施完成后,將為杭州市國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)文明進(jìn)步起著顯著的保障作用。
由于受西高東低的區(qū)域地形影響,杭州市洪、澇、臺(tái)、旱災(zāi)害頻發(fā)。建國(guó)以來(lái),洪水以1954年杭嘉湖平原洪水、1955年錢塘江干流洪水、1969年分水江特大洪水、1984年?yáng)|苕溪洪水、1996年“6·30”洪水、1997年“7·9”洪水和1999年“6·30”洪水最為嚴(yán)重。臺(tái)風(fēng)以1956年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)、1962年第14號(hào)臺(tái)風(fēng)、1963年第12號(hào)臺(tái)風(fēng)、1977年第11號(hào)臺(tái)風(fēng)、1988年第7號(hào)臺(tái)風(fēng)和1997年第11號(hào)等臺(tái)風(fēng)造成的災(zāi)害最為嚴(yán)重。其中1988年7號(hào)臺(tái)風(fēng)不但農(nóng)田受淹達(dá)95萬(wàn)多畝,還造成杭州市區(qū)380家市屬工廠企業(yè)、農(nóng)村上千家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)停產(chǎn),交通道路阻塞,一度停水停電,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)4.8億多元。2007年,受第16號(hào)臺(tái)風(fēng)“羅莎”影響,杭州主城區(qū)和部分區(qū)、縣(市)普降大暴雨,全市受災(zāi)人口達(dá)50.12萬(wàn)人,經(jīng)濟(jì)損失10.63億元。
歷次的災(zāi)害,使我們深刻地認(rèn)識(shí)到防汛減災(zāi)工作不僅要控制洪水更應(yīng)進(jìn)行洪水管理,在發(fā)揮工程措施的同時(shí),應(yīng)用非工程措施對(duì)洪水進(jìn)行有效管理是關(guān)鍵。杭州市防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)在原有設(shè)備和設(shè)施的基礎(chǔ)上,充分利用先進(jìn)的地理信息(GIS)、遙感(RS)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、音視頻、通訊、自動(dòng)測(cè)報(bào)、多媒體和大型數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù),結(jié)合決策支持措施,實(shí)現(xiàn)杭州市防汛指揮的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高效化的協(xié)同管理,為領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)決策提供有效地支持。
二、原防汛信息系統(tǒng)狀況
為實(shí)時(shí)掌握水雨情信息,提高防汛防臺(tái)的反應(yīng)速度和決策指揮水平。1999年全市啟動(dòng)水雨情遙測(cè)站點(diǎn)建設(shè),至2007年底累計(jì)建成遙測(cè)站點(diǎn)411個(gè);2003年按照省-市-縣三級(jí)會(huì)商的要求,全市開展防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)建設(shè),共建成會(huì)商點(diǎn)12點(diǎn),覆蓋2區(qū)、5縣(市)和大型水庫(kù);2004年建成了水利GIS平臺(tái),統(tǒng)一管理全市的工情、水雨情、臺(tái)風(fēng)路徑、人員物資和搶險(xiǎn)隊(duì)伍;2006年實(shí)施了東苕溪遠(yuǎn)程圖像監(jiān)視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的建成,使杭州市防汛應(yīng)急指揮的能力有了顯著提高。但隨著極端天氣條件下防汛突發(fā)事件的增多,經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)防汛工作提出了更高的要求。原有系統(tǒng)老化和功能不全,嚴(yán)重制約防汛指揮能力的提高。主要表現(xiàn)在:
1、數(shù)據(jù)采集:主城區(qū)的水雨情數(shù)據(jù)未能實(shí)現(xiàn)與城管、氣象部門共享,局部地區(qū)水雨情數(shù)據(jù)不全。水雨情數(shù)據(jù)采集時(shí)長(zhǎng)1小時(shí),難以滿足突發(fā)事件下數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求。
2、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):受建設(shè)技術(shù)的限制,網(wǎng)絡(luò)采用共享的VPN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),速率不穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)帶寬不足,不能保證同時(shí)傳輸會(huì)商視頻、監(jiān)控圖像和應(yīng)用數(shù)據(jù)。在召開視頻會(huì)商會(huì)議時(shí),出現(xiàn)嚴(yán)重的丟包現(xiàn)象,造成圖像馬賽克或靜止,聲音不連續(xù)。
3、會(huì)商會(huì)議:受場(chǎng)地條件限制,指揮中心場(chǎng)地偏小,僅能容納30多人參加會(huì)議,音箱、燈光等設(shè)施設(shè)備簡(jiǎn)陋。
4、決策指揮:系統(tǒng)的反應(yīng)速度不快,無(wú)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)能力,且不能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登陸。在面對(duì)羅莎這樣短時(shí)間強(qiáng)降雨的臺(tái)風(fēng)時(shí),大量數(shù)據(jù)不能及時(shí)處理,系統(tǒng)的集成度無(wú)法完滿指揮需要。
