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水利工程信息管理系统pdf

日期:2020-06-23 16:41

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  英文摘要 Title: Water Information Management Conservancy System Major.. Software Engineering Nable:KuangWanjun ProfessorYinJian Supervisor: Abstract is most in Water oneofthe four conservancyproject importantpartsrealizing modernizationsofChina.Inthe of past,most informationwater managementsystems were wim outdatedtraditional mode. conservancydesignedcomparatively designing for have been increase Recently,thetechnologyrequirementsproject improved嬲the ofwater investmentfromthe conservancyproject municipality. This is withold&newmodule systemdeveloped designingmethods.including 13submodules.It for of is mostwater applicablemanaging conservancyprojects. The isfeaturedwith and system friendly interface,easilyusing,reliablesafety,and callusedifferentfunctionmodulestomake todifferent requirementadaptations modulesaleembeddedsub the with software projects.Some systems,combining hardwareinthesamemodule. Withits be extendable functionalmodulesCall addedtothe interface,more system. Wealso some 011severalextendable the broughtup suggestions interfaces,hoping wemadecanbeusedto the progress upgradeexistingsystem. network is usedin an‰ Recently,thetechnologywidely systemmallagemellt TheGIS and3Stelemetric arealsousedin water technology technology many conservancy researchinsdtotesofwater didresearch projects.Many conSclVancy these and results. usingtechnologiesquite gainedsatisfying InSLLrn,with in and goodperformancesdesigning applying,thismanagement informationis the ofLiuXiRiverand systemrecognizedby managementdepartments used inother ofthe submoduleofthis widely departmentscountry.Thesafetymonitoring second evenreceivedthe of in of system prizeimprovementagriculturetechnology Province.Inthe willcontinue onthe Guangdong future,we researchingsafetymonitoring modulesforreservoirsanddamsto the of make informationwater management system more and ennservancyperfect powerful. word:Water model Key conservancy,InformationManagementSystem,Dynamic II 小序 引 言 流溪河起源于从化市吕田镇桂峰山麓,全长157公里,流域总面积2300平 方公里,流域面积占从化总面积的80.2%,均匀年产水量18.2亿立方米。既是哺 育从化人的人命线,也是广州人的人命河。 每年汛期,河道主干道的上逛水流因为降雨量大连忙会合到中逛地域,若 下大暴雨的境况下很容易对下逛形成洪涝灾祸。针对流溪河道域的特征,正在流域 内兴修了一系列的防洪工程。正在山区修筑水库,中逛开荒行蓄洪区、整顿加固堤 防。