曲靖灌区基础数据库及管道量测系统设计（评审后修改稿）.doc

（曲靖灌区信息化建设 I 期项目） 云南省曲靖灌区 基础数据库及非农供水管道 自 动 量 测 系 统 设 计 中 国 灌 排 技 术 开 发公司 昆明新昶信息化工程咨询有限公司 曲 靖 灌 区 管 二○○四年四月 理 局 批 准： 张 晖 肖贵阳 审 定： 陈金水 方金云 报告编写： 樊建明 锋 施心陵 陈建华 张 高娅莉 燕 王 车满堂 张榆 乐 胡余芳 赵旌武 参加人员： 张能 武 武小四 宋坚 张柱兴 谭贞俊 崔勇军 技术协作单位 : 中国科学院计算技术研究所 河海大学信息工程学院 云 南 大 学 信 息 学 院 2 王国碧 曹明 目录 第一章 曲靖灌区概况..................................................................................................................................7 1.1 灌区自然地理地貌概况 .....................................................................................................................7 1.2 灌区社会经济概况 .............................................................................................................................8 1.3 灌区工程及管理 ..................................................................................................................................9 第二章 信息化建设总体规划....................................................................................................................12 2.1 灌区信息化建设的背景 ....................................................................................................................12 2.2 灌区信息化建设的核心思想 ............................................................................................................12 2.3 灌区信息化的建设原则 ....................................................................................................................13 2.4 灌区信息化系统的功能框架结构 ....................................................................................................14 2.4.1 基础数字信息系统平台 .............................................................................................................15 2.4.2 应用服务系统平台 .....................................................................................................................16 2.4.3 综合决策系统平台 .....................................................................................................................16 2.5 灌区信息化系统逻辑结构 ................................................................................................................17 2.6 灌区信息化系统实现的技术策略 ....................................................................................................19 2.7 灌区信息化系统的具体功能 ............................................................................................................20 2.7.1 实时监测、采集功能 .................................................................................................................20 2.7.2 实时传输功能 .............................................................................................................................20 2.7.3 动态查询分析功能 .....................................................................................................................20 2.7.4 仿真预演功能 .............................................................................................................................20 2.7.5 科学预测决策支持功能 .............................................................................................................20 第三章 信息化建设内容及方案..............................................................................................................22 3.1 2004 年信息化一期建设内容 ...........................................................................................................23 3.2 灌区管理局计算机局域网建设 ........................................................................................................24 3.2.1 局域网建设原则： .....................................................................................................................24 3.2.2 局域网建设内容： .....................................................................................................................25 3.2.3 网络功能： .................................................................................................................................25 3.2.4 网络结构 .....................................................................................................................................26 3.2.5 系统性能要求 .............................................................................................................................28 3.3 基础信息数据采集与传输 ................................................................................................................33 3.3.1 采集 .............................................................................................................................................33 3.3.2 曲靖灌区一期采集内容 .............................................................................................................34 3.3.2.1 14 个流量信息监测点分布如图 3-3 所示：...................................................................34 3.3.2.2 流量采集设备 ......................................................................................................................35 3.3.2.3 流量采集点具体情况 ..........................................................................................................37 