适用于水情水调自动化系统的组网结构

摘要

本实用新型提供了一种适用于水情水调自动化系统的组网结构，该组网结构包括安全Ⅰ区、安全Ⅱ区、安全Ⅲ区和遥测系统；安全Ⅱ区包括数据库系统、水情水调应用系统、第一交换机和第一防火墙；第一交换机分别与数据库系统和水情水调应用系统连接；第一交换机通过第一防火墙与安全Ⅰ区连接；安全Ⅲ区包括通信系统、数据采集系统、第二交换机和第二防火墙；第二交换机分别与通信系统和数据采集系统连接；通信系统通过第二防火墙与已有水情数据系统连接；数据采集系统与遥测系统连接；第一交换机与第二交换机之间通过物理隔离装置隔离后连接。采用本实用新型可以缓解现有水情水调自动化系统组网方案中存在的做法不统一、不规范等问题。

说明书

技术领域

本实用新型涉及水情自动测报技术领域，尤其是涉及一种适用于水情水调自动化系统的组网结构。

背景技术

水情水调自动化系统在水资源系统管理中发挥着十分重要的作用。水情水调自动化系统不仅能在汛期起到防洪减灾作用，也可用于日常的水资源管理，可以起到合理增加蓄水和发电量的作用，达到优化调度的目的，从而提高水利工程的社会效益和经济效益。水情水调自动化系统主要包括监测中心、通信网络和前端设备；其中，前端设备主要由现地遥测站组成，所采用的通信网络有运营商网络和卫星通信网络等；监测中心主要由服务器和监测系统软件等组成，监测中心的任务是：自动采集水情数据、进行水情自动预报、与计算机监控系统系统进行通信。

按照电力系统安全分区的习惯划分方式分成安全Ⅰ区(实时控制区)、安全Ⅱ区(非实时控制区)和安全Ⅲ区(管理信息区)，水情水调自动化系统通常置于安全Ⅱ区(非实时控制区)，根据电网对水情水调自动化系统的要求，计算机监控系统需要置于安全Ⅰ区，安全Ⅰ区需要读取水情水调自动化系统的信息；在一些工程中，考虑到资源合理利用和节约投资，现地遥测站通常采用租用运营商专线方式从已建的水情自动测报系统读取数据，按照电力系统安全分区的要求，此部分属于安全Ⅲ区。因此水情水调自动化系统需要横跨三个安全分区，涉及到水情水调自动化系统的组网方案、合适的安全分区定义方式及网络跨区安全防护等问题，现有水情水调自动化系统的组网方案存在做法不统一、不规范等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于水情水调自动化系统的组网结构，以缓解现有技术中的上述问题。

本实用新型提供一种适用于水情水调自动化系统的组网结构，所述组网结构包括安全Ⅰ区、安全Ⅱ区、安全Ⅲ区和遥测系统；所述安全Ⅱ区包括数据库系统、水情水调应用系统、第一交换机和第一防火墙；所述第一交换机分别与所述数据库系统和所述水情水调应用系统连接；所述第一交换机通过所述第一防火墙与所述安全Ⅰ区连接；所述安全Ⅲ区包括通信系统、数据采集系统、第二交换机和第二防火墙；所述第二交换机分别与所述通信系统和所述数据采集系统连接；所述通信系统通过所述第二防火墙与已有水情数据系统连接；所述数据采集系统与所述遥测系统连接；所述第一交换机与所述第二交换机之间通过物理隔离装置隔离后连接。

作为一种可能的实现，所述水情水调应用系统包括应用服务器；所述数据库系统包括第一数据库服务器和第二数据库服务器；所述第一交换机分别与所述应用服务器、所述第一数据库服务器、所述第二数据库服务器和所述第一防火墙连接。

作为一种可能的实现，所述通信系统包括与所述第二防火墙连接的通信服务器；所述数据采集系统包括采集服务器；所述遥测系统包括一个或多个布置在工程现地的遥测站；所述第二交换机分别与所述通信服务器和所述采集服务器连接；所述采集服务器分别与每个所述遥测站通信连接。

作为一种可能的实现，所述安全Ⅱ区还包括第一工作站和第一KVM切换装置；所述第一工作站与所述第一交换机连接；所述第一KVM切换装置分别与所述数据库系统、所述水情水调应用系统和所述第一工作站连接。