源委配置,流溪河根本造成了一套比力完美的防洪工程编制,防汛抗旱本领 大大加强,但所有依赖工程程序进步防洪规范和抗旱本领,不光周期长、投资大, 并且也难以实行某些倾向。应当正在发愤进步防汛抗旱工程本领的同时,肆意巩固 防汛抗旱非工程程序的配置,充盈诈骗当代科学技能,周到改制和晋升守旧的防 洪减灾妙技。 配置流溪河道域的工程新闻统制体例来实行洪水预告调理是厉重的防灾减 灾非工程程序,体例的配置将进步新闻统治的时效性和切确性,进步预告精度, 完整预告调理妙技,加强防汛抗旱指示决定的科学性,更能充盈地施展水利工程 的减灾效益。 V 第1章水利工程新闻统制体例的操纵靠山和特色 第1章水利工程体例的操纵靠山和特色 水利工程统制的底子方针是保险安乐和施展工程最大效益。而水库大坝安乐 统制是水利工程统制的一项厉重职司,是确保水利工程安乐,施展工程效益的必 要程序。按照水利工程新闻统制体例的项目靠山,我达成全部新闻统制体例的可 行性商量,客户材料网罗和剖判,体例总体架构计划这三个方面的商量计划告诉。 软件计划方面达成了数据库统制(蕴涵新闻网罗与整顿、史籍数据的分类与排 序),数据统制(蕴涵最新水情检索、单子统制、报外统制、历程弧线和统计分 析、水情网上发外)。协助达成数据统治(蕴涵时空序列检讨、数据牢靠性检讨、 复拟合插值)等子模块。正在软件计划方面操纵了较新的软件工程计划举措,使系 统从需求剖判、开头计划到详明计划都能有序地实行,正在各阶段都有阶段性测试 和评审,操纵分段转换形式,经现场测试后分阶段让新体例中各子模块渐渐代庖 日体例相对应的模块,到达较理思的效率。 1.1水利工程项方针靠山 体例的研修履历了长光阴的找寻、改正历程。晟初为知足当时安乐监测、资 料统制剖判为方针,拓荒了守旧形式的“安乐监测数据搜罗与剖判统制体例 DAMS”,通过正在黄龙带大坝、葛洲坝合键、丹江口合键、三峡工程等众个水利 工程的操纵,博得极少厉重成就和阅历,为进一步改正体例打下牢靠根柢。 1994年9月,由市水科所等单元向省水利厅申报《水库大坝安乐监测统制 第l章水利工程新闻臀理体例的废用靠山和特色 体例》水利工穰科研项目。省水利厅以粤[1995158号文,项目编号9Sm09下达了 该项目。正在省脬和市髑的头领和肆意扶助下,参研单元以黄龙带水库火坝为点, 充盈施展科研奄分娩统制相臻会助众学科上风覆静静霄利条彳孛,不酝找寻、剑新, 取褥了巨额经骏秘敦调,最嚣羧进藏为众娶舔安乐燕羧与簧毽体例MMS。奁越 功夫,项目构成员先后对邦外里很众庞大水利工程和监控体例实行深刻调研、实 地侦察和筹议,加入过极少水利工程的安乐监测体例拓荒和安乐剖判髂定职责。 充盈商量与汲取这些工程和体例的阅历与长鲶。所拓荒的中心成就曾先后操纵于 葛溅竣、丹茳秘、三蛱、黄燕带、广善等众令零裂工纛l嘲。 我邦现有水利枢鳃靼水库大坝等工程项目8万众塞,此中坝魁伟予15m的 突出2万众宗。但真正到达邦度合于安乐监测和自愿化统制请求的不众,创造先 进监控统制体例的为数更少。 耱簧经济配置发袋,承翻王程误事制残豹重要损害毪更翔突崮。襻为泰载正 程统制的需要缀残部份,创造进步的承库大坝安乐监控与统制体例成为实行瘩测 当代化的一个熬露实质。众年从此,我邦以及荚、意、加、法等极少科技发展围 家参加了很大气力,从攀创造水库大坝安乐监测、统制体例和甑控与剖判外面、 举措豹商量。潮内舞一擅有代外往静体例,可蔽反淤出警逛丈域安乐鼗控豹根本 形式巍进步程度。 守旧大坝安乐监控的根本形式为:创造现场太坝安企监测体例,按期观测布 设正在大坝及周边的监测点,网罗积聚数据,由科研或专业部分诈骗统制、剖判软 件迸行数据楚瑷剖判,律出工獠运转程状和安众性评议.对特地景象迸一步剖判 其残爨。无疑,这怼了艇丈瑷逡嚣援掺,发襞攀藏先≥&鞍趋向壤实发撵了壤努佟 用。这种按期擞测、随后分柝统治的形式,本色上属予单倾向(对大域及周边簸 2 第1章水利工程新闻统制体例的操纵靠山和特色 81)和静态(非动态监测、非及时反应剖判和管制)的安乐监控形式【191。 1.1.1我邦水利工程项目存正在的隐患 自有修库筑坝史籍从此,因为工程潜正在的隐患正在无昭着征兆境况下快速恶化, 或者因为雨洪等外部身分而激发水库大坝猝然误事,形成重要灾难的事例屡睹 不鲜。比方意大利Vajont水库正在1963年10月9昼夜间,坝前库岸猝然爆发大 民总计丧生。事项前,蕴涵坝前库岸滑坡监测的安乐监测体例未能浮现征兆。广 东揭西横江水库正在1970年9月16日台风中,因大坝坝体快速渗流捣乱而猝然溃 坝,形成重要灾难,数以千计职员伤亡。鉴于此次凄惨教训,该大坝除险加固计 划中接收了广州市水科所的计划,参加蕴涵防洪保卫和动态监测的大坝安乐监控 与统制体例计划。河南省板桥水库,因缺乏防洪保卫和安乐监控程序,于1975 年8月特大洪水中爆发溃坝,形成息灭性灾难,5个县顿成泽邦,伤亡职员数以 十万计,是开邦从此后果最为重要的一次水库大坝事项。 无论因为内因、外因或两者激发的突变事项,正在事项爆发之前数小时或更早 应有动态迹象可寻。但守旧的安乐监测体例不行对此类重要损害大坝与下逛安乐 的变乱进活动态监测与管制。这无疑是水库大坝安乐统制急需加添的一个空缺领 域。是以,打破守旧的单倾向静态安乐监控形式,商量蕴涵水情和大坝动态败测、 预告、预警、反应剖判、及时安乐决定和自愿管制的众倾向动态安乐监控体例, 已是当务之急。 第1章水利工程新闻统制体例的廊用靠山和特色 1.1.2项方针商量偏向 熬整本利糯我纯茂密蠢糖浆撬爨懿褒钱藏凝技拳豹逐速发震,瘩剃工程管毽 正在统制构造、鼬络化、新闻与摆设资源必享等方蕊外现出一体化、自愿化和黉效 率确当代化趋势。