3.3.2.4 水库主要建筑物运行情况的远程自动监控、视频监视系统 ..........................................45 3.3.3 数据传输 ....................................................................................................................................49 3.3.4 数据管理和控制 .........................................................................................................................51 3.3.5 管理局数据中心的设置与职能 .................................................................................................51 3.4 数据库建设 .......................................................................................................................................53 3 3.4.1 建设目标 .....................................................................................................................................53 3.4.2 设计原则 .....................................................................................................................................53 3.4.3 系统的代码设计 .........................................................................................................................53 3.4.4 数据标准、规范与共享 .............................................................................................................54 3.4.5 数据库结构 .................................................................................................................................55 3.4.6 灌区基础数据类型 .....................................................................................................................56 3.4.6 曲靖灌区数据库一期建设内容 .................................................................................................59 3.4.7 数据库运行平台的选型 .............................................................................................................59 3.4.8 织女星地理信息系统（VegaGIS） ..........................................................................................60 3.4.8.1 织女星（VegaGIS）地理信息系统软件的功能 ................................................................61 3.4.8.2 与国内外软件的功能比较分析 ..........................................................................................61 3.4.8.3 织女星地理信息系统（VegaGIS）的性能 .......................................................................63 3.4.8.4 织女星灌区地理信息系统的业务应用 ..............................................................................63 3.5 灌区管理局办公自动化系统 ...........................................................................................................69 3.5.1 需求分析 .....................................................................................................................................70 3.5.2 总体结构与功能 .........................................................................................................................72 3.5.3 曲靖灌区信息网站建设 .............................................................................................................76 3.6 灌区专业应用系统 ............................................................................................................................77 3.6.1 综合数据库管理系统 .................................................................................................................77 3.6.２流量实时监测系统 ....................................................................................................................82 3.6.3 视频监视系统 .............................................................................................................................83 3.7 土建及配套设施 ................................................................................................................................84 3.7.1 土建设施 .....................................................................................................................................85 3.7.2 电源部分 .....................................................................................................................................85 3.7.3 系统防雷 .....................................................................................................................................86 3.7.4 接地系统 .....................................................................................................................................87 第四章 曲靖灌区基础数据库详细设计....................................................................................................89 4.1 方案概述 ............................................................................................................................................89 4.1.1 系统建设目标 .............................................................................................................................89 4.1.2 需求分析 .....................................................................................................................................90 4.1.3 系统建设原则 .............................................................................................................................90 4.2.