5、硬件條件:會(huì)商設(shè)備、音視頻設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及應(yīng)用服務(wù)器老化,故障率顯著增多,維護(hù)調(diào)試?yán)щy。
二、項(xiàng)目建設(shè)的重要性和必要性
防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)是市委、市政府以及各級(jí)防指實(shí)施防汛防臺(tái)決策的基礎(chǔ),是正確分析和判斷防汛防臺(tái)形勢(shì)、科學(xué)制定防汛防臺(tái)調(diào)度方案的依據(jù),是實(shí)施洪水管理的重要手段。在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析,調(diào)度決策,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,綜合管理,視頻會(huì)商和汛情模擬等功能下,保證系統(tǒng)穩(wěn)定、使用便捷、圖像清晰、覆蓋全市、信息共享,確保“四不一正常”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。杭州市防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)建設(shè)是十分重要和必要的。
三、系統(tǒng)的架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)要求
杭州市防汛應(yīng)急指揮系統(tǒng)包括會(huì)商系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、信息展示系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系。統(tǒng)一按照 “運(yùn)行穩(wěn)定,圖像高清,聲音保真,功能齊全,管理簡(jiǎn)便,保障充分”進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1、會(huì)商系統(tǒng)
由多點(diǎn)控制器MCU、會(huì)議終端和會(huì)場(chǎng)音視頻設(shè)備三部分組成。設(shè)備的參數(shù)要求:
(1)MCU滿足接入30個(gè)會(huì)議終端。支持H.264、H.263、H.261視頻協(xié)議,支持H.239標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)協(xié)議;能進(jìn)行雙流工作;支持混速、混分辨率呼叫;支持高清的HD(720P);能實(shí)施集中管理,支持即時(shí)會(huì)議功能。
(2)會(huì)議終端要求圖像分辨率達(dá)最高達(dá)到720P(1280×720)分辨率;支持H.239標(biāo)準(zhǔn)雙流協(xié)議和支持H.264等視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。
(3)會(huì)場(chǎng)音視頻系統(tǒng):顯示屏滿足分辨率達(dá)到720P,滿足各種顯示的需要;中央控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和固定相結(jié)合的控制臺(tái),所有設(shè)備統(tǒng)一集成控制;音響擴(kuò)聲系統(tǒng)采用主輔音箱結(jié)合,實(shí)現(xiàn)會(huì)議室聲場(chǎng)均衡;燈光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)800LUX以上燈光照度、色溫3200K、顯色指數(shù)大于85%的專業(yè)攝像照明環(huán)境;會(huì)場(chǎng)攝像采用1個(gè)SONY BRC-H700P 3 CCD 高清彩色視頻攝像機(jī)和5個(gè)EVI-HD1高清通訊型彩色攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)全角度覆蓋。
2、調(diào)度系統(tǒng)
由視頻會(huì)議軟件配置外圍的攝像頭和耳麥以及音箱組成。軟件視頻會(huì)議系統(tǒng)選用POLYCOM PVX軟終端產(chǎn)品。
3、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
采用MSTP線路方式組網(wǎng),并在中心會(huì)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)集聚。同時(shí)實(shí)現(xiàn)4MByte/s視頻會(huì)商與6 MByte/s業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分網(wǎng)傳輸。
4、決策支持系統(tǒng)
通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算,實(shí)現(xiàn)洪水的科學(xué)調(diào)度;通過(guò)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控,掌握各種汛情;通過(guò)三維地理信息平臺(tái),實(shí)時(shí)跟蹤汛情的發(fā)展;通過(guò)預(yù)案管理實(shí)現(xiàn)責(zé)任制的落實(shí);通過(guò)防汛綜合業(yè)務(wù)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)洪水綜合管理。
5、信息展示系統(tǒng)
通過(guò)DLP屏、液晶屏、觸摸屏、液晶墻和LED顯示器等顯示設(shè)備,把各類信息系統(tǒng)的圖像、報(bào)表和數(shù)據(jù)按照防汛指揮的要求進(jìn)行展示、切換和傳輸。