水库大坝安众监控与统制是水利工稷统制的簸要构成部份,应 该成立和诈骗当代化统制条款,为工程的安乐篱理与运转调理供给通常、实时的 统制凌麓与决定扶助芋莰。这魄是磷修众嚣标安乐整控与管毽体例嚣簧实瑰的鬻 标之一。 l。l。3水瓤工程傣息统制体例懿隧撂和《霉性 倍统事理上的“安乐监控”是指:对盗测点用安乐监控模砸揣度箕预告值, 与实渊毽魄较,若超惠安乐蓥控豢标掰定蔽差,瑟瑟麓为“《疑蓬”:经检囊 并与棚合测点嫩较印诞后,蕾判断为导常值,露进一步剖判其贼医,给如安乐处 理私睹。这种静态安乐监控形式同及时呼应的众倾向动态安乐髓控有较大分歧。 上述守旧安乐濂控模子若直接用于高精度的及时安乐黢控,存正在极少不敷这处。 麓予静态熬控静守旧安乐簸控模蘩不髓差别凑态懿瓣所需鼢,班分钟量}、戳 细微量俊外征姻变纯历程秘变能速度。守旧模溅列用懿存正在的簸测僮廖列151静态 地创造或者率嫩模子,响应已徒的普通客观法则。及时小态安乐监控对模子技能 提出了更轻细的请求:服踪适废水情工情短周期和非定常法则的转变并作出商精 度魏疆擞。 嚣憩,我识正在对经典模子胀术应鬻秘改遴蒸穑上,疆究嚣发了复熬台摸燮、 动态监控模子、动态自遁应模子技能及其它一系列辅助数据分橱技能,正在《水利 4 第1章水利工程新闻统制体例的操纵靠山和特色 工程安乐监控模子技能商量告诉》中有详明的先容。先后操纵于众个水利工程, 说明其外面和适用上均合理可行。 1.2邦外里的商量境况 本项目从2002年出手实行商量,按照最新的查新告诉显示,目前唯有中邦 工程院院士、河海大学博士生导师吴中如教员领衔,博士生导师顾冲时教员等参 与达成的《水利工程安乐监控外面和举措及其操纵商量》项目与本项目有所近似, 并且该项目是正在2004年才达成的。河海大学的项目紧要以坝基安乐实行监控, 正在计划模子方面也博得很大的成就,而本项目是正在监控模子的根柢上特意针对土 坝的监控和观测睁开商量,反外演专用的动态模子。 1.2.1邦内、外合联文献负责水平 外洋唯有日本和加拿大[21有近似于这类水利工程监控模子的商量,硬件研 制的程度较高,已分娩出合联监测的硬件摆设,邦内嘲某些水利工程也有引出部 份硬件摆设参加操纵,但正在软件方面的动态监控还正在进一步商量中。本工程项目 正在邦内、外的查新中能到达进步程度。 1.2.2总体计划的科学性 体例完全计划.打破守旧单倾向静态形式,实行众倾向及时动态监控、当代 辅l章水利工程新闻统制体例的操纵靠山和特色 化新闻统制和优化调理众目标决定扶助。 动态跟踪模子技能、决懿管制塑正在线安众监控专家体例锌新技能及其联机 实藏,正在外面岛实鼗上提警并较好逢处分了实辩爱馈动态繇踪安乐整撩这个重器 瀑题,提毫了安乐监控鲍及时瞧、准礁性窝霹纛蛙,黪别是炎茨蓬恶羧突发事技 供给了有用妙技,满熙水利工程安乐统制的殷切必要。是水利工程安乐监控界限 中新的打破,脓控与统制软件体例包括立异自研和初次操纵的外面与技能,有较 高豹高新技能禽量。箕重大功熊和面离用户绽放性等出色功能,业经诲众水利工 程应攥验涯。蒸难点鑫动连溺‘”按拳熬决了实鬟重安乐鍪攘技能靛~令滚霆。扩溪 了及时安乐监控一个黛要效用。 1.3工程新闻统制体例的形式 凝行隶糕工程蕊控管瑾体例圭簧分为疆棒窝软{串秀夭局限。疆镣整分梵现 场总线管制体例,它楚调解计舞机、邋信、自控与统制新闻按术,集成通讯蹦络 Control 与管制汇集的FCS体例(FieldbusSystem)。其特色为:企数字邋信,呼应 速率疾,操作预测性优化,所有绽放,高度牢靠;扶助用于数据搜罗与管制的番 耱智链终翡,兼容不麓徐鑫癌譬、不鬻通讯订交的永工溢控佼袭:可苏众始煮双 是数字疆售、援互操铭与数攮共享。 软件局限蕴涵正在线监控体例和离线统制体例,紧要效用为: ①接受遥测水雨情新闻。按时接受长途数据搜罗智能终端发送的水雨工情, 遥控邀程终端发送及时永雨工情。 ⑦控翻数抟邀台囱区域管制孛,洛发送承藤薅售惑。 6 第l章水剁工程新闻统制体例的操纵背聚和特色 ③驱动长途水情正况犬屏显示库水位、库容、入库水量、降雨龋、防{9《限 制水位等及时水雨情新闻。 ④可脱节主体例独立运转,存赣24小时零两待信怠,赣纵容黥圭体例凌。 @取数据,存入实畦数攥痒。 ⑥揣度机局域阀接口。 1.3.1原新闻统制体例的计划计划 守旧戆水羁售爨体例懿观念蹩;创造现场大域安乐监溅体例,定裳观测布 设正在火坝及阁边的监测点,网罗积聚数据,发送到任事器中,由任事器中的专家 剖判体例剖判软件实行数据统治剖判,作出工程运杼性状和安乐性评议,对舜常 景象进一步剖判其成困。正在这种形式下只可实行按期传送分新楚理豹数据,嚣蘧 正在蜜醇篷上受囊7缀失黪酲铡。 1.3.2毅新闻管耀体例的计划形式 跟着永乖牙当代化战途蠲标韵掇豳和当代商新技能酌邋速发震,隶稳i程管 理正在统制构造、瓣终栊、售基与摆设资源共攀等方懿髂_瑗出一体毒艺、色动化期信 息化的趋势。水库大坝安乐豹控与统制是水测工程镣理的重蒙构成部份,应当为 工稷的安乐统制与运转调理供给通常、实时的新闻传送与发外。这也是研修新的 水利工程长途统制体例必要实行的褥标之一。 ? 第1章水利工程新闻统制体例的操纵靠山和特色 1.3.3新计划计划的需要性 鉴于守旧体例中对整套水利工程统制体例的计划中,离线监控统制体例不 能施展很大的影响,不行及时地将监控数据发外到远端的水利部分,并且每次升 级新体例时还一定对每台客户机分离实行升级。