灌区数据库系统详细设计 ................................................................................................................91 4.2.1 数据分类 ...................................................................................................................................91 4.2.2 数据代码设计 ...........................................................................................................................91 4.2.3 取水系统 ....................................................................................................................................94 4.2.3.1 水源表 ..................................................................................................................................95 4.2.3.2 取水设施表 .........................................................................................................................96 4.2.3.3 河流表 ..................................................................................................................................97 4.2.3.4 水库表 ..................................................................................................................................98 4.2.3.5 水库水位与库容及面积关系表 ..........................................................................................99 4.2.3.6 泵站表 ..................................................................................................................................99 4.2.3.7 水泵表 ................................................................................................................................101 4.2.3.8 挡水坝表 ............................................................................................................................102 4 4.2.3.9 枢纽建筑物表 ....................................................................................................................103 4.2.3.10 取水井表 ..........................................................................................................................104 4.2.4 输水系统 ...................................................................................................................................107 4.2.4.1 输水渠道表 ........................................................................................................................108 4.2.4.2 输水渠段表 ........................................................................................................................112 4.2.4.3 渠道工作制度表 ................................................................................................................113 4.2.4.4 渡槽表 ................................................................................................................................114 4.2.4.5 隧洞表 ................................................................................................................................115 4.2.4.6 倒虹吸表 ............................................................................................................................117 4.2.4.7 涵洞表 ................................................................................................................................119 4.2.4.8 跌水 ....................................................................................................................................121 4.2.4.9 陡坡 ....................................................................................................................................122 4.2.4.10 沉沙池表 ..........................................................................................................................123 4.2.5 分水系统 ..................................................................................................................................124 4.2.5.1 分水闸表 ............................................................................................................................124 4.2.5.2 闸门表 ................................................................................................................................125 4.2.5.3 闸门维修表 ........................................................................................................................128 4.2.6 用水系统 ...................................................................................................................................128 4.2.6.1 行政单元表 ........................................................................................................................128 4.2.6.2 用水单元表 ........................................................................................................................130 4.2.6.3 农业用水单元表 ................................................................................................................130 4.2.6.4 农业用水单元逐年作物种植表 ........................................................................................131 4.2.6.5 工业用水单元表 ................................................................................................................132 4.2.6.6 作物需水表 ........................................................................................................................133 4.2.6.7 分水口计划配水表 ............................................................................................................134 4.2.6.8 取水口计划配水表 ............................................................................................................134 4.2.7 测控系统 ...................................................................................................................................135 4.2.7.1 测站表 ................................................................................................................................135 4.2.7.2 降水量表 ............................................................................................................................136 4.2.7.3 渠道水情表 ........................................................................................................................138 4.2.7.4 闸坝泵水情表 ....................................................................................................................139 4.2.7.5 水库水情表 ........................................................................................................................140 4.2.7.6 闸位表 ................................................................................................................................141 4.2.7.7 水质表 ................................................................................................................................141 4.2.7.8 泵站监测表 ........................................................................................................................143 4.2.7.9 闸位控制表 ........................................................................................................................144 4.2.7.10 泵站控制表 ......................................................................................................................144 4.2.8 管理系统 ...................................................................................................................................145 4.2.8.1 灌区基础信息 ....................................................................................................................145 4.2.8.2 灌区管理机构表 ................................................................................................................146 4.2.8.3 灌区人员表 ........................................................................................................................147 4.2.8.4 多媒体文件索引表 ...........................................................................................................149 4.3 数据建库 ..........................................................................................................................................151 5 4.3.1 人工输入 ...................................................................................................................................151 4.3.1.1 联机输入 ............................................................................................................................151 4.3.1.2 录入处理系统输入 ............................................................................................................152 4.3.2 自动输入 ...................................................................................................................................153 4.3.2.1 转储系统输入 ....................................................................................................................153 4.3.2.2 自动监测监控系统输入 ....................................................................................................153 4.4 数据查询 ..........................................................................................................................................153 4.4.1 基本功能 ...................................................................................................................................154 4.4.1.1 表选择 ................................................................................................................................154 4.4.1.2 列选择 ................................................................................................................................154 4.4.1.3 行选择 ................................................................................................................................154 4.4.1.4 关联定义 ............................................................................................................................154 4.4.1.5 基本统计 ............................................................................................................................155 4.4.2 实现方案 ...................................................................................................................................155 