作为一种可能的实现，所述安全Ⅲ区还包括第二工作站、WEB服务器和第一KVM切换装置；所述第二工作站与所述第二交换机连接；所述第一KVM切换装置分别与所述通信系统、所述数据采集系统、所述WEB服务器和所述第二工作站连接。

作为一种可能的实现，所述安全Ⅱ区还包括磁盘阵列；所述磁盘阵列分别与所述第一数据库服务器和所述第二数据库服务器连接。

作为一种可能的实现，所述安全Ⅲ区还包括通信终端；所述通信终端分别与所述采集服务器和每个所述遥测站通信连接。

作为一种可能的实现，所述物理隔离装置包括正向隔离装置和反向隔离装置；所述第一交换机通过所述正向隔离装置连向所述第二交换机；所述第二交换机通过所述反向隔离装置连向所述第一交换机。

作为一种可能的实现，所述组网结构还包括电源系统；所述电源系统分别与所述安全Ⅱ区、所述安全Ⅲ区和所述遥测系统连接。

作为一种可能的实现，所述电源系统包括分布式电源系统和/或UPS不间断电源系统。

本实用新型提供的一种适用于水情水调自动化系统的组网结构，该组网结构包括安全Ⅰ区、安全Ⅱ区、安全Ⅲ区和遥测系统；安全Ⅱ区包括数据库系统、水情水调应用系统、第一交换机和第一防火墙；第一交换机分别与数据库系统和水情水调应用系统连接；第一交换机通过第一防火墙与安全Ⅰ区连接；安全Ⅲ区包括通信系统、数据采集系统、第二交换机和第二防火墙；第二交换机分别与通信系统和数据采集系统连接；通信系统通过第二防火墙与已有水情数据系统连接；第一交换机与第二交换机之间通过物理隔离装置隔离后连接。采用上述技术，可以实现水情水调自动化系统的数据采集、数据交换及安全防护，从而缓解现有水情水调自动化系统组网方案中存在的做法不统一、不规范等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种适用于水情水调自动化系统的组网结构的示意图；

图2为本实用新型实施例中另一种适用于水情水调自动化系统的组网结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

水情水调自动化系统在水资源系统管理中发挥着十分重要的作用。水情水调自动化系统不仅能在汛期起到防洪减灾作用，也可用于日常的水资源管理，可以起到合理增加蓄水和发电量的作用，达到优化调度的目的，从而提高水利工程的社会效益和经济效益。水情水调自动化系统主要包括监测中心、通信网络和前端设备；其中，前端设备主要由现地遥测站组成，所采用的通信网络有运营商网络和卫星通信网络等；监测中心主要由服务器和监测系统软件等组成，监测中心的任务是：自动采集水情数据、进行水情自动预报、与计算机监控系统系统进行通信。

按照电力系统安全分区的习惯划分方式分成安全Ⅰ区(实时控制区)、安全Ⅱ区(非实时控制区)和安全Ⅲ区(管理信息区)，水情水调自动化系统通常置于安全Ⅱ区(非实时控制区)，根据电网对水情水调自动化系统的要求，计算机监控系统需要置于安全Ⅰ区，安全Ⅰ区需要读取水情水调自动化系统的信息；在一些工程中，考虑到资源合理利用和节约投资，现地遥测站通常采用租用运营商专线方式从已建的水情自动测报系统读取数据，按照电力系统安全分区的要求，此部分属于安全Ⅲ区。因此水情水调自动化系统需要横跨三个安全分区，涉及到水情水调自动化系统的组网方案、合适的安全分区定义方式及网络跨区安全防护等问题，现有水情水调自动化系统的组网方案存在做法不统一、不规范等问题。

基于此，本实用新型的提供一种适用于水情水调自动化系统的组网结构，可以缓解现有技术中的上述问题。

参见图1所示的一种适用于水情水调自动化系统的组网结构，该组网结构包括安全Ⅰ区100、安全Ⅱ区200、安全Ⅲ区300和遥测系统500；安全Ⅱ区200包括数据库系统201、水情水调应用系统202、第一交换机203和第一防火墙204；第一交换机203分别与数据库系统201和水情水调应用系统202连接；第一交换机203通过第一防火墙204与安全Ⅰ区100连接；安全Ⅲ区300包括通信系统301、数据采集系统302、第二交换机303和第二防火墙304；第二交换机303分别与通信系统301和数据采集系统连接；通信系统301通过第二防火墙304与已有水情数据系统600连接；数据采集系统302与遥测系统500连接；第一交换机203与第二交换机303之间通过物理隔离装置400隔离后连接。