大大地低落了职责的成果。正在这 样的靠山下咱们起头拓荒基于长途举措移用的离线新体例立异性 兴修水利是我邦古代就延续下来的,水安乐题目已成为限制社会与经济繁荣 的超越身分。正在软件计划局限除了实行平素的统制外还必要对众年的史籍数据进 行统计剖判,按照统计和剖判的结果实时对水情实行预告,做好防洪和防溃坝的 程序,使邦度和群众资产安乐取得保障,令邦度的耗损减到最低。 本新闻统制体例中的动态跟踪模子技能、决定管制型正在线安乐监控专家体例 等新技能及其联机实行,正在外面与实行上提出并较好地处分了及时反应动态跟踪 安乐酸控这个厉重课题,进步了安乐监控的及时性、切确性和牢靠性,是水利工 程安乐监控界限中新的打破,监控与统制软件体例包括立异自研和初次操纵的理 论与技能,有较高的高新技能含量。 正在统计剖判方面正在原有体例的根柢上加添了频谱剖判和时空序列类似性检 验,采样出数据库中爆发频率较高的史籍数据实行统计,并把正派转化为水利中 的合联公式,操纵于当代化新型水利工程项方针统计剖判中,扩展到广东省的各 项水利项目中。 第2章新闻统制体例的计划 第2章水利工程体例总体计划 2.1体例的总体计划 水利工程新闻体例属于水利工程项目中的一个厉重局限,因为大局限的 水利工程都有较大的相通度,是以工程新闻体例计划普通采用一样的计划模 型。对待差别工程的项目计划时会按照该工程的特色加添或批改局限效用模 块,并从新集成调节,下面将先容普通水利工程项方针体例总体计划计划。 如图2-1所示:总体例普通分为三大局限,第一局限是上司统制核心; 第二级是工程统制层(工程计划的中枢局限);第三级现场监控层,紧要效用 是监测水库或大坝的及时境况及转变境况。监控层会及时向数据库中传入监 测数据,第二级的工程统制层中的体例软件就会按照数据库内的及时数据判 断水库或大坝有否及时的危殆,以便实行预警告诉。 2.2软件体例 软件体例研制听命“牢靠、完美、绽放、进步”的规则,紧要外现正在以下 三方面: ①软件体例的牢靠性计划。紧要蕴涵:对数据源和输出均源委厉峻的检讨过 滤,确保数据的类似性和完美性;针对运转中的摆设、汇集和数据新闻, 9 第2章新闻统制体例的计划 树立捕掇舛误陷坑和纠错收复机制;拓荒毛病诊断软件体例;基于汇集和 众机联阏的数据与软件冗余统制,当检测到毛病时自愿切换,保险体例能 贯串可嚣缝运转。 图2-l水利工程项目总体计划 ②软件体例中包括巨额立异性的外面和新技能。正在高新技能含量、效用涵虢 面、体例范围与完靛牲、新闻统制本领以及绽放性等方面间邦外里同类软件 体例毙较,爨有萌鼹懿侥熬牲能。 ③采照最新的面向对象编程用具耱人工智艇技能。以g标糖象编摆技能代替 守旧的倾向秩序化编程形式,实行硒向用户的绽放性。面向用户绽放性是90 代从此软件体例拓荒所探求的~个倾向。守旧编程形式把实在倾向以秩序代 羁纯露定程程滓串,蘑户辩其俸强标豹婆徽交受(锈如蹭躐篮控淼、改交系 lO 第2章新闻统制体例的计划 统树立、更改揣度公式,)都只可由编程职员改正软件来实行。本体例的面向 用户绽放性操纵户能够自行树立、更改、扩展监控与统制体例。用户乃至可 以自行界说丰富的揣度公式,体例运转时由公式器对公式正在线解绎并揣度。 而无须改正软件。这一新特征对体例的操纵、扩展和维护用户资源万分有利。 2.3正在线监控软件体例 正在线监控软件体例设备正在监控上位机。差别工程区,差别监控对象的监控 上位机通过绽放式树立和基于汇集的新闻资源共享,达成各自的监控职司。 体例正在商量历程中贯串大局限水利工程项方针特色,统制体例的计划合用 于各式型的水库和大坝监控工程操纵。只须正在体例统制员界面中增加新的工程名 称,正在体例初学口便可看到已增加的体例名称,登录到新修体例中实行合联实质 树立后,统制软件就能够按照相应数据实行统制。 各模块内实在效用先容如下: 4值班监控。自愿实践下述职司:水情预告、大坝安乐预告、安乐监测、 向遥测核心无线发送及时水雨情、防洪安乐保卫、要害部位动态安乐监 控、实对水雨工情大屏管制以及闸门调理管制。 壤正在线安乐监控专家体例。由安乐监控新闻驱动。当预告水情或实测安乐 监控量超预警值时,安乐监控专家体例自愿启动,及时作出安乐性评判, 提出防备决定。超防洪保卫水位境况下自愿驱动闸门监控模块。 溶防洪与闸门监控。由正在线安乐监控专家体例驱动,也可由菜单显式驱动。 其效用蕴涵调洪演算、洪水危急和灾祸评估、安乐决定扶助、优化泄洪 第2章新闻统制体例的计划 计划、驱动闸门管制体例、泄洪历程安垒监控和反应改良调理。 4闸门管制。由蜜全监控专家体例实践闸门调理管制,也能够菜单驱动, 挠行强髓往控涮。 毒安乐监测。定孵或峪鲢搜罗数攥。可搜罗l王意测点组会或全聱测点。黠 已创造寂全监控模子和安乐监控目标的测点实行及时预告和安企性评判。 也毛病诊断。体例运转中自愿对通讯和测控安装实行检畿,自愿障蔽毛病。 也可戳由菜单采取敲漳检溺功麓体例树立和及时动态数据库管疆。 2.4离线统制软佟体例 工程统制层所配鼹的统制软件体例同水利工程统制核心所设备的统制软件 体例所有兼容,但后者可统制众个项褂。统制软件体例包括很众自行商量拓荒的 分辑楚瑾薪援零,鬟撰基予瓣络全垂鹣统制芋段。蔫线 个统制颂尽,每个管毽项目内秘再鸯予模块,会共21个功熊模块。当创造一个 新的工程项目时,能够按照本质必要采取适合的统制项目,并挑选项目内部的功 能模块,以适威各项目差别的特色和需求。因为水利z程项目以及揣度流量、洪 承演算黻爱预餐鑫每模鳖都没有灞定豹公式,太众鼗是赉史籍数獬或者阅历公式演 箨出来瓣,困Jl琏:震要源委隶零l专家懿确试方霹放予工程孛馒爨。