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2  系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖1所示。

    基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)部分，它是信息化的數(shù)據(jù)倉庫，儲存著各應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，根據(jù)該系統(tǒng)行業(yè)管理范疇。包括以下幾類信息：基礎(chǔ)特征信息，工程信息，水情信息，組織機(jī)構(gòu)信息。有了這些信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也可為各級水利行政主管部門做好行業(yè)管理和行業(yè)發(fā)展評價(jià)信息支持。

    灌區(qū)地理信息數(shù)據(jù)庫是將灌區(qū)的地理屬性信息數(shù)字化，并以信息數(shù)據(jù)的形式存儲在數(shù)據(jù)庫中，具有基礎(chǔ)性、專業(yè)性、規(guī)范化和共享性等特征和特性。該數(shù)據(jù)庫是灌區(qū)工程管理、監(jiān)測監(jiān)控、電子地圖系統(tǒng)依賴的信息基礎(chǔ)，也為灌區(qū)其他信息管理子系統(tǒng)提供底層的數(shù)據(jù)支持。   

    接口系統(tǒng)為第三方應(yīng)用軟件利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，為進(jìn)行系統(tǒng)二次開發(fā)提供開發(fā)函數(shù)接口，接口系統(tǒng)能提供對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的每張數(shù)據(jù)表的增加、修改和刪除操作功能，接口系統(tǒng)應(yīng)以Com、Web Service等形式體現(xiàn)，支持Java、Net、Delpi、Vb等多種主流編程語言的調(diào)用，接口還要提供詳細(xì)的使用文檔，以便于后期業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和系統(tǒng)升級。

3  系統(tǒng)功能

    該系統(tǒng)以信息化應(yīng)用為主要表現(xiàn)技術(shù)，通過公共通信網(wǎng)絡(luò)或該系統(tǒng)自建通信網(wǎng)絡(luò)為傳輸通道，數(shù)據(jù)庫技術(shù)為底層數(shù)據(jù)支撐手段，采用B/S系統(tǒng)架構(gòu)，全面搭建該系統(tǒng)信息化的應(yīng)用管理平臺。硬件設(shè)備包括測控服務(wù)器、測控終端和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜等。

    根據(jù)該系統(tǒng)遠(yuǎn)程測控的要求，其遠(yuǎn)程測控的內(nèi)容均應(yīng)在其處級管理部門實(shí)現(xiàn)，因此，所有應(yīng)用軟件和后端硬件設(shè)備均配置在水務(wù)部門，其中硬件設(shè)備的服務(wù)器都安裝在網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜內(nèi)，布置于管理局的機(jī)房內(nèi)，所有應(yīng)用軟件安裝于工作站中，需要應(yīng)用時(shí)在會議室通過與相應(yīng)的大屏顯示設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)所有功能的實(shí)時(shí)展示。系統(tǒng)功能應(yīng)用架構(gòu)如圖2所示。

3.1  灌區(qū)工情GIS管理信息系統(tǒng)

    GIS管理信息系統(tǒng)是針對灌區(qū)水利工程設(shè)施的管理工作而設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)。利用三維GIS地圖作為應(yīng)用展示界面，通常地理信息的表現(xiàn)手法有：地圖瀏覽、圖層管理、地圖查詢、地圖輸出、匯總分析等，直接、形象地完成水利工程設(shè)施的管理工作。為維護(hù)水利工程設(shè)施、水資源調(diào)度、防汛抗旱提供快速、方便的技術(shù)支持。該系統(tǒng)具有較好的人機(jī)交互界面，可以利用GPS對地圖進(jìn)行更新維護(hù)，同時(shí)也包含許多適合水利工程制圖的獨(dú)有的地圖維護(hù)功能，例如：利用樁號在渠道上動態(tài)分布水利工程建筑物。

3．2灌區(qū)工程建設(shè)管理信息系統(tǒng)