其中，上述数据库系统201用于存储水雨情信息、水雨情预报信息等重要数据；上述水情水调应用系统202用于提供水情水调应用服务；上述通信系统301用于对外提供通信，尤其是实现上述第二交换机303与已有水情数据系统600之间的通信；上述遥测系统500用于接收工程现地的雨量、水位、流量等数据；上述数据采集系统302用于对遥测系统500接收的数据进行数据采集；第一交换机和第二交换机均用于相关设备之间的互联，尤其是通过第一交换机203实现数据库系统201、水情水调应用系统202、第二交换机303和安全Ⅰ区100之间的互联，通过第二交换机303实现通信系统301、数据采集系统302和第一交换机203之间的互联；上述物理隔离装置400用于实现内网数据与外网数据的隔离，同时又满足数据实时通信的要求；上述第一防火墙204用于保证安全Ⅱ区200与安全Ⅰ区100之间的数据通信安全；上述第二防火墙304用于保证安全Ⅲ区300与已有水情数据系统600之间的数据通信安全。

本实用新型实施例提供的一种适用于水情水调自动化系统的组网结构，该组网结构包括安全Ⅰ区、安全Ⅱ区、安全Ⅲ区和遥测系统；安全Ⅱ区包括数据库系统、水情水调应用系统、第一交换机和第一防火墙；第一交换机分别与数据库系统和水情水调应用系统连接；第一交换机通过第一防火墙与安全Ⅰ区连接；安全Ⅲ区包括通信系统、数据采集系统、第二交换机和第二防火墙；第二交换机分别与通信系统和数据采集系统连接；通信系统通过第二防火墙与已有水情数据系统连接；第一交换机与第二交换机之间通过物理隔离装置隔离后连接。采用上述技术，可以实现水情水调自动化系统的数据采集、数据交换及安全防护，从而缓解现有水情水调自动化系统组网方案中存在的做法不统一、不规范等问题。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，水情水调应用系统202可以包括应用服务器，用于为水情水调应用系统202提供硬件基础；数据库系统201可以包括两个数据库服务器，分别为第一数据库服务器(即数据库服务器1)和第二数据库服务器(即数据库服务器2)，数据库服务器是数据库系统201的数据库运行服务器设备，用于存储水雨情信息、水雨情预报信息等重要数据；第一交换机203(即交换机A)分别与应用服务器、数据库服务器1、数据库服务器2和第一防火墙(即防火墙A)连接。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，上述通信系统301可以包括与上述第二防火墙304(即防火墙B)连接的通信服务器，用于对外提供通信，具体用于实现第二交换机303与已有水情数据系统600之间的通信；上述遥测系统500可以包括一个或多个布置在工程现地的遥测站(例如图2中的遥测站1、遥测站2……遥测站n)；上述数据采集系统302可以包括采集服务器，分别与每个遥测站通信连接，用于分别对每个遥测站接收的数据进行数据采集；第二交换机(即交换机B)分别与通信服务器和采集服务器连接，用于实现通信服务器和采集服务器的互联。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，上述安全Ⅱ区200还可以包括第一工作站(即工作站1)和第一KVM切换装置(即KVM切换装置1)；第一工作站与第一交换机(即交换机A)连接；第一KVM切换装置分别与上述数据库系统201、上述水情水调应用系统202和上述第一工作站连接。

上述工作站1用于实现人机交互，具体包括相关人员的操作和计算结果的显示。上述第一KVM切换装置(即KVM切换装置1)用于为数据库系统201、水情水调应用系统202和第一工作站之间提供切换显示功能；例如图2，KVM切换装置1分别与数据库服务器1、数据库服务器2、应用服务器和工作站1连接，用于使数据库服务器1、数据库服务器2、应用服务器和工作站1共用工作站1的显示器，从而为数据库服务器1、数据库服务器2、应用服务器和工作站1之间提供切换显示功能。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，上述安全Ⅲ区300还可以包括第二工作站(即工作站2)、WEB服务器和第一KVM切换装置(即KVM切换装置2)；第二工作站与第二交换机(即交换机B)连接；第一KVM切换装置分别与上述通信系统301、上述数据采集系统302、上述WEB服务器和上述第二工作站连接。