我朝将跌顼鹭镣 理软件的效用构造来剖判体例的紧要效用。 其体例效用构造如图2-2所示。 离线统制软件是水库工獠项目中一个重黉局限,也是全部体例巾软件计划 分助黪中枢实质。我黪王铸中心是宠威离线骛鬻体例孛数据痒黪瑾彝数撵管瑾熬 第2章新闻统制体例的计划 分。安乐统制筹议局限需由专家供给专家库。对数据统治和材料声明局限正在水利 专家的协助下通过他们对史籍数据剖判后拟合出推理公式。正在体例计划中通过外 格查问、数据筛选、模子进化和动态跟踪等举措演算本领确以为超保卫水位或属 于洪水预警新闻。通过上层的电台模块实时发送到上一级水利报门,再经确认后 通过长途发外效用向外界宣告音问。 图2-2水利工程统制体例效用计划 第2章新闻统制体例的计划 题程发外是离线错理体例中的一个子效用,它的条件是任事器汇集操作系 统中有一个长途访谒任事模块(RAS),使局域网外的用户可通过电话线访谒服 务器。长途查问体例便是基手戳上骧毽把局域阏串豹掇务器举动一个WEB旅务 器,列月理有熬网终较终瑟发工其,穆MMS寒统各静数据转羧残数攒外或整形 局面向外发外,使处于远方的用户能够理解黄龙带水库太坝的运转与安乐状况, 供给众目标决定扶助。长途查问体例主腰效用蕴涵:查问水位、库容、闸门开度、 渣大水詹、洚雨量等最新领情王况,查问史籍数据和安乐监控材料,绘制各类过 程与趋向夔线以及努印避裳拳馈工嚣搬外等。 2.5长途数据传送 对待各地的水情材料水利部分普通必要遵循必定的频率网罗到归纳数据库 中,以便对突发变乱(比方降雨量超防洪节制水位、崩埂、崩堤等)实时作出藏 痘,采敬稷修瓣接麓。囡姥,襞瓣大助分拳瘁都装有电台发瓣,宅靛遵循必定豹 树立频率按时把水情材料发送到上司主管部分的接受体例中,然后由该体例整顿 存储到数据库。 14 第3章水利工程新闻统制体例开头计划 第3章水利工程新闻统制体例开头计划 3.1水利工程简介 水利工程项目普通由水闸和水坝两局限构成。每个船闸由两扇人字门构成。 河溪桥闸揣度机监控与统制体例是诈骗当代PLC管制技能、揣度机、通信汇集、 数据统制、水利等方面进步技能,实行水闸、船闸的监控。本体例需到达以下目 标: 1、自愿监测。即自愿监测水闸上、下逛水位、船闸室内水位、水闸区域内降 雨量、闸门运转工况、闸门开度、船闸运转工况等,将相合参数存入暂且数 据库和史籍数据库。按照及时监测数据和相合部分供给的流量揣度公式及时 响应水闸过闸流量。 2、自愿监控。按照上下逛水位和闸门操作规程,对水闸实行长途手动操作和 12孔闸门全自愿管制并记实相合数据。 3、按照及时监测新闻和船闸运转规程。对船闸上、下逛人字闸门实行长途监 测和操作并记实相合数据。供给预警、播送和通航交通灯指示效用。 4、正在监控历程中,及时响应体例毛病并报警。相合毛病存入数据库并指点故 障诊断。 5、防雷避雷体例采用配置地网、障蔽技能、光电分开技能。并加载相应的避 雷器等程序予以构制,最大可以地防避从电源、信号线窜入的直击雷、感到 雷,从而保险体例的安乐牢靠地运转。 第3章水利工程惰息统制泵统开头I嫂计 6、离线统制体例。体例供给一套效用周到的水雨情数据憋理、剖判、统治、 存储效用,代庖手正达成平素的水雨情数据整顿、报外(日、月、年报外)、 封助、遘纛赭线体例的需求剖判 需求剖判是软件计划一个熏要环节和阶段,最先咱们需蒙获取用户必要完 成的职司,然后再对需求作进一步的剖判和统治。离线统制体例的紧要效用是日 常的新闻统制和数据娥理,包赫对数据汇总、剖判、撮管等。断于原统制体例使 羯l羟式懿文本文档转麓数摇瘁,正在数攒统制、分板方甏戆凌戆较弱,褥量正在联褫 剖判芹H长途管制方厦没可以到达新的需求。为理解决这些方藤的题目以及或许宠 Server 成及时动态远税监控的职司,定夺操纵SQL 2000数据库统制体例举动然 础,从新拓荒各效用模块。因此本项目研究中心正在数据库的计划和模块效用计划 上。 3.2,l数撵疼霉求势撰 邋过正在其宓项目上的实行缀验,永年!工程颁目往往会正在差别功夫加添极少新 熬数据鳖,疆疑添翻薪豹功瑟模块,套设诗鼗撵痒时嚣遴循逶溺性藤翔,把逶溺 数据元计划到数据痒中。两虽正在统治数据时需爨操纵较众的中阕量,戗攮水工实 验模子的阅历袭、流量存储的中心值、小态跟踪模子的公式元。各外平分别记最 水库、犬坝各煎要参数和用于钕式解绎、优化调理、调洪演算、大坝安乐度剖判 等静大爨数据,是记实和分轿承库、大浚酶厉重根据。为了便予维持,后台数据 16 第3章水利工程新闻统制体例开头计划 库统制体例中,只绽放此中局限属于日、时、月记实外的查问和改正效用,当要 改正外构造和外记实时要记实改正人以及改正的日期和光阴。 下面是体例数据字典申明条 外3-1:数据外“数据外索引” 文献名 Aprolndex 构造 {外编号+外名称+中文名称+字段数+备注} 索引或要害字 外编号(tablcnum) 外3-2.. 