第十五章 信息化建设方案第一节 概述工程建设信息化是实现第29届奥林匹克运动会国家体育场工程各项指标的重要保证。国家体育场项目公司遵循“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的宗旨，总结多年来参与国际工程和国内大型工程建设中信息化应用的经验，联合国际、国内多家IT公司和厂商对国家体育场工程建设中的信息化需求进行了缜密的分析，对信息化建设方案进行了精心的策划和准备，可以相信，该方案将为整个工程建设提供最强有力的保证。国家体育场工程信息化建设方针：全面覆盖、先进可靠、灵活实用、以人为本、持续改进。按上述方针，国家体育场工程信息化建设将实现的目标和所呈现的特点为：1.1全面覆盖的计算机网络信息系统在项目管理公司和项目施工现场建立功能完善的、高速的局域网；通过专线或VPN与设计、监理、工程总包和分包单位的局域网连成外延网；通过光纤接入INTERNET网；采用通讯卫星等先进通讯技术，实现信息网的全面覆盖和信息透明，除了保证工程建设信息的及时准确地传递和处理，同时也保证项目公司与北京市政府、中国奥委会、国际奥委会以及全世界关心奥运建设的人们的迅捷联接。1.2先进的网络技术和管理为保证网络信息畅通，对外要建一个强大的信息门户，该门户可以通过工作流的方式，完成各种信息的传递和审批，该门户通过个性化的界面，根据授权，为登录网站的用户提供及时、详尽的数据和资料。在内部要建立一个功能强大的信息支撑平台，由该平台完成不同单位、不同业务系统的数据的传递和整合，最终存入公共数据库供全体用户共享。1.3可靠的安全保障保证网络的安全、可靠运行以及施工现场的安全和环保是信息化建设的重中之重。选择成熟的技术和先进设备是重要的过程，可靠的信息备份是系统必备的条件。通过计算机网络技术支持的视频监控（会议）系统、门禁系统、巡更系统和报警系统的建立和有效运行，切实保障工程建设的顺利进行，确保工程项目建设期间的安全和环境保护。1.4灵活实用的应用系统开发先进的信息支撑平台和应用软件系统，兼容来自土木工程、钢结构工程、房屋工程、设备安装、装饰装修，以及相关的勘察设计、设备半成品、钢结构加工等众多行业的应用软件，对项目的进度、质量、成本和安全进行有效控制。与此同时，为虚拟现实技术（VR）、全球定位技术（GPS）、CAD三维建模技术等最新技术在建设施工领域的应用提供支撑平台。1.5以人为本的建设理念提高劳动者素质是除了工程建设指标以外的另一项重要目标，通过奥运工程信息化建设，在本质上实现国内信息技术从软件、硬件水平到人才素质的全面提升，与此同时，建设行业的劳动力水平也会因此而得到本质提高。遵循“以人为本”的思想，国家体育场工程信息化系统将充分体现人性化，并通过建立有效的培训机制实现劳动力水平的不断提升，满足奥运工程高标准的要求。1.6持续改进的运行机制国家体育场工程信息化系统不仅仅服务于该工程的施工建设阶段，在系统的策划和设计上，还具备了该系统与今后项目运营系统的可扩展性，以确保该系统能够顺利地过渡为运营阶段的信息化系统，从而有效降低运营成本，实现信息化在奥运工程中的全过程参与和最有力支持。第二节 信息化总体结构2.1应用系统总体结构针对本次奥运工程国家体育场建设项目而言，我们是围绕着项目管理公司经营管理的现代化和国家体育场建设的项目管理、现场管理、设计管理等主要内容，为实现工程的进度控制、质量控制、安全控制、成本控制，实现电子商务和决策支持等目标而提出以下国家体育场建设管理信息化应用系统总体结构。附图15-1 应用系统结构总图国家体育场建设管理的信息化是用计算机、通信、自动控制等高新技术集成处理信息，是用信息技术对传统土木工程技术、管理及施工方式进行改造与提升，使其更加科学、合理，从而提高效率，降低成本。