    灌區(qū)工程建設(shè)管理的業(yè)務(wù)主線是項(xiàng)目管理，工程項(xiàng)目日常管理流程是：規(guī)劃報(bào)告 一可行性報(bào)告一項(xiàng)目設(shè)計(jì)一項(xiàng)目招標(biāo)一項(xiàng)目投標(biāo)一項(xiàng)目實(shí)施一項(xiàng)目驗(yàn)收。灌區(qū)工程建設(shè)管理系統(tǒng)按照項(xiàng)目管理的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。項(xiàng)目的檔案資料是管理的重點(diǎn)，既有電子資料歸檔管理，也有掃描圖像歸檔管理，對歸檔資料可以方便查詢、打印，各個(gè)階段的數(shù)據(jù)全部入庫管理，可以方便地查詢、瀏覽、匯總、分析及報(bào)表輸出。灌區(qū)工程建設(shè)管理系統(tǒng)以地理信息為表現(xiàn)手法，可以獨(dú)立顯示規(guī)劃、可研、實(shí)施方案及竣工驗(yàn)收的建設(shè)內(nèi)容，也可以通過比較的方式顯示；可以在地圖上進(jìn)行查詢、檢索數(shù)據(jù)，也可以實(shí)現(xiàn)地圖的維護(hù)、打印等功能。

3.3灌區(qū)測控信息管理系統(tǒng)

    在灌區(qū)信息化建設(shè)中，灌區(qū)閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控、水情、雨情、墑情、地下水位及氣象等信息的管理是非常重要的部分，都需要將監(jiān)測測控的信息進(jìn)行管理，該系統(tǒng)的監(jiān)測管理系統(tǒng)分為信息采集、信息傳輸、信息處理三部分。信息采集部分有兩種方式：自動采集信息、人工錄入信息。信息傳輸部分也有兩種方式：自建通信網(wǎng)絡(luò)、利用公共網(wǎng)絡(luò)資源。信息處理部分主要是通過軟件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)如圖3所示。人工錄入的信息是利用個(gè)人手機(jī)或其他便攜工具將記錄下的水位信息發(fā)送到管理局信息監(jiān)測服務(wù)器；自動采集信息通過自建通信網(wǎng)絡(luò)或公用網(wǎng)絡(luò)資源傳輸?shù)焦芾砭中畔⒈O(jiān)測服務(wù)器；管理局服務(wù)器通過中心處理系統(tǒng)為職能科室和基層管理站所提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

4灌區(qū)量測水管理信恩系統(tǒng)

  灌區(qū)量水是灌區(qū)實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化調(diào)度、用水總量控制和灌溉用水定額管理的關(guān)鍵，是深化灌區(qū)水費(fèi)改革、實(shí)現(xiàn)按需收費(fèi)或階梯價(jià)水費(fèi)的基礎(chǔ)，是進(jìn)一步挖掘農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力、提高灌區(qū)水資源利用效率和管理水平的核心。

    灌區(qū)量測水管理系統(tǒng)根據(jù)灌區(qū)自動測流硬件設(shè)備建設(shè)情況，結(jié)合明渠量水技術(shù)水平，將各種量水方法錄入到系統(tǒng)中，對自動采集信息自動輸入系統(tǒng)，對人工錄入信息通過觀測人員的手機(jī)短信的方式傳輸?shù)叫畔⒐芾硐到y(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)提前設(shè)定的各個(gè)量水站點(diǎn)的量水方式，選取適當(dāng)?shù)挠?jì)算公式，對傳輸過來的參數(shù)信息進(jìn)行處理，快速生成相對準(zhǔn)確的水量數(shù)據(jù)，并存儲到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中，以備查詢、匯總、分析，也有利于其他系統(tǒng)的引用。該系統(tǒng)可接受某一時(shí)段內(nèi)、某一監(jiān)測點(diǎn)處不同水位時(shí)對應(yīng)的流量值，并且在界面中顯示出各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，可由用戶手動對數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行增加、調(diào)整、刪除等數(shù)據(jù)整理動作。調(diào)整完畢后，將最終的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，生成目標(biāo)曲線，得到曲線對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)值，寫入數(shù)據(jù)庫中，作為水位流量關(guān)系數(shù)據(jù)。

3.5灌區(qū)水費(fèi)計(jì)收管理信息系統(tǒng)