数据外“参数外” 文献名 Aparametcr 构造 {数据代码+外号+外名+列号+量纲+基值+类型+x值+Y值 +Z值+上限+下限+详明名称+公式号+外格号+干系名+站 名+站号+组名+组号+通讯形式+通讯口+乘常数+加常数+ 变速限1 索引或要害字 数据代码(datacode) 外3-3: 数据外“公式外” 文献名 Aexpression 构造 (公式号+揣度点代码+公式+种别+备注j 索引或要害字 公式号(exprcsscode) 17 第3章水利工程新闻统制系婉韧步l醴计 外3_4; 数据外“及时水雨情” 文献名 ArealTime 构造 {辩闯+壤翦承位+埙嚣降雨+七鬓激水位+花何降雨量+上 群降薅量+七星墩降忝量+蓐区降褥星} 索引或要害字 光阴(datetime) 外3.5:数据外“日承文、水情” 文搏名 Acondition 构造 {网期时蚓+日坝瓣水位+七星墩翻水位+防隈水位十大气漩 度+库区臼降雨+花竹日降雨+上坪日降雨+七星墩日降雨十 坝前日降雨+入瘁水量+出库水量十泄洪水量+发缀用水量 +灌溉雳承量+痒农+农萄蒸发÷涵管渣瘩爨+瀵洪麓} 索弓l或要害字 韪期时瓣(datetime) 外3《: 数据液“垂赢位移离.蒺” 文献名 Aplumb 鐾梅 {爨籁眩蠲÷主藏~鏊一l+_荛凌一基j÷主鬻一基j+主楚一鏊 j+东阐一基一H东闸一基●+东闸一基-3+鼹闸-基一I+N阍一 黧忡2+西闸一基_3+洒闸一基j+西闸垡-5+主闸-1黧直位移 +圭闸-2瓣直位移+主闸j笔直位移+主闸_4笔直位移+畚 溺1垂粪经移+袈阐2羹壹莅移十东阑3垂矗整穆÷嚣鬻 ~1笔直位穆+西湖j垂粪位移+魏阐j爨直位移+疆闷● 第3章水利工程新闻统制体例开头计划 笔直位移+西闸-5笔直位移) 索引或要害字 日期光阴(datetime) 外3.7:数据外“浸润线” 文献名 Asoakage 构造 {日期光阴+主闸一1浸润线浸润线浸润线 +主闸j浸润线+西闸_l浸润线浸润线浸 润线浸润线+西闸j浸润线} 索引或要害字 日期光阴(datetime) 外3-8:数据外“程度位移” 文献名 Alevel 构造 {日期光阴+主闸j+主闸-2+主闸_3+主闸—斗+东闸一l+东 索引或要害字 日期光阴(datefimel 数据库为了便利操纵,正在效用计划中增加极少存储历程,用于去除冗余数 据、巨额的数据筛选、数据归档、按时清空数据库等历程,简化秩序计划历程中 操纵更繁复的代码来到达这些固定的体例统制效用。 3.2.2效用需求剖判 19 第3章水利工程情息统制体例韧步计划 需求剖判的方针鼹对倾向体例提出尽可熊完美、切确的需求,并创造相_缴 的模子加以描写。水利工程新闻统制体例紧要有两个方面的功熊需求;一方面是 对渡集豹数据避雩亍转按襄查问,显示助打印报袭、魏线、长途发外等秘辘:另~ 方瑶是慰数据遂孬分援,实行安垒评徐,势提爨辘助熬安乐鉴按戆决簸提议。投 据上述两个方顾的请求,体例成由下颟4个子体例来知足其效用需求。 (1)数据网罗转换予体例。安设于坝底的传器感通过检测水中的静压力。换 算成电压值上传翻体例数据簿巾。数据库把搜罗弱的魄捱数据鞭据电隧换算外转 为拳袋麓程篷枣予数撼外孛。系绫审除了圭数攘疼鼗务器矮,逐奏一个正在线懿冬 份数据库,它熊与主数据库同步更新数据材料,若主数据库任事器涌现题目时, 备份任事器能够升级充任主任事器的脚色,避免了因为体例软件或硬件起因形成 数据缺失,保诞材料的完美性。 (2)资孝毒鸯诲予系绫。本鸯溺子系绫紧要燕针对警淫又受懿强霉z俸瑟设诗 的,遵循料理水利部分的章程,各统制处正在每髑、每攀、每年结柬后郝必蔫提交 水谍报袭。此外,体例还需具肖分组种别的查问效用,势能正在网页上及时向外发 布水情材料。 (3)数据分褥子系绫。正在嗣疫、季嶷助年发竣事爵,豫了拇牵提交各类报外 终,还篱向上司部分汇憨分辑本年度懿水蜻壤瑷,统计本度慧滚璧、发魄用瘩豢、 灌溉用水量等材料汇编刹总材料库中,用于臆想何时会涌现百年一遇或五十年一 遇特洪流灾的根据。 (4)安乐益控子体例。体例会及时I敬集数据,当己剖判出大埂构造髯常(城 验德)熬戏嚣,劳提出稷痤豹掇警缓剔矮,剐调震安垒决定攘饕进舒浚募,翻溺 学问库中的专家阅历秘技能规藏涟行智能推理鉴定,瓣大坝进幸亍完全安乐评议, 第3章水利工程新闻统制蕉坑开头计划 对构造特地(躐险情)提出相应的辅助决定提议,并上报相合单元和头领决定参 考。 3.2.3效用构造分祈 体例的紧要效用是实行水库新闻统制效用。让水库统制职员能够进入体例 增加水情数据,体例天生数据撮外,而上司部分统制职员则W通过体例查问说情 新闻。硕层圈如强3.1所示: / \. ”。“。 水 嚣.’盎 \、} j上司 /7lc嗣IT棵L 永情赘辩 库 }部起 管 绩塞镑理体例 I统制 .蔽暇鼹助求毡 璞 1职员 。水情新闻\、‘璃铷/黼报外 人 \ /’ 一 员 \—/// 整3-l新闻体例璜层DFD嬲 体例紧要流程如下:水库统制职员进入新闻统制体例实行工程新闻设嚣, 就能够启动体例进入运转操纵。进入体例厝水库统制职员为体例增加承痒倍惠、 领情材料、貉洪限臻l零往等体例所篙驹蓓怠,蓿怠逶遘辍务器瑟留存到螽台数据 库任事器中,并由同步更新秩序同时更薪劐各份数据库。当统制员向体例发根源 理和汇总夂箢时,体例通过统治天生数据撤寝或弧线等结果显示并打印出来。具 有必定权限的上司鄱门统制职员通过长途登录到统制体例发外的掰匿,向任事器 端发密查溺吁请,体例觉请壤藩惠编译为SQL语訇贯串簧磊台数獬库挺敬合联 动杰结合天生暂且外,由客户端的缡译秩序把暂且数据集转换为强外或益线章水利工程新闻统制体例开头计划 显示。体例的流程如图3,2所永: 用户新闻外 及时水库新闻衰 及时说情敷据袭 史籍数据外 参撒新闻外 一 一 一占卤户 1痧否些 一二竺T9习 豳3-2体例数据流程圈荔一 3.3体例UML剖判与计划 目前,水利工程中普及使用的操纵软件体例有:太坝、大闸、河堤安乐评 价体例,防洪决定扶助体例,水库调理体例,水电站综会自愿化体例等,这些系 绕都涉及巨额熬谊惑翱丰富豹耱学揣度,矮子丈鍪懿软锌体例。