推动管理团队的重组及施工流程的优化，促使建设管理理念和手段的革新；融入现代物流业、电子商务和信息产业，从而实现国家体育场建设管理的高效益、高效率。整个国家体育场项目的信息化管理围绕着参与建设的五大主体而设计的，包括项目管理公司、总承包部、监理公司、设计院、分包商。如图所示，通过给他们部署相应的应用系统来一起完成国家体育场建设管理信息化的应用实施。其中在项目管理公司安装国家体育场国际网站和办公自动化系统（企业门户）和国家体育场建设管理系统；在施工现场安装国家体育场施工管理系统、现场管理系统和技术管理系统；在监理公司、设计院安装国家体育场建设管理系统和办公自动化系统；在分包商安装施工管理系统。2.2信息化总体框架根据国家体育场应用系统建设内容，结合国家体育场信息化管理特征，我们提出了国家体育场建设管理信息化整体框架，如下页图所示。从图中我们可以发现在整个框架的最基础部分就是国家体育场建设管理信息化支撑平台，由于国家体育场工程浩大，且涉及的工程门类很多，导致参与建设的企业众多，构成了一个庞大而复杂的工程信息集合，其信息量非常大。同时不仅在本项目现场管理要运用到众多的系统（例如消防、门禁、监控、建设管理系统等），而且可能还要运用的其它系统也是众多，所以需要一个强大的应用基础平台来进行支撑。 附图15-2 信息化整体框架第三节 网络构建安全备份体系3.1网络总体目标和设计原则网络平台设计的总体目标是：构建覆盖整个项目公司系统、技术先进、安全稳定、高可用性、统一管理的信息网络，实现系统的资源共享。在网络建设和网络设计时，我们遵循如下原则：开放性：遵循国际工业化标准，参照网络系统标准，支持各种标准协议、传输方式及传输接口，充分考虑未来异种计算机系统和计算机网络互联的情况，以保证系统有较长的生命周期。先进性：在保证开放性和实用性原则的基础上，采用先进的网络技术，适当的网络组合，结合交换无线网、以太网、快速以太网、千兆以太网、ATM、帧中继等各种技术，发挥最佳的集成效果。灵活性：网络带宽的灵活性、网络规模的灵活性以及网络服务的可增删性等。可靠性：系统备份与网络冗余连接。使网络有较好的容错能力，整个网络可靠地工作，以确保系统的可靠与稳定运行。安全性：在网络设计时，采用多级安全防范措施，包括路由器过滤、防火墙隔离、加密传输等多种方法组合防护。最大程度地保护整个网络系统的安全。可管理性：通过网管系统，及时方便地了解网络的运行状况，提高网络运行效率，及时发现各种网络故障并迅速排除，以保障网络系统正常、高效运行。多协议支持：由于应用环境的要求，可能应用了多种网络传输协议，如TCP/IP、SPX/IPX、NetBEUI等。多服务支持：对络传输服务以及将来可能的传输服务的支持扩展。3.2网络总体结构根据国家体育场建设管理信息化的需要，我们提出了国家体育场建设管理网络总体结构图（见下页）。如图（国家体育场网络总体结构图）所示，本网络总体结构以行业标准和规范为准绳，并建立在强大的安全保障体系之上，应用了先进的计算机技术、网络技术、通信技术。3.3网络设计根据国家体育场网络系统的需求分析，网络系统总体框架为两级分布式网络。项目公司、国家体育场为一级节点，其他相关单位通过各种线路接入一级节点，从而形成整个国家体育场项目建设网络体系。通过电信部门连接起来的网络系统可以是多种形式：通过专线实现各相关单位间连接的专网、通过PSTN连接起来的公共网络、通过VPN技术连接起来的虚拟专用网络。利用这些网络可以实现信息的传递与共享。3.3.1局域网设计：国家体育场有线（无线）局域网：由于网络规模较大，计算机设备较多，使用人员多、业务系统复杂，随着企业的发展网络节点还会增加，因而网络的主干的传输能力要强、带宽要大，考虑采用千兆以太网技术和无线技术，主干交换机应具备较强的交换能力，支持VLAN、三层交换等技术，采用千兆交换机和无线HUB；千兆以太网接入层工作站可采用快速以太网技术，百兆交换到桌面，接入交换机采用百兆交换机，支持VLAN技术；无线接入层间借助红外线或频率电波接入无线HUB。