4.4.3 数据库日志查询 .......................................................................................................................156 4.5 数据库安全 ......................................................................................................................................156 4.5.1 主机安全防护 ...........................................................................................................................156 4.5.2 备份及灾难恢复 .......................................................................................................................157 4.5.3 数据库用户安全 .......................................................................................................................158 第五章 施工组织与要求..........................................................................................................................160 第六章 工程管理......................................................................................................................................161 6.1 建设管理 ..........................................................................................................................................161 6.1.1 工程管理步骤 ...........................................................................................................................161 6.1.2 工程管理质量控制 ...................................................................................................................162 6.2 运行管理 ..........................................................................................................................................163 6.2.1 运行维护 ...................................................................................................................................163 6.2.2 运行管理制度 ...........................................................................................................................164 6.3 人才培训 ..........................................................................................................................................164 第七章 设备配置及投资概算..................................................................................................................166 7.1 编制依据和原则 .............................................................................................................................166 7.2 设备配置 .........................................................................................................................................167 6.3 投资概算表 .....................................................................................................................................168 第八章 效益分析......................................................................................................................................171 6 第一章 曲靖灌区概况 1.1 灌区自然地理地貌概况 曲靖灌区位于云南省东部，其地理坐标为东经 102°56’～ 104° 14’ ，北纬 24°45’～25°55’之间。属南盘江的上游即珠江的源头地区， 距云南省省会昆明市约 130km，素有入滇门户之称。南盘江发源于灌区上 游的马雄山，干流自东北向西南贯穿整个灌区。灌区自北向南分别由松林、 沾曲和陆良几个盆地(云南俗称坝子)组成，呈串珠状镶嵌于南盘江上游的 河段上。为高原河谷与盆地相间的地貌，盆地四周群山环抱。整个灌区总 耕地面积为 105.12 万亩，设计灌溉面积为 84.39 万亩。现状保证灌溉面 积 52.45 万亩，占总耕地面积的 50%。其范围主要由几个盆地及盆地边缘 的二级 阶地及缓坡地组成。整个灌区行政上隶属曲靖市管辖，地跨沾益、 麒麟和陆良三县(区)。 灌区地势北高南低，东西高中部低。南盘江贯穿整个灌区。山脉、河 流、盆地均作近北南向展布，与构造方向一致，灌区高程在 1935～1800m 之间。 灌区内各支流发源于盆地四周的群山之间，受地质构造的影响，灌区 西部水系发育。而灌区东部多为灰岩地区，水系不甚发育，坝区多为湖积 平地。沾曲坝部分地段河高田低，陆良坝区核心地带本世纪初为沼泽地带， 称中原泽，经炸滩疏通南盘江后才辟为耕地。灌区中主要支流有：白浪河、 西河、白石江、潇湘江、龙潭河、芳华河、麦子河、永清河等，呈树枝状 7 分布，支流多发育于南盘江的西岸。干支流均为灌区主要灌溉水源。 整个灌区从北到南呈长条形，灌区各坝子从上游至下游逐步开阔，即 松林盆地最小，沾曲盆地次之，陆良盆地最大的形状。灌区南北长 100km， 东西宽 8～15km(见云南省曲靖灌区平面图)。灌区耕地除集中、连片、平 坦的坝子外，还包括盆地边缘的二级阶地和山坡地。如曲靖坝子的西山片、 越州水城水库灌区片，陆良尾部的大莫古等地。这些地区地势较高，地形 起伏，长期以来一直是解决灌溉问题的难点地区。 盆地中由于历史的原因，形成许多圩子，据 1984 年省水电勘测设计院 的规划资料，千亩以上的受涝灾威胁较大的圩子，松林、沾曲坝子有 48 个，陆良有 46 个。圩子的形成主要是在当时生产力水平不高的情况下为 开发利用土地和抗御洪灾的需要而形成的。 1.2 灌区社会经济概况 全灌区共有 19 个乡镇及农场所属的 194 个村公所。灌区总人口 105.71 万人，其中农业人口 78.55 万人，占灌区总人口的 74.3%，灌区内有汉、 彝、回、苗、白、壮、哈尼等多种民族，是多民族居聚区。灌区总耕地面 积 105.12 万亩，人均占有耕地 0.99 亩/人，低于全国 1.3 亩/人的水平， 该灌区在云南省处于经济较发达地区，但从全国来看，仍属较落后水平， 农业人口占有很大比例。 灌区内土地肥沃连片，气候温和、适宜种植多种粮食及经济作物。其 中粮食作物主要有水稻、玉米、小麦、蚕豆、洋芋等；经济作物有烤烟、 8 油菜、蚕桑、果树、蔬菜等。粮食总产量为 3.97 亿 kg，粮食单产 360.5kg/ 亩。粮食产量在曲靖地区乃至云南省占有重要地位，素有“滇中粮仓”之 称。1998 年灌区三县区国民经济生产总值 89.31 亿元，农业生产总值 16.58 亿元。 曲靖灌区是我省商品粮、烤烟、生猪、蚕桑、蔬菜生产基地之一，同 时还是云南省的汽车制造、烟草、轻纺、化工等基地之一，又是曲靖市政 治、经济、文化的中心。灌区内有 320、326 国道及昆曲、曲陆高速公路 通过，同时贵昆铁路和南昆铁路贯穿灌区的中北部和西南部，贵昆线上设 有曲靖火车站，南昆线上设有一个较大的技术编组站～陆良火车站。各区 乡均有公路，交通方便，具有较明显的区位发展优势。 1.3 灌区工程及管理 曲靖灌区是云南省水利开发较早的地区之一。早在明代天启年间 (1621～1627 年)就在南盘江上沾益天生坝建成东西二渠引水灌溉，1943 年 松林坝华惠渠竣工。建国以来，在党和政府的领导和关心下，经过四十多 年的艰苦奋斗，兴建了一大批水利工程。到 1998 年止，灌区内已兴建了 花山、白浪、西河、潇湘、莲花田、永清、麦子河、板桥、响水坝、古宁 等 10 座中型水库及 1 件在建的中型水库水城水库，27 件小(一)型水库，94 件小(二)型水库及塘堰 427 件。整治了主干渠南盘江河道 116.5km，并在河 道上兴建了 49 座拦河闸，还兴建了干渠 528km，支渠 530km，0.3m3/s 以 上的排水沟 840 条，长 952.1km。提灌站 807 座，排涝站 181 座，水利 工程的总可供水量为 52101.9 万 m3，灌区总耕地面积 105.12 万亩，设计灌溉面 9 积 84.39 万亩，现状保证灌溉面积 52.45 万亩，占总耕地面积的 50%。 