水利水电技术第４３卷２０１ ２年第９期 水利工程养护维修数据管理平台的研建 洪正义 ，孙树林 ，周立国 （１．河海大学地球科学与工程学院，江苏南京２１００９８；２．河海大学水文水资源与水利工程科学国家 重点实验室，江苏南京 ２１００９８；３．安徽省电力设计院，安徽合肥 ２３００００） 摘 要：本文采用面向对象方法，设计了水利工程养护维修数据管理平台，并实现了对相关单位所辖 工程现状进行实时管理和养护维修。该数据管理平台有如下特点：（１）人机交互，可操作性强；（２） 可视化界面，实现信息化管理；（３）权限操作，保障数据安全运行。 关键词：水利工程；养护维修；实时操作；数据管理系统；数据库设计 中图分类号：ＴＶ一３７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—０８６０（２０１２）０９—０１０６—０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ ｄａｔａ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ＨＯＮＧ Ｚｈｅｎｇｙｉ ，ＳＵＮ Ｓｈｕｌｉｎ ，ＺＨＯＵ Ｌｉｇｕｏ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎ￣ｎｅｅｉｆｎｇ，Ｈｏｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９８，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ－Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｔｌｔｅｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｏｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９８，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ； ３．Ａｎｈｕｉ Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｏｉｆ ２３００００，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｄａｔａ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｈｅｒｅｉｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ａｕｔｈｏｒｉｔｉｅｓ ａｒｅ ｒｅａｌ— ｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ｄａｔａ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｈａｓ ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ：１．ｈｕｍａｎ・ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ ｓｔｒｏｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｖｉｔｙ；２．ｖｉｓｕ— ａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｚｅｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；３．ａｎｔｈｏｎｚｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｔａ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｃｏｎｓｅｖａｒｎｃｙ ｐｒｏｊｅｃｔ；ｍｍｎｔｅｎａｎｃｅ；ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｄａｔａ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ；ｄａｔａｂａｓｅ ｄｅｓｉｇｎ １ 研发背景 我国的水利信息化建设起步至今，在广大水利工 作者的共同努力之下，取得了很大的成就。水利信息 化建设包括以下三方面内容：（１）基础信息系统工程 程和灌区工程等水利工程基本数据的准确性、完整 性、及时性和安全性，保证不同权限操作人员在进行 实时查询和数据信息管理时的所有数据反应的是当前 工程的最新情况，在提高工作效率的同时，保障数据 库能够安全运行，以实现水利工程养护维修信息化水 平。 的建设，包括分布在全国的相关信息采集，信息传 输、信息处理和决策支持等分系统建设；（２）各类数 据库，包括历史水文数据库，实时水雨情数据库，水 ２水利工程养护维修数据平台的设计 该水利工程养护维修数据管理平台按照《水利信 息化标准指南》 中的标准和规定进行设计，面向水 利工程数据库，水利地理空间数据库等的建设；（３） 综合管理信息系统的建设…。近年来，很多水利部 门都在开展水利工程数据库的建设，而水利工程种类 繁多，其数据库的建设模式主要由其今后应用范围的 覆盖范围决定 Ｊ。本文所研建的数据管理平台是面 向水利工程养护维修单位的，其覆盖范围是具体的水 利工程数据库，在管理和养护维修上能够实现包括对 堤防工程、控导工程、水闸工程、泵站工程、水库工 １０６ 收稿日期：２０１１－１０－１９ 基金项目：河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放 研究基金资助项目（２００５４０８９１ １）；留学回国人员科研基金 项目（２００７１１０８）；江苏省环境保护厅项目（２０１０２９）。 作者简介：洪正义（１９８７一），女，云南鹤庆人，硕士。 Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＶｏＬ ４３ Ｎｏ ９ 利工程管理单位与养护维修单位。因此，最基本的要 求是通过分级设置和不同的授权，在不同权限不同身 份人员登陆之后，实现对工程数据的操作。 ２．１ 系统需求分析 ２．１．１ 用户类型分析 根据该数据管理平台的操作要求，把使用该系统 的用户类型分为４类：（１）管理员级，具有能对整个 数据管理平台所有数据进行操作的权限；（２）主管员 级，具有能对所管辖范围相关水利工程的数据进行管 理和操作的权限；（３）办理员级，具有能对所管辖范 围相关水利工程的数据进行查询和录入的权限；（４） 游客级，仅限于对相关水利工程的数据进行查询的权 限。 ２．１．２ 系统功能需求分析 根据系统的特点和用户需求，数据管理平台的设 计分为系统设计和系统实现两部分，对该数据管理平 台的设计考虑以下功能：（１）将整个水利工程养护维 修的当前情况全部反映为数据信息流；（２）保证不同 权限的用户能在人机友好的界面下对数据进行操作。 自顶部逐层向下进行功能分解，该数据管理平台由数 据管理，数据查询，系统维护，退出系统四个功能模 块组成，具体功能模块见图１。 ｌ系统开发人员ｌ １人机交互界面Ｉ 水利工程维修养护数据管理平台 蔫 ～一 ２．２数据库结构设计 系统需求分析之后，可将采集的各水利工程基础 数据实现具体化，即数据库系统结构设计的过程。整 个水利工程养护维修数据管理平台设有若干数据表， 这些数据表构成数据库子库，主要数据库子库有： （１）堤防工程子库。包括堤防工程概况表，即桩 号、堤防所属河道名称以及河岸、堤防等级、堤防所 属管理单位、养护人员等；以及堤防工程参数表，含 有堤顶、堤坡、戗台、防汛物料等参数。 （２）控导工程子库。包括控导工程概况表，即桩 号、控导工程所属河道名称以及河岸、控导工程属 水利水电技术第４３卷２０１２年第９期 洪正义，等∥水利工程养护维修数据管理平台的研建 性、所属管理单位、养护人员等；以及控导工程参数 表，含有各种控导工程类别的参数。 （３）泵站工程子库。包括泵站工程概况表，即泵 站名称、泵站等级、泵站类型、所属管理单位、养护 人员等；以及泵站工程参数表。 （４）水闸工程子库。包括水闸工程概况表，即水 闸名称、水闸等级、水闸孔数、闸门类型、所属管理 单位、养护人员等；以及水闸工程参数表。 （５）水库工程子库。包括水库工程概况表，即水 库名称、地址、水库等级、所属管理单位、养护人员 等；以及水库工程参数表。 （６）灌区工程子库。包括灌区工程概况表，即灌 区名称、灌区类型、灌区等级、所属管理单位、养护 人员等；以及灌区工程参数表。 ２．３应用程序设计 该养护维修数据管理平台的应用程序包括数据库 （表），数据库驱动程序和用户界面三部分 。开发 的过程中，要根据需求设计可供访问的应用程序，同 时，创建报表和查询，使得用户能够从数据中提取对 其有用的信息。 ３水利工程养护维修数据平台构成 ３．１ 输入输出设计 用户在进入系统查询模块后，根据提示菜单进入 查询功能树的最底层模块，在数据库内按照查询条件 进行逻辑组合，检索到数据库中相对应数据表中的数 据项，得到准确的数据记录，结合查询的相关需要， 输出设计为各种结果或报表。而输入设计则包括整个 数据管理平台的内容，且保证所有库内数据能被即时 修改。 ３．２系统软硬件环境 该养护维修平台的开发采用Ｃ／Ｓ（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ）模 式。服务器的软件环境要求采用操作系统为ｗｉｎ— ｄｏｗｓ２０００以上版本，应用系统开发软件为Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓ． ｉｃ６．０企业版，数据库系统软件为ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ２０００，由 于Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ语言与结构化查询语句ＳＱＬ具有很好的 兼容性，且ＶＢ和ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ２０００在操作系统下也能很 好的兼容。硬件环境要求至少为Ｐｅｎｔｉｕｍ １６６ Ｍｈｚ以上 处理器，１２８ ＭＢ以上内存，２５０ ＭＢ以上硬盘，配备 图形显示卡以及ＣＤ—ＲＯＭ驱动器。客户端则安装专 用客户端软件，另外配置打印机。 ３．３系统结构 ’ 数据管理平台的操作建立在信息化处理的基础上， 工程数据信息的采集要求以当前养护维修的实时数据 １０７ 洪正义，等∥水利工程养护维修数据管理平台的研建 为标准，数据的处理是一个动态的过程。系统通过可 视化用户界面对各水利工程数据进行操作。系统结构 模块分析如图２所示，该数据管理平台的结构包括网 络基础设施层，信息资源层，应用支撑层和应用层。 图２系统结构模块 （１）网络基础设施层：为各项应用提供所需要的 通信网络及其管理环境。 （２）信息资源层：为各种应用提供所需要的信息 资源及其支撑环境。包括用户信息资源和工程信息资 源。信息资源支撑环境包括数据中心提供的服务器、 数据存储、数据存储和备份以及系统软件等。 （３）应用支撑层：由各水利工程项目体系、数据 交换体系组成。提供各种操作所需要的技术支撑。主 要包括数据管理和信息查询。其中，信息查询可以对 水利工程管理单位和养护维修单位管辖的所有水利工 程基本数据进行实时查询，了解到目前堤防工程、控 导工程、泵站工程、水闸工程、水库工程和灌溉工程 的情况。而数据管理可以管理所有用户信息，并指定 用户权限，并管理水利工程下属子工程的当前概况， 便于针对各水利工程管理单位和养护维修单位对所辖 工程的数据信息进行实时录人和修改，实现所有权限 用户进行的操作都是当前水利工程的养护维修最新情 况。 （４）应用层：满足各部门各级权限用户对数据进 行操作。操作范围包括工程日常养护维修数据，各工 １ｏ８ 程划分段的维修养护人员、工程概况、养护维修原材 料、施工工艺等数据内容。 ４系统运行 信息查询模块的运行属于游客级操作，即可供所 有人查询所有的工程数据。 用户需要通过口令和身份验证才能进入数据管理 模块的操作，其运行分为３个等级：（１）管理员操 作，可以指定用户类型和用户权限，并对用户信息进 行修改；（２）主管员操作，可以对各水利工程的概况 进行管理；（３）办理员操作，水利管理单位和养护维 修单位通过操作所辖水利工程的养护维修数据实时信 息，为工程数据的及时查询提供依据。 ５结论 该水利工程养护维修数据管理平台的分析、设计 和开发是基于水利工程数据库的建设要求提出的，具 有信息化、可操作化的特点，系统提供的面向对象可 视化界面操作，紧密结合各工程当前的养护维修实际 状况，方便管理单位和养护维修单位以及各种用户对 工程数据进行查询和管理，是向水利信息化迈进的关 键一步。 但是，该平台的设计也存在一些问题，由于采用 的是Ｃ／Ｓ模式，加之基于此模式开发的系统对整体 性要求较高，因此，该系统只能用于小范围专用网 络，面对升级比较闲难，对网络的安全性要求很高。 在对此系统的维护上需要在系统的可扩展性和交互性 上多加考虑。 参考文献： ［１］ 黄藏青．水利信息标准化探讨与思考［Ｊ］．中国水利，２０１１ 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