要求网络具有高带宽和快速传输能力，同时具有较高的QOS（服务质量），并具有对网络流量进行管理和划分功能。在组网技术上，采用星型结构。项目公司：采用快速以太网,千兆到桌面，支持VLAN技术，将工作站及服务器接入网络。附图15-3 国家体育场网络总体结构图3.3.2广域网络设计：在各相关单位局域网建设的基础上，根据各相关单位的应用及通信条件，可采用多种方式联至国家体育场信息中心。设计方案：系统一级网络中心采用高性能骨干路由器，提供多种接口，各个二级中心采用边缘路由器，根据选用的通信线路选择相应的接口模块，将各个分散的局域网通过广域网络连接起来，组成交通工程网络系统。3.4网络的安全网络安全、系统安全、数据库安全、信息安全、设备安全、信息介质安全和计算机病毒防治等，其安全体系结构如图所示：3.4.1物理安全设计：保证计算机信息系统各种设备的物理安全是整个计算机信息系统安全的前提。尤其是保护计算机网络设备、配套设施、媒体免遭地震、水灾、火灾等环境事故或人为操作失误以及各种计算机犯罪行为导致破坏过程。它主要包括四部分：3.4.1.1环境安全：对系统环境的安全保护，参见国家标准GB9361-88计算机场地安全要求、GB2887-89计算机站场地技术条件、GB50173-93电子计算机机房设计规范等。3.4.1.2设备安全：主要包括设备的防盗、防毁、防电磁信息辐射泄漏、防止线路截获、抗电磁干扰及电源保护等。3.4.1.3冗余备份：主要是针对内联网中的重要网络和计算机设备、以及重要的通信线路，采用冗余备份措施（冷备份、热备份和负载均衡相结合）。3.4.1.4灾难恢复：对内联网中的重要数据，除了要采取各种备份措施之外，还必须设立一整套完善的灾难恢复机制。另外通过制定严格的管理制度，如场地与设施安全管理规章制度等进一步加强对设施的安全管理。3.4.2安全的管理因素：网络安全可以采用多种技术来增强和执行。但是，很多安全威胁不是首先起因于技术上的落后，而是直接源于管理上的松懈及对安全威胁认识的淡化。安全威胁主要利用以下途径：系统实现存在的漏洞；系统安全体系的缺陷；使用人员的安全意识薄弱；管理制度的薄弱；良好的平台管理有助于增强系统的安全性：及时发现系统安全的漏洞；审查系统安全体系；加强对使用人员的安全知识教育；建立完善的系统管理制度。安全系统需要人来执行，即使是最好的、最值得信赖的系统安全措施，也不能完全由计算机系统来完全承担安全保证任务，因此必须建立完备的安全组织和管理制度。3.4.3安全系统保障体系：系统安全其实时的方式的不同，可分为两个层次：包括基础平台级的安全和应用级的软件和数据安全。应用级的软件和数据安全从数据库和应用软件设计上考虑安全的实施。本章只涉及到基础平台级的安全保障体系。3.5数据的备份NAS是一种不依赖于平台的高性能数据存储技术，文件管理器可以为连接至局域网和广域网的客户机和服务器提供文件服务、数据存储和磁带备份。其高效率和优化的体系结构使它们可以分担当前由多用途应用程序服务器执行的许多文件管理操作，而后者在处理文件服务活动的效率方面远远不如文件管理器。此外，由于文件管理器直接连接至网络而不是连接至某台应用程序服务器，因此在添加时无需关闭网络或应用程序服务器。在工作组级和企业级网络中，优化的NAS体系结构比常规的多用途服务器体系结构在价格与性能方面更具优势。文件管理器通常具有以下好处： 3.5.1不依赖于平台的多协议存储和文件服务。 3.5.2实时操作系统，优化用于多协议数据存储和文件服务操作。 3.5.3简单的安装与远程管理。3.5.4基于标准的多协议文件共享，它在支持混合多机种客户机的网络环境中提供了成本低廉的数据共享功能。在某些情况下，可以在网络中同