    灌區(qū)水費(fèi)計(jì)收管理信息系統(tǒng)利用局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等傳輸網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫管理等先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)灌區(qū)的具體業(yè)務(wù)特點(diǎn)，對灌區(qū)水費(fèi)計(jì)算、水費(fèi)收取和統(tǒng)計(jì)的整個(gè)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行信息化管理。根據(jù)具體的收費(fèi)業(yè)務(wù)流程和結(jié)算管理對象的不同，該系統(tǒng)分為管理局子系統(tǒng)、管理處子系統(tǒng)以及用水協(xié)會或者鄉(xiāng)村代收機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)。管理局子系統(tǒng)和管理處子系統(tǒng)可以通過局域網(wǎng)進(jìn)行信息共享訪問、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的下載和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的上傳。

3.6灌區(qū)配水調(diào)度管理信息系統(tǒng)

    灌區(qū)配水調(diào)度管理信息系統(tǒng)以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和地理信息數(shù)據(jù)庫為依據(jù)，以灌區(qū)測控信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息為配水計(jì)算、水量調(diào)度的基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算，合理調(diào)配灌區(qū)用水，提高灌區(qū)用水信息管理水平。系統(tǒng)主要包括灌區(qū)來水分析、需水分析、配水調(diào)度、輔助決策支持、量測水等方面的內(nèi)容。該系統(tǒng)不是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過需水分析和來水分析產(chǎn)生的調(diào)度方案，是實(shí)際配水調(diào)度的一個(gè)參考，不能直接應(yīng)用于生產(chǎn)，它只是為科學(xué)用水調(diào)度提供決策支持。

3.7灌區(qū)公眾信息服務(wù)系統(tǒng)

    灌區(qū)的公眾信息服務(wù)系統(tǒng)主要包括灌區(qū)公網(wǎng)的網(wǎng)站建設(shè)和基于因特網(wǎng)的水務(wù)公開系統(tǒng)建設(shè)。網(wǎng)站的運(yùn)行除為公眾提供信息服務(wù)外，還具有為管理單位內(nèi)部管理工作提供信息服務(wù)的功能。拓寬了灌區(qū)與廣大用水戶、社會公眾以及業(yè)務(wù)主管部門信息溝通的渠道，并可以擴(kuò)大灌區(qū)的影響，提高灌區(qū)的知名度。水務(wù)公開系統(tǒng)包括水費(fèi)電話查詢、繳費(fèi)大廳的觸摸屏查詢及互聯(lián)網(wǎng)查詢等方式。根據(jù)相應(yīng)的用水戶名稱或者編碼，查詢用水戶費(fèi)用、應(yīng)交水費(fèi)金額、實(shí)收水費(fèi)金額、水量余額、用水時(shí)間等并以語音、文字、圖表形式告知查詢用水戶。還可以查詢用水戶歷年所有灌溉繳費(fèi)記錄、用水記錄和計(jì)費(fèi)記錄信息等。并且在灌區(qū)網(wǎng)站上建設(shè)水務(wù)公開欄目，實(shí)現(xiàn)水務(wù)網(wǎng)上查詢。

4結(jié)語

    通過灌區(qū)信息化系統(tǒng)的建設(shè)，灌區(qū)自動化水平大大提高，信息化水平已經(jīng)初具規(guī)模。灌區(qū)管理部門能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地掌握灌區(qū)水資源情況和設(shè)備運(yùn)行情況。在用水管理方面大大節(jié)省了人力資源，提高了工作效率，提高了水費(fèi)征收率。信息公開渠道正在被拓寬，灌區(qū)的影響正在擴(kuò)大，灌區(qū)信息化系統(tǒng)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益正在逐步實(shí)現(xiàn)。

    為了滿足灌區(qū)快速發(fā)展的需要，充分發(fā)揮現(xiàn)有系統(tǒng)的功能，該系統(tǒng)還需要不斷完善。具體做法如下：監(jiān)測點(diǎn)點(diǎn)位未全覆蓋，需要后期增加點(diǎn)位，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)掌握整個(gè)灌區(qū)水資源情況，為灌區(qū)配水調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。在閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中有一部分閘門地理位置比較偏僻，通信采用GPRS無線傳輸，在遠(yuǎn)程控制過程中存在隱患，需要后期完善通信方式。該系統(tǒng)缺少灌區(qū)防汛管理系統(tǒng)和水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，需要后期完善。