目前灌区形成了以花山水库为龙头，南盘江为纽带、联系盆地四周 10 座中型水库，27 座小(一)型水库，南盘江干流上 10 座拦河闸为骨干的多 库多闸及泵站组成的联合灌溉系统；同时建成了以南盘江为总承泄区，南 盘江支流及 181 站 244 台(其中 55 千瓦以上 82 站 132 台)排涝站组成的排 涝系统。 根据本灌区的地形特点，水库都分布于盆地四周，为了灌溉坝区边缘 地及坡地，输水干渠一般都傍山绕行，而坝子中部南盘江两岸的灌区核心 地带的耕地依靠南盘江沿河设闸取水灌溉。前者称为水库单元灌区，它主 要由一个或几个水库及其环山渠道组成；后者称为联合灌区，由南盘江拦 河闸及其渠道组成。这两种灌区既相对独立，又相互联系。灌溉时，各水 库除满足各自单元灌区的灌溉需水外，余水均进入南盘江加入其区间径流 及回归水，然后沿南盘江顺河由河闸分级取水灌溉联合灌区。 由于很多河道河底高于两岸农田或雨季河水位高于两岸农田，建国以 来由于当时的生产力水平所限，采用圩子防洪、车水排涝，形成了目前众 多排涝站、排涝沟组成的排涝系统，排涝站多分布于南盘江干支流两岸及 人工开挖的排涝干沟两岸。部分山洪可以通过已建的排洪沟直接排入南盘 江，南盘江为排涝排洪的总承泄区。 灌区曾在花山水库、白浪水库、潇湘水库、水城水库建立了水位、雨 量自动监测站及闸门控制设施。其中花山水库和白浪水库于 1997 年建立 了水位和雨量监测系统，水城水库于 2003 年建立了水位和雨量监测系统、 10 水库运行视频监视系统以及溢洪闸门控制系统。但这些工作都是局部性的， 没有将整个曲靖灌区作为一个大系统全面进行规划，从而导致已建子系统 的功能不能得到完全发挥。此外，有的子系统因为设备问题目前已无法使 用。显然，曲靖灌区的信息化建设已不能适应灌区建设和管理的需求。曲 靖灌区信息化建设最重要的作用就是要实现和满足灌区的各种应用需求， 充分体现水利信息资源公开共享，及时、准确发布各种法规、政策、方案 和最新动态信息。特别是强调服务于灌区管理和用户，使灌区决策机构在 及时、准确、可靠、科学的信息基础上进行决策，逐步实现灌区管理现代 化和经济效益最大化。 11 第二章 信息化建设总体规划 2.1 灌区信息化建设的背景 随着社会经济的发展，水资源日益紧缺，灌区用水矛盾越来越突出， 而水资源的适时调度、优化配水、按需供水的管理需求也逐步显露出来， 精量灌溉、仿真预演、科学预测决策等新需求的出现，要求管理者及时准 确的掌握和预测灌区不断出现的新情况及规律。而目前曲靖灌区灌排管理 仍处于完全人工状态，自动化程度低，管理手段落后，信息反馈迟滞，已 不能适应当今时代的发展需求，灌区信息化工程建设已是势在必行。 2.2 灌区信息化建设的核心思想 灌区信息化的核心思想是：实现信息采集自动化、数据传输网络化、 应用服务智能化、决策支持最优化。 通过对真实水利现象的统一的数字化重现，把水活动的自然演变搬进 计算机，成为真实水利的虚拟对照体，根据不同需要，透视水活动要素的 变化规律，实现数字仿真预演。并在可视化的条件下,对水管理活动能作 出科学的评估、分析；对其发展趋势作出预测、预报；并依据水资源工程 状况和水资源配置计划进行模拟、分析和研究，增强决策的科学性和预见 性,为决策者提供科学、准确、高效信息支持，使之作出科学决策。 从宏观层次上掌握灌区经济发展、环境质量、农业生产与水资源开发 建设的相互依存、相互制约关系。为经济、环境和水资源规划提供了定量 的数据,建成与经济社会发展相适应的水资源供给体系、防汛安全保障体 12 系、水生态环境保护体系，发挥水资源的最大效益。 实现水利部提出的“用高新技术改造水利传统行业，以信息化促进水 利现代化，努力实现水利事业的跨越式发展”的战略要求。 2.3 灌区信息化的建设原则 1． “统一标准、共建共享” 严格遵循有关技术标准和规范，保证系统的先进性和规范性统一，预 留与自治区水利厅、黄委、水利部的联网接口，实现真正的资源共享。 2． “先进实用、高效可靠” 采用当今国内、国际上先进和成熟的技术，使灌区信息化工程建设具 有较长的生命周期。保证系统具有良好的可操作性、可管理性、开放性、 可升级性和可扩展性。 3． “全面规划、分步实施” 按总体规划要求，有计划、有组织地分期进行系统建设，避免重复建 设。 4． “需求为主，保障安全” 设计系统从现实需求出发，针对灌区管理决策中的实际问题，满足曲 靖灌区具体应用的要求，考虑随形势发展带来的功能扩充的需求，最大限 度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要。正确处理发展与安全 关系，建立完善的网络与信息安全保障体系 13 2.4 灌区信息化系统的功能框架结构 在支撑技术和技术标准支持下，通过基础信息数字平台、应用系统服 务平台和综合决策平台，为曲靖灌区提供不同需求的决策支持和查询、监 控信息。 灌区信息化覆盖了整个曲靖灌区，涉及到数据采集、传输、存储、数 据标准与管理、交换、共享、应用系统等的建设，其关键在于实现灌区各 种数据的整合、各种分析方法的融合以及为决策提供支持信息等。灌区信 息化总体框架包括三个方面的总体功能和两个外部条件，示意如图 2－1。 14 综 合 决 策 系 统 平 台 支 综合决策支持 持 各应用决策支持 技 应 术 技 水 资 源 管 理 调 配 用 服 水 利 工 程 管 理 防 汛 减 灾 务 系 水 环 境 保 护 统 平 台 水 土 电 子 保 持 政 务 术 标 基 础 数 字 信 息 系 统 平 台 准 数据采集 数据传输 数据存储与管理 图 2－1 曲靖灌区信息化系统的分层 体系总体框架 2.4.1 基础数字信息系统平台 完成各类数据从采集、传输、处理、管理、规范标准化和存储全过程 的软硬件设备的有机组合，是灌区信息化工程建设的基础。根据灌区业务 流程和用户需求分析，广泛地采集灌区信息化工程建设所需的信息资源， 并附以空间地理坐标；通过覆盖全灌区的宽带计算机网络，快捷、实时地 将采集的数据传输到数据存储与处理系统。 15 2.4.2 应用服务系统平台 灌区信息化信息资源的管理者，也是决策支持服务的提供者。应用系 统服务平台由数据仓库、综合数据库、元数据库、模型库和数据存取接口、 应用服务中间件等部分组成。主要有以下作用： 对由于应用、决策系统的需求而调用的多源、异构、各种类型的数据 进行存储与维护、更新、处理、综合集成使用。 应用系统服务平台是一个开放的资源共享和应用集成以及可视化表达 的公用服务平台，是应用系统的重要支撑。其开放性表现为本身随灌区需 求的发展而不断拓展与完善。 2.4.3 综合决策系统平台 根据需求，在灌区可视化的应用系统服务平台基础上，分别建设相关 的应用系统的专业决策和基于虚拟仿真技术的决策会商，为水资源管理与 调配、水利工程管理、防汛抗旱减灾、水环境保护、水土保持等主要水事 活动的综合决策会商提供支持。 基础信息数字平台、应用服务系统平台、综合决策平台彼此相对独立， 又相辅相成，可以分阶段、有步骤地自下而上逐步实施和完成。图 2－2 为灌区信息化系统结构。 16 水 资 源 管理调配 水 利 工程管理 防 减 汛 灾 水环境 保 护 水 保 土 持 电 子 政 务 计算科学、 海量数据存储 应 用 系 统 技术、空间数 据仓库技术、 计算机宽带网 测量技术、高 支持技术 灌区信息化 分辨率卫星影 级 门 职 能 部 门 公 众 浏 览 （根据权限） 络技术、3S 技 术、数字摄影 上 部 不同用户 化 像技术、可视 基 本 组 成 化和虚拟现实 技术、互操作 技术、元数据 库技术… 基础信息数字平台 数据采集、传输、存 储、预处理，通信网 络、数据库建设… 应用服务系统平台 数据仓库、知识库、 模型库、应用系统、 应用服务中间件… 综合决策平台 决策支持系统 虚拟仿真中心 专家系统… 图 2－2 灌区信息化系统的功能结构示意图 2.5 灌区信息化系统逻辑结构 灌区信息化系统是将采集到的各类基础数据及通过高速通信网络传输 的实时数据存储到数据库系统（包括基础数据库、专业数据库）而形成的 以应用服务系统平台为核心的数据存储管理及应用体系。 在数据库系统的基础上，一方面，按不同的主题构建数据仓库，在模 型和规则的指导下通过数据挖掘，对综合数据库进行补充，另一方面，通 17 过以数据共享服务为特征的数据存取接口（存取中间件），为应用服务和 决策会商提供支持，同时，还为业务模型提供管理服务（模型库）。应用 系统服务平台中的应用服务中间件、数据仓库、模型库、服务管理等各部 分之间没有固定的层次关系，而通过标准的互操作协议，相互关联，协同 工作，共同支撑各应用系统的实现。因此，应用系统可以根据业务处理的 需要，在标准服务协议的支持下，以数据库、模型库、综合数据库为基于 各种中间过程服务，从而完成业务处理的功能，实现应用础，请系统的集 成。 综合决策会商是灌区信息化服务功能的最高层次的应用，它以各应用 系统为主体，通过应用虚拟仿真技术为各应用集成提供模拟分析的软硬件 环境和虚拟现实、业务仿真的可视化环境，完成对灌区重大事件和业务工 作的分析、研究、预测、决策。灌区信息化系统逻辑结构，示意如图 2-3。 18 平 台 综 综 合 决 策 系 统 综合决策支持系 统 策 会 商 综合决策支持系统 决策支持小组、专家系统 公 共 接 口 数 最 高 应 用 GIS 分析应用 业务应用逻辑 据 处 发 现 知 识 理 数据挖掘 模型库 元数据库 基 础 数 字 信 息 系 统 平 台 决 仿真虚拟 应用服务中间件 应 用 服 务 系 统 平 台 合 综合数据库 基础数据库 数据仓库 专题数据库 抽 取 信 息 宽带通信网络 传输 数据 采集 人 工 监测 数 据 GPS、RS、 GIS 数 据 自 动 监 测 数 据 外 部 交 换 数 据 原 始 数 据 图 2-3 灌区信息化系统逻辑结构 2.6 灌区信息化系统实现的技术策略 采用层次化设计方法，首先搞好顶层设计，然后逐层分解进行各分系 统、子系统设计。尽可能采用成熟的技术,统盘考虑硬件平台、软件平台 和操作系统——硬件平台与应用软件接口的选择，保证发挥最佳组合的整 体效能。 19 2.7 灌区信息化系统的具体功能 灌区信息化系统建设完成后，服务于灌区的管理和决策，将具有以下 功能： 2.7.1 实时监测、采集功能 通过人工监测、自动监测、3S 技术、外部交换水情、墒情、作物结构、 气象、水文、水质、水土流失、水利工程等的监测或采集数据，以满足对 水利专题信息的监测和采集的处理需求。 2.7.2 实时传输功能 通过宽带通讯网络的建设，实现实时数据、图表、语音、图像、视频 的快速传输。 2.7.3 动态查询分析功能 基于分布式数据库和 WEB GIS 等，实现数据、图像、图表、视频的即 时查询分析。 2.7.4 仿真预演功能 依靠基础数据、实时监测数据、数学模型和虚拟现实技术等，动态仿 真水活动的自然演变和水利工程运行情况等。 2.7.5 科学预测决策支持功能 将各类预测模型与专家知识结合，快速预报水资源动态、水质变化、 地下水变化、和水土流失变化等单项决策支持功能，并具有基于整个曲靖 20 地区的宏观问题的决策支持功能，例如比较论证各种水资源调度方案，进 行水资源优化配置的宏观决策等。 21 第三章 信息化建设内容及方案 此次信息化建设方案在灌区信息化整体规划的基础上进行设计。 按照整体规划，以灌区管理局为中心（信息中心）通过通信链路（可 以是光纤、微波或无线超短波等）与各个管理所的管理微机互联。