上述工作站2用于实现人机交互，具体包括相关人员的操作和计算结果的显示。上述WEB服务器用于相关结果(如预报结果等)的显示。上述第二KVM切换装置(即KVM切换装置2)用于为通信系统301、数据采集系统302、WEB服务器和第二工作站之间提供切换显示功能；例如图2，KVM切换装置1分别与通信服务器、采集服务器、WEB服务器和工作站2连接，用于使通信服务器、采集服务器、WEB服务器和工作站2共用工作站2的显示器，从而为通信服务器、采集服务器、WEB服务器和工作站2之间提供切换显示功能。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，上述安全Ⅱ区200还可以包括磁盘阵列；磁盘阵列分别与上述第一数据库服务器(即数据库服务器1)和上述第二数据库服务器(即数据库服务器2)连接，用于分别为数据库服务器1和数据库服务器2提供相关存储数据的备份。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，上述安全Ⅲ区300还可以包括通信终端，分别与上述采集服务器和每个上述遥测站通信连接，用于分别接收每个遥测站发来的信号，和与采集服务器机进行数据交互；例如图2，采集服务器与通信终端连接，通信终端通过运营商网络或卫星通信与遥测站1～遥测站n连接，可通过通信终端接收遥测站1～遥测站n中的一个或多个遥测站发来的信号，还可通过通信终端与采集服务器机进行数据交互。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，上述物理隔离装置400可以包括正向隔离装置和反向隔离装置；第一交换机(即交换机A)通过正向隔离装置连向第二交换机(即交换机B)；第二交换机通过反向隔离装置连向第一交换机。

上述正向隔离装置和上述反向隔离装置用于实现内网数据与外网数据的隔离，同时又满足数据实时通信的要求；具体地，例如图2，在将安全Ⅱ区的数据通过交换机A传输至安全Ⅲ区的交换机B时，安全Ⅱ区的数据通过正向隔离装置隔离后才能传输至安全Ⅲ区；在将安全Ⅲ区的数据通过交换机B传输至安全Ⅱ区的交换机A时，安全Ⅲ区的数据通过反向隔离装置隔离后才能传输至安全Ⅱ区。

作为一种可能的实施方式，参见图1和图2所示，上述组网结构还可以包括电源系统，分别与上述安全Ⅱ区200、上述安全Ⅲ区300和上述遥测系统500连接，用于为安全Ⅱ区200内的设备、安全Ⅲ区300内的设备和遥测系统500的设备供电；具体地，例如图2，电源系统分别与应用服务器、数据库服务器1、数据库服务器2、工作站1、磁盘阵列、KVM切换装置1、防火墙A、交换机A、交换机B、通信服务器、采集服务器、WEB服务器、工作站2、KVM切换装置2、通信终端、防火墙B和遥测站1～遥测站n连接，从而为所涉及的电力设备供电。

作为一种可能的实施方式，上述电源系统可以包括分布式电源系统和/或UPS不间断电源系统。具体地，例如图2，可通过UPS不间断电源系统分别为应用服务器、数据库服务器1、数据库服务器2、工作站1、磁盘阵列、KVM切换装置1、防火墙A、交换机A、交换机B、通信服务器、采集服务器、WEB服务器、工作站2、KVM切换装置2、通信终端和防火墙B供电，可通过分布式电源系统为遥测站1～遥测站n供电。

作为一种可能的实施方式，本实用新型实施例所涉及的网络连接可以通过网线或光纤等介质实现，对此不进行限定。

作为一种可能的实施方式，每个遥测站均布置在工程现地，而本实用新型实施例所涉及的遥测站以外的其余设备均可以布置在监测中心；在布置在监测中心的设备中，工作站(如工作站1、工作站2等)可以放置在监测中心的控制台上，其余设备可以组柜安装在监测中心的设备房内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。