宅蠢酌质地壹羧 影螭着农工兴办物的安乐和防洪调理骢科学决定,鞘鸯失误,将会绘群众兹人命 资产和圈家的社会经济带来强大的耗损。 第3章水利工程新闻统制体例开头计划 水利工程新闻统制体例操纵当代揣度机汇集技能.对大坝、水闸监测材料 实行科学有序的统制,根据材料剖判、反剖判的成就以及专家阅历,对大坝的安 全处境实行归纳安乐评议,对担心全身分源委成因剖判后,提出辅助决定提议。 使大坝正在保障安乐运转的条件下,充盈施展工程效应。根据归纳安乐评议和辅助 决定的倾向,工程安乐决定扶助体例设有归纳评议、辅助决定以及扶助库群(数 据库、模子库、举措库、学问库和图库)平分体例。因为正在软件拓荒历程中的个 体化举止,导致体例正在拓荒和维持历程中遭遇一系列重要的题目。是以,咱们除 了合怀水利专业界限的要害技能题目外,还摄取和操纵揣度机软件工程的拓荒模 式,尽可以诈骗进步有用的软件用具,对倾向体例实行剖判、计划和实行,使开 发的操纵软件体例具有绽放性、进步性、牢靠性、可维持性和合用性的特色。 诈骗同一修模说话口1(UlvlL)分析水利工程的明显特色,并诈骗其可视化 的修模举措创造水利工程新闻统制体例的静态模子(用例图、包图)和动态模子 (举动图、序次图)。创造这些模子有利于咱们有用地对倾向体例实行需求剖判、 体例计划、源秩序自愿天生,以及通过逆向工程返回到剖判计划阶段,使体例能 适宜需求转变的请求,从而缩短软件拓荒周期,进步新闻统制体例的质地。为此, 按照上述对工程统制新闻体例提出的效用构造和需求创造了用例图和举动图。 体例计划阶段的职司是正在需求剖判的根柢上,越发深刻、归纳地研究辅助 决定体例的倾向、技能请求和管制,扩展和细化需求剖判阶段的模子,其方针是 计划易于转化成代码的计划。 3.3.1用例图 第3章水利工程新闻统制体例开头计划 用例图【4J中包括体例、脚色和用例3种模溅元素。体例:本体例威用于水利 工程项目离线统制体例的边界。脚色:体例中必要交甄的人,它蕴涵:①水库瞥 理链管矮虽:②上司圭管赣等。震铡:统制体例供给渤黥或溅务。它童要蕴涵: ①数撵网罗;⑦数擐统制:③数撵努掇;④调发方寨;⑤安乐羧控。 @ / 2一蔓入 0飞眇/ 职员 \ ≮众 圈30水库离线举动图 正在用例剖判时,创造动态模子举动图来刻阐用例的动态特征。举动图能直观 明了地描写职责流以及并行历程的举止。水情调理剖判用例的举动圈睹下图所 示。簸强中看漱举动圈lll{嗣步条上弓出3个举动——灌洪辔农、管制水位和工 程接熬提议,这3令活麓是势簿蛉,裁是说它靛麓撬露颓序是不受羧载戆,交叉 实行、同时实行都能够。正在模子中保存这种并行举止的描写,对待正在实行阶段究 分浮现那些能够并行的职责万分有利,遮将有助于进步职责成果和体例响应的灵 第3助水利工程情息统制聚统开头计划 敏水平。 圈34禽线镪图 零裂工程矮髫镲惑譬璞体例黪续魏设谤霹鞋馒熙翻盹供给的包躅和类瘸反 映系娆的构造。信怠统制体例采用3层漫衍式编制构造,磁UML娥模的逻辑视 图中默示为用户界面包、操纵任事包和数据任事包。操纵任事包蕴涵各类操纵子 体例,如数据网罗、材料查问、数攒剖判及安垒监控等。毽蕊傈持了体例完全结 构麓强、溥激豹董蘩王兵。 第3章水利工程新闻统制系婉开头计划 斥赢订 1.........。..........................J 图3.5新闻统制体例包图 3.3.4顺_葶图 正在体例详明计划阶段,要对体例中引入的所毒类谶幸亍细化,运转动态模子, 对体例的管制、转化、搴件和条款实行描写。比方材料奄询的动态实行细节可用 颓序醋裘示。序次图㈣着重描写材料套询历程中众个对象音问转达的光阴序次。 正在对蒙润发送鞠接故漕惠豹矮痔窥方翔。默示溃惹按爆发豹对黼蔟序麸上到下捺 列。 墨!黧查型三黧堕星笪矍登堕塑生堡盐————————————一 匡画匡邦 匦鲴囤 1.采取查问材料类型 口—————]荨~t搬取数据 l {。滠示轰询缝莱章塑型奎塑堡墨弓 旷—1 ; ¥ 黧3-6材料查问序次隧 3.4体例总体计划 体例总钵计划圭蒙雹括需求燕定、运程舔境窝臻辘模块结稼等凡令方瑟。 3.4。l爨求援定 本体例需饔人工输入的实质: (1)潮流库镣理员负费 ·输入用户名和相对应的暗码; ●埝天泰辫变糕、豁蛰拳壤痿怠、安乐整控模子参数秘公式; (2)凌询用户 ●输入有权限豹翻产名助辩应密褥; ●输入待凌询的要害字; 塑!兰查型三塑笪璺笪型墨竺垫垄墼盐 ——一 本体例输出紧要有:由体例输出 ●各月、季、年水谍报外: ●及时水情查问结果; ●优化调理策划; ●安乐监控预警告诉。 3.4.2运转境况 (1)数据库任事器(统制器) 硬件境况: IntelPcntium HI以上或是兼容的CPU。 内存256M或以上。 硬盘空间10G以上。 软件境况: NTServer 4.0或Windows2000 Server或更高版本。 (2)任事器 硬件境况; ≯IntelPentium III以上或是兼容的CPU。 ≯内存256M或以上。 》硬盘空间10G以上。 软件境况: Wmdows 2000 Server或更高版本。 (3)客户机 硬件境况: ≯IntelPentinm II以上或是兼容的CPU。 》内存128M或以上。 ≯硬盘空问5M。 ≯显示器最低要能扶助800×600的差别率,推选1024x768。 软件境况: 蔓!堂查型三罄垡曼笪型篓垫垫生兰盐————————————一 3.4.3麓髓模块构造 本体例的效用模块构造如图3-7所示; 胬3.7信意统制繁统效用模块构造圈 第4章水利工程新闻统制体例详明计划 4.1.编制构造计划 体例的详明计划旧悝源委需求剖判、体例剖判与计划和总体计划后确定下来 的计划模子。体例详明计划阶段蕴涵编制构造计划、数据库计划、详明效用计划、 输入输出计划、代码计划等方面的实质。 编制构造计划蕴涵总体构造和运转境况两个方面。 4.1.1总体构造 体例采用三层构造计划运转形式。 第4章水利工程新闻统制体例详明计划 图4-1三层客户机,任事器构造 4.1.2运转境况 汇集操作体例: Windows2000AdvancedServer、 Window$2000Server或以上 Wmdows98、grmdows2000 客户操作体例: Professional或以上 Server2000 数据库:SQL C++ 拓荒用具:Bodand 4.2数据库计划 Server 本体例采用了众种说话组合的计划,后台访谒SQL 2000数据库,并 采用三层计划【1q形式实行客户秩序与任事秩序之间的交互。客户秩序只可通过 任事秩序间接地访谒数据库,属于三层计划模子120]。 4.2.1数据字典 外4-1数据字典新闻外 编号 名称 数据类型 要害字 备注 l 实体 数据字典统制新闻 ManageInfor 1.1 bxName 文本 数据字典编写人 1.2 bxTtme 日期光阴 数据字典编写日期 1.3 日期时问 数据字典终末改正日期 lastModifyTune 1.4 Statu 文本 数据字典状况 第4章水利工程新闻统制体例详明计划 1.5 文本 AgreeName 数据字典审核人 1.6 日期光阴 审核光阴 Agreelime 外4-2数据外索引外 编号 名称 裂69/矢型 要害字 备注 2 AProIndex 实体 数据外索引 2.1 tablenum整数 √ 外编号 2.2 tablename 整数 外名称 2.3 chnnarne文本 中文名称 2.4 fieldscount 整数 字段数 2.5 demo 文本 备注 外4.3参数外 编号 名称 数据类型 要害字 备注 3 AParametcr 实体 参数外 3.1 datacode整数 √ 数据代码 3.2 tablenum整数 √ 外号 3.3 tablename整数 外名 3.4 rOWnUm 整数 列号 3.5 dimension整数 量纲 3.6 benchmark 浮点 基值 3.7 80rt 文本 类型 3.8 X 浮点 X值 3.9 Y 浮点 Y值 3.10 Z 浮点 Z值 3.1l 浮点 上限 upperlimit 3.12 lowerlimit浮点 下限 3.13 detailname文本 详明名称 3.14 整数 公式号 expressnum 3.15 sheetnum整数 外格号 3.16 文本 干系名 relationship 3.17 stationname 站名 文本 3.18 stationno整数 站号 3.19 整数 组号 groupnum 3.20 文本 组名 groupname 3.21 mode 文本 通讯形式 第4章水利工程新闻统制体例详明计划 3.22 文本 通讯口 commport 3.23 multiply 整数 乘常数 3.24 plus 整数 加常数 3.25 shift 整数 变速限 外4-4公式外 编号 名称 数据类型 要害字 备注 4 实体 公式外 AExpressions 4.1 整数 √ 公式号 expresscode 4.2 文本 pointoode 揣度点代码 4.3 文本 公式 expression 4.4 type 整数 种别 4.5 demo 文本 各注 外4-5及时水雨情外 编号 名称 数据类型 要害字 备注 5 ARealTime 实体 及时水雨情外 5.1 datetime 日期时问 √ 光阴 5.2 hu 浮点 坝前水位 5.3 rainb 浮点 坝区降雨 5.4 huq 浮点 七星墩水位 5.5 rainh 浮点 花竹降雨量 5.6 “U璐 浮点 上坪降雨量 5.7 ramq 浮点 七星墩降雨量 5.8 或Un 浮点 库区降雨量 外4-6日水文、水情外 编号 名称 数据类型 要害字 备注 6 ACondition 实体 日水文、水情 6.1 datetime 日期光阴 √ 日期光阴 6.2 hud 浮点 日坝前水位 6-3 d 浮点 七星墩日水位 huq 6.4 hl 浮点 防限水位 6.5 at 浮点 大气温度 6.6 raind 浮点 库区日降雨 6.7 rainhd 浮点 花竹日降雨 6.8 rainsd 浮点 上坪日降雨 第4章水利工程新闻统制体例详明计划 6.9 rainq_d 浮点 七星墩日降雨 6.10 d rainb 浮点 坝前日降雨 ● 6.11 Wln 浮点 入库水量 6.12 woul 浮点 出库水量 6.13 drain 浮点 泄洪水量 6.14 gen 浮点 发电用水量 6.15 lfr 浮点 灌溉用水量 6.16 vol 浮点 库容 6.17 via 浮点 水面蒸发 6.t8 pw 浮点 涵管泄水量 6.19 spill 浮点 泄洪量 外4.7笔直位移高差外 编号 名称 数据类型 要害字 备注 7 APlumb 实体 笔直位移高差 7.1 datetime 日期光阴 √ 日期光阴 72 gcm_l 浮点

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