管 理所微机负责采集水库或供水建筑物处的雨量、水位、流量等信息， 这些信息被存储在微机上的同时，借助通信链路传输到位于管理局的 局域网络服务器上，存入灌区基础数据库，管理局就可以对全区的雨 量、水位、流量等信息进行监控和管理。图 3-1 描述了灌区一期信息 化系统的体系结构。 22 图 3-1 曲靖灌区一期信息化系统体系结构 3.1 2004 年信息化一期建设内容 参照上述整体规划，作为第一期工程，曲靖灌区 2004 年信息化一 期建设的主要内容为：①构筑曲靖灌区管理局计算机局域网络；②灌 区管理局对 14 个监测点流量信息实时监测；③灌区管理局对水库主要 建筑物运行情况的视频监视；④建设灌区基础数据库；⑤研制灌区管 理局办公自动化系统。 23 显然，曲靖灌区 2004 年信息化一期建设的内容可以分为计算机 通信网络建设（硬件）和系统研制两大部分。 3.2 灌区管理局计算机局域网建设 灌区信息化工程需要高速计算机网络环境。依托宽带光缆、数字 微波、通讯卫星、公共电信网等信息通道，利用先进的计算机网络技 术，组建覆盖全灌区的，能够提供有效的、实时的数据、语音、动态 视频图像等信息传输和查询的高速计算机网络，实现全灌区各部门网 络的互联互通，为灌区信息化工程的各项应用系统提供高效先进的网 络基础，从而为各类信息的及时准确传输提供保证，为信息资源的高 度共享提供支持。 3.2.1 局域网建设原则： 统一规划、统一标准 遵循现行计算机网络技术管理方式。 在补充和加强现有网络时以满足要求，兼顾整体，突出重点，急 用先上为原则。 充分利用现有网络基础资源和灌区通信系统，公专结合，因地制 宜进行网络建设。 结合现有计算机网络的组网技术，充分考虑网络的灵活性和兼容 性、安全性、可靠性、可管理性、实用性和经济性： 24 3.2.2 局域网建设内容： (1)、在曲靖灌区管理局大楼内设立一个计算机网络控制中心，管 理控制管理局内部的局域网部分和下一级分中心远程工作站，并完成 管理中心网络布线及相关设备配置。 (2)、建立水城水库分中心、潇湘水库分中心、花山水库分中心、 西引工程管理处分中心远程工作站(分中心不作为网络分中心,只作为 网络的远程节点即远程客户端)，并完成与网络中心的通讯连接。 3.2.3 网络功能： 随着计算机技术的发展，计算机网络技术也在飞速的前进，计算 机网络主要提供以下功能。 1) 资源共享  硬件资源 网络硬件资源主要包括大型主机、大容量磁盘、光盘库、打印机、 UPS、网络通信设备、通信线路和服务器硬件等。  软件资源 网络软件资源主要包括网络操作系统、数据库管理系统、网络管 理系统、应用软件、开发工具和服务器软件等。  数据资源 网络数据资源主要包括数据文件、数据库和光盘、磁盘所保存的 各种数据。数据包括文字、图表、声音、图像等。数据是网络中最重 要的资源。 25 2) 通信 通信即在计算机之间传送信息，是计算机网络最基本的功能之一。 其典型应用包括：E-Mail、视频会议、VOD（视频点播） 、IP 电话和 EDI （电子数据交换）等。 3) 分布处理与负载均衡 计算机网络中，各用户根据需要合理选择网内资源，以便就近处 理，对于大型作业或需要由很多人共同完成的作业，可采用客户机/服 务器技术或协同式计算技术将作业分解给不同的计算机处理，达到均 衡使用网络资源，实现分布式计算的目的。 4) 信息服务 通过计算机网络可以向全社会提供各种经济信息、科研情报咨询 和商业服务。随着 Internet 的普及和 Web 信息技术的发展，网络信息 服务开始成为计算机网络舞台的主角。网络信息服务的内容丰富多彩， 如各类信息数据库、数字化图书馆、电子商务、论坛、远程教育等等。 3.2.4 网络结构 （1）网络结构 在管理中心需要配置各种服务器、工作站、通讯设备、图象监视 设备、输出设备、和电源系统，分中心需要配置远程工作站以及相应 的网络通讯设备，以保障中心和分中心强大的数据处理、存储、监视、 通讯服务等功能。 26 管理局局域网 中心服务器 Modem 上级主管部门 PSTN 交换机 Modem Modem Modem 水资源调度分析工作 数据接收工作站 自动控制工作站 站 授权用 户 灌区工作状态监测站点 水情遥测站点 工情遥测站点 图 3-2 网络拓扑图 （2）网络连接 根据曲靖灌区实际情况，网络连接选择多种方式：  在测点与分中心之间通过专用电缆或超短波进行连接； 在调度中心与测点之间通过分中心转发功能进行连接；  调度中心与分中心采用两步实施方式，第一步根据具体情况采 用光纤、有线电话网及载波方式；第二步全部实现以光纤通信  灌区管理局局域网络可以作为曲靖水务局局域网的一个子网， 通过灌区管理局的交换机经由 1000M 以太网接入水务局网络， 27 实现灌区管理局与水务局的互访和信息交换，如图 3－3 所示。 图 3－3 灌区管理局与市水务局的网络互联 3.2.5 系统性能要求 为保证网络性能和正常运行时间可用性及应用程序的性能，确保 业务运转不被中断，提供 SLA 服务。 (1)、核心交换机： 可进行整个灌区网络的带宽分配，支持 Trunk 协议，有效解决了 局域网中连接带宽问题；提供双向流量控制功能，对任意用户可进行 流量速率限制；可以用控制命令检查网线的连接状况进行排障工作， 简化管理；跟踪网络变化，查看设备可用性，并快速隔离错误；拥有 组播和自学功能，自动发现主机的 IP 地址与连接端口的对应关系支持； 支持 MPLS 技术，使数据包传送的延迟时间减短，增加网络传输的速 28 度，提高多媒体讯息的传送速率。 具有三层交换功能，有以下特性 ①在所有端口，针对所有网络接口和协议的无阻塞线速交换和路 由 ②具有极高的吞吐量，数据包的转发速度 400M bps； ③多种协议的路由选择，如 IP（RIPv1/v2、OSPF）、IP Multicast （DVMRP、PIM）和 IPX 等； ④支持多种 VLAN 的划分，能够根据端口/MAC 地址、协议、IP 子网、IEEE 802.1Q 或 Cisco ISL 等划分。 ⑤具有带宽预留及具有服务类别和服务质量的业务量优先级处理， 支持 IEEE 802.1p 和业务分类。 ⑥可设定访问列表控制的过滤规则，或基于防火墙的安全策略。 ⑦支持通过以太网的点到点协议，支持安全用户认证，配合用户 计费，增强用户管理特性。 ⑧支持以太网带宽单元递增分配服务。； ⑨ASIC 的可编程性，支持诸如 IPv6 的技术和其他未来技术。 (2)、路由器： 具有硬件转发，保证业务的无阻塞运行，有业务分类功能，能够 提供增值服务和其他各种服务，支持完全的组播路由协议，可组播通 信、多协议标记交换技术、冗余路由协议、服务质量控制、VLAN 划 分技术、各类路由协议（HSRP、OSPF 和 EIGRP 等），能够保证网络 的传输性能和路由快速收敛性，抑制局域网内广播风暴，减少数据传 29 输延时，可带电插拔。 ①可应对接口故障和网络流量增大两种情况，当主接口出现故障 时，备份接口自动投入工作，保证网络的正常运行。当网络流量增大 时，备份接口又可承当负载分担的任务。 ②具有身份认证功能，主要包括访问路由器时的身份认证、对端 路由器的身份认证和路由信息的身份认证。 ③对于路由器的访问控制，进行口令的分级保护。有基于 IP 地址 的访问控制和基于用户的访问控制。 ④信息隐藏 ，与对端通信时，通过地址转换，可以做到隐藏网内 地址，只以公共地址的方式访问外部网络。除了由内部网络首先发起 的连接，网外用户不能通过地址转换直接访问网内资源。 ⑤数据加密 ⑥攻击探测和防范 具有良好的入侵检测和防范功能，可进行安全策略管理。通过日 志、系统监控结合 SNMP 形成对网络的有效监控并提供分析依据。 ⑦安全管理 (3)、应用服务器 ①采用具有容错功能的服务器及网络设备，可选用双机备份、 Cluster 技术的硬件设备配置方案，出现故障时能够迅速恢复并有适当 的应急措施；面向计算、分析、决策，要求具有高 CPU 计算能力，服 务器应有很大的内存容量要求，采用高速缓冲技术 。 ②每台设备可离线应急操作，设备间可相互替代； 30 ③采用数据备份恢复、数据日志、故障处理等系统故障对策功能； ④支持故障隔离、内存重分页、服务质量管理、RAID 技术等； ⑤支持高可用计算机群集方案，使得互为热备份的主机系统可以 实现秒级切换，安装磁盘映象 使用内置的克隆技术，从网络上的任何 计算机中方便而迅速地为服务器群创建标准或默认数据库；采用网络 管理、严格的系统运行控制等系统监控功能。 （4） 、灌区管理局网络中心 管理局网络中心是整个网络的运行、管理、控制中心。根据 2004 年建设的内容，灌区管理局计算机局域网络配置两台服务器，并通过 磁盘阵列机构成双机热备份。 采用数据存储网络（SAN）系统，来满足存储需要，SAN 系统包 括连接系统、存储系统、备份系统，提供安全、可靠的快速数据访问、 数据保护和数据备份，保障数据安全，提供有效的数据支持。 （5） 、分中心远程工作站 水城水库管理处分中心、潇湘水库管理处分中心、花山水库管理 处分中心、西引工程管理处分中心等各分中心由于不建设局域网络， 所以，管理处的管理微机或“前置机”在负责各信息点的数据接收和 管理的同时，还担负向灌区管理局传输数据的任务，也可以在权限范 围内共享管理局服务器中的信息资源（参见图 3-1）。外部通过光纤实 现与管理局网络中心的局域网连接，为以后扩展预留端口。 （6）、网络安全 灌区计算机网络覆盖面很广，其牵涉的单位和部门较多，数据交 31 换频繁，网络的安全性至关重要的。整个网络划分为内网和外网两部 分，灌区信息网（外网）与互联网之间利用路由器、防火墙进行逻辑 隔离，外网与灌区局域网之间利用物理隔离设备进行物理隔离，最后 通过核心交换机检测。整个灌区网与外部交换的数据必须经过路由器、 防火墙、物理隔离设备、核心交换机四层过滤。 使用口令和访问控制进行安全检查，保证网络安全。充分利用操 作系统和应用系统系统的安全控制，加强系统安全方面的管理，如明 确系统管理人员职责和网络访问级别，定期对系统数据进行备份，加 强硬件系统的物理保护等。主要采取如下措施： ①制定安全策略，在保证系统安全的前提下使用户方便地使用系 统资源，安全策略所要求的基本要素是身份鉴别，完整性和即时核查。 身份鉴别和授权，主要防止用户非法使用资源和数据。包括：使用口 令和访问控制、实施网络操作系统和应用系统的安全机制、进行数据 备份，制定灾难对策，进行 VLAN 划分，隔离网络用户，保证网络有 序运行，明确系统管理人员职责和网络访问级别，重要物理设备安全 策略，定期检查系统使用过程，允许外部访问时，维护系统、网络完 整性的策略。 ②完整性控制，网络中的用户和系统必须可靠地识别自身以确保 关键数据和资源的完整性。防止数据篡改等威胁，确保数据传输的保 密和不可更改，必须有控制手段使用户或系统只能访问他们需要或有 权使用的资源。使用口令识别和鉴别，口令应当有一定的负责度，包 括长度、字符、相似等。同时控制网络的最大用户数和用户活动时间。 32 ③网络记录，记录网络每项活动，以了解、防护和恢复未经授权 的访问。最基本的数据是所有网络事件的记载，使用网络设备功能检 查网络运行的基本数据，利用设备提供的能力，确定网络负载情况， 合理分配网络资源的利用，生成网络使用情况统计数据。 ④安全检查 网络的每一系统都应进行正确的配置以保证足够的安全性，包括 内部安全检查及文件和系统的检查。系统中资源的访问权限必须按照 安全策略中的规定设置，口令必须进行检查，及时核实核查安全策略 的实施情况，对检测入侵行为、防止已知 DoS 攻击。 ⑤设备保护 由于电缆、终端、路由器、交换机、主机系统和其它系统硬件会 受到物理危害。为了防止这些问题，规划网络的物理安全，以使潜在 安全性危害达到最小。 3.2.6 网络技术方案 目前广为使用的网络技术主要有两种，它们是 ATM 技术和快速以 太网交换技术而者各具特点，有长有短。 （1）ATM 技术 ATM网络技术是一种快速信元交换技术，也是目前唯一的全交换 式网络技术。它采用固定长度的传输信元，虚拟电路以及面向连接的 传输方式，能支持多种物理连接方式，如25Mb/s、45Mb/s、100Mb/s、 155Mb/s、和622Mb/s。ATM网络技术使局域网和广域网具备统一的传 输协议。 33 ATM 的特点是能够提供较高的通信带宽，具有服务质量保证 (QOS)，可以支持实时图象，话音信息等多种类型的数据通信，因而是 一种高性能的网络技术。 但是 ATM 技术目前还有一些限制，如缺乏完整的标准、升级比较 困难、可伸缩性差、技术要求高、一次性投资大等。 （2）快速以太网交换技术 快速以太网交换技术是在传统以太网结构基础上发展起来的一种 局域网主干技术，它以多频道技术配合高速总线动态交换数据，从而 获得最大的有效频宽和数据传输速度。采用交换技术的集线器 (Switching HUB)可以提供 100Mbps 乃至几个 Gbps 的高速数据交换通 道，并可迅速提升，使之成为 ATM 模式的网络系统。 由于快速以太网交换技术和传统的以太网技术一脉相承，对于国 内绝大多数网络用户都是以太网用户来说，在技术衔接、系统过渡等 方面都具有良好的经济性和强的实用性。 根据上面介绍的两种网络技术，我们认为，选择快速以太网交换 技术作为组网技术符合曲靖灌区管理局对网络的要求。 3.3 基础信息数据采集与传输 信息采集系统是灌区信息化工程建设的基础，所有应用功能的实 现都是建立在大量基础信息的支持之上，由于行业的特殊性，不但要 对实时采集的数据进行管理，而且要保留、整理一段时间内的历史数 据，以便对相关水资源事件进行预测，采集必须是快捷、实时的，随 着灌区信息化的实施，需要数据更新的周期也越来越短，所需要的数 34 据量也越来越大，常规的人工采集方式已不能适应现代化水利工作的 需求，需要对信息采集系统作出较大的建设和调整，特别是在水情信 息自动采集方面要作出长远的规划。 基础信息数据采集主要由采集、传输以及资料存储与管理三部分 组成。 3.3.1 采集 灌区信息化工程的基础是信息资源的开发和利用，涉及基础类信 息和实时类信息。水资源管理调配系统的基础信息主要有水文、气象、 农业、水情、灌区地理信息。 数据采集尽可能实现自动化，按照设定的时间间隔，由工作站自 动采集、自动传输资料。 ①信息采集更新时间要求： 自动水位测报，每 5(或根据需求而定)分钟传送一次数据，或水位 变幅超过某一额度时，自动传送数据，整编软件可以按日、旬、月、 年等制作该断面的水位过程线，可随时查询以往任一时刻的断面水位。 流量数据可按每半小时或一小时传送一次数据；地下水水位可按设定 的周期传送(或记录)一次数据。 水位均采用浮子式机械编码水位计，经济可靠，且易于维护，如 图 3－4 所示。 35 图 3-4 浮子式机械编码水位计 ②信息采集的精度要求： 水文数据按照有关的水文规范要求执行，遥感、遥测数据由各应 用系统的使用需求决定。 ③基础信息采集主要项目： 灌溉水文信息采集、排水水文信息采集、洪水水文信息、灌溉作 物信息采集、旱情信息采集、灌溉工况信息、总干渠各枢纽远程监控、 监视信息、干渠、分干渠、支渠水位，流量自动监测信息、雨情测报 信息采集、地下水水位动态信息自动采集以及水质信息采集等。 3.3.2 曲靖灌区一期采集内容 曲靖灌区 2004 年度信息化一期采集内容：水城水库、潇湘水库、 花山水库、白浪水库、西引供水的 14 个非农供水管道流量数据，1 个 移动式水质监测站及水库主要建筑物运行情况的视频监视数据。 36 3.3.2.1 14 个流量信息监测点分布如图 3-3 所示： 曲靖化学责任有限公司流量监测点（1 台） 水城水库 曲靖协联电力公司流量监测点（1 台） 一水厂（3 台） 潇湘水库管理处 水务小区（1 台） 曲靖灌区 管 理 局 云南维尼纶厂（1 台） 沾益化肥厂（1 台） 花山水库管理处 炼焦制气厂（1 台） 化工厂（1 台） 西引工程管理处 二水厂（1 台） 烟厂（2 台） 火车站（1 台） 图 3-3 流量信息监测点分布图 3.3.2.2 流量采集设备 系统的主要采集设备为流量计(分为超声波流量计和电磁流量计, 此方案采用超声波流量计) ，针对现场不能停水施工的特点，应采用 外夹式超声波流量计。 (1) 技术要点 外夹式超声波流量计由转换器和一对外夹式传感器组成，是超 声波流量计较传统的测量方法，这种测量方法是将传感器贴装于被 测管路上，贴装前需将管路表面打磨干净，去掉污垢，用耦合剂粘 贴外夹式传感器，外夹式测量方法的优点是方便、简单，可不停产 37 安装和维护。 (2)流量计的主要功能和技术指标 ① 背光液晶显示，可同时显示瞬时流量、累计流量、流速、时间、 热量等数据， ② 自动记忆前 64 日、前 64 月、前 5 年的累计流量， ③ 自动记忆前 64 次来电和断电时间及流量，可进行人工或自动补 量， ④ 自动记录前 64 日流量计的工作状态是否正常和出现异常状态的 次数， ⑤ 声音报警：蜂鸣器可根据设置流量，发出过大、过小报警声音。 ⑥ 电流输出：4～20mA、阻抗≤１KΩ、精度 0.1%， ⑦ 数据接口：RS－232 或 RS－485 方式， ⑧ 介质流速：0～±30m/s， ⑨ 测量精度：≤±1％。 （3）环境要求 主机：湿度－30℃～80℃，湿度≤85％RH， 传感器：湿度－40℃～110℃，湿度可浸水工作，水深≤3M。 （4）电源 超声波流量计供电应采用 AC220V＋蓄电池供电，既市电正常时采 用 AC220V 供电对蓄电池充电，停电时采用蓄电池供电，蓄电池容量应 能保证超声波流量计 3 天正常工作。 （5）避雷设施 38 为防止雷击，损坏设备，应有相应的电源避雷器和信号避雷器， 防止雷击产生感应电流毁坏超声波流量计，如有必要还可增设避雷针， 对地电阻应保证≤4Ω，达不到要求的应增设接地极。 （6） 、设备组成与配置 一套流量采集设备包括以下部分： ①超声波流量计主机 一台 ②超声波外夹式传感器 一对 ③电源自维持系统（含蓄电池、充电器等） 一套 ④电源避雷器 一套 ⑤信号避雷器 一套 ⑥通讯光缆 ⑦主机与传感器间电缆。 3.3.2.3 流量采集点具体情况 （1）花山水库对焦化厂供水管（在建），管径约Φ100cm，管长 约 10km，全线坡降为 6/10000，流速约 0.4m，在坝后电站尾水处取水， 一期实施在进管后 3～5m 处装设管道式超声波流量计,流量信号经电缆 3 传至水库管理分中心，再由分中心用光纤传至灌区管理局管理中心。 （见图 3-4） 39 图 3-4：花山水库对焦化厂供水管平面、剖面图 （2）潇湘水库对一水厂的管道，现为Φ50cm 和Φ60cm 两管并联 使用，将在近期内改造为Φ120cm 单管布置，实施方案按管道改造后 考虑。装设管道式超声波流量计，位置选在进入平管段后两米处，流 量信号经电缆传至水库管理分中心，再由分中心用光纤传至灌区管理 局管理中心。见图 3-5 40 图 3-5 潇湘水库对一水厂的管道平面、剖面图 （3 ）西引工程管理处对市区二水厂的供水管道因其是从市区 10000m3 地下水池用 4 台水泵（Φ40cm）抽水后合并为 2*Φ70cm 输 出，在厂区外汇入Φ120cm 总管再供至水厂蓄水池的，故只在厂区外Φ 120cm 总管上（在围墙外约两米处）装设超声波流量计，流量信号经 电缆引至泵房，再以（RS-485 口）双绞线传至西引工程管理处分中心， 最后由分中心用宽带网络传至灌区管理局管理中心。见图 3-6 41 图 3-6：西引工程管理处对市区水厂的供水管道 的平面、剖面图 （4）烟厂的供水管道因其是从西引工程管理处经Φ70cm 总管进 入泵房，泵房紧接水处理系统后供出，Φ70cm 总管距管理处分中心较 近，但Φ70cm 总管长不足 0.5m，属紊流段不宜装设流量计探头，故只 能在水处理厂厂区外总管上（在围墙外约两米处）装设超声波流量计， 流量信号经电缆引至泵房，再以（RS-485 口）双绞线传至西引工程管 理处分中心，最后由分中心用宽带网络传至灌区管理局管理中心。见 图 3-7 42 图 3-7 西引工程管理处对烟厂供水管道 的平面、剖面图 （5）铁路局的供水管道因其是从西引工程管理处 10000m3 地下 水池经Φ20cm 总管进入泵房（两台水泵互为备用），在泵房外Φ20cm 总管上（围墙外约两米处），现已装设了“大方汇中仪表 LCZ-803 型” 超声波流量计，流量信号经电缆引至泵房（含显示终端并有输出接口 RS-232） 。实施需进行精度确认，并加装至西引工程管理处分中心的传 43 输电缆线即可，同时因 RS-232 口对两地地电位要求高导致异地（≥ 150m）传输故障率高，故应加装 232/485 转换器。流量信号由分中心 用光纤传至灌区管理局管理中心。见图 3-8 图 3-8 西引工程管理处对铁路局供水管道的平面、剖面图 （6）水城水库对（5 万 kW）火电厂的供水管道为经Φ40cm 管道 用浮桥水泵从水库中抽取表层水，一期实施在左坝肩浅埋管段 3m 处装 设管道式超声波流量计，流量信号经电缆引至水库管理处分中心，再 由分中心用光纤传至灌区管理局管理中心。见图 3-9、3-11 44 图 3-9 水城水库对（5 万 kW）火电厂的供水管道的平面图 （7）水城水库对焦化厂的供水管道为：从右坝肩低函出口处经Φ 60cm 砼倒虹吸管送至河道左侧明渠中供给，一期实施在倒虹吸管上坡 段 3～5m（现小泵房）处装设管道式超声波流量计，流量信号经电缆 引至水库管理处分中心，再由分中心用光纤传至灌区管理局管理中心。 见图 3-10、3-11 45 图 3-10 水城水库对焦化厂的供水管道 46 图 3-11 水城水库对火电厂、焦化厂的供水管道剖面图 3.3.2.4 水库主要建筑物运行情况的远程自动监控、视频监视系统 远程自动监控、视频监视系统主要用于监测水城水库、潇湘水库、 47 花山水库、白浪水库水库等水库闸位。为实现远程监控，考虑到原有 设备速率较慢，可改造原有设备及改进传输方式，实现闸门远程控制， 要求能监视枢纽各闸的闸前、闸后、水面情况，且能监测各水尺刻度， 能观测到各闸门的升降情况，监测闸门开高，形成远程控制和监视一 体化应用。水头差、流量等计算得来的数据在各管理处计算机中和管 理局计算机中计算，所有采集的数据如水位、闸门开高、提落闸等及 计算数据如流量、水头差都存入当地管理处和管理局数据库中。视频 数据经压缩技术处理后，存储于管理局中心。 （1）闸门监视、控制系统组成结构 闸门监视、控制系统有闸门自动启闭系统、图像监视子系统组成。 闸门自动启闭系统由：闸门监控主机、现地监控单元（PLC）、闸 位变送器和手动控制箱等组成。闸门监控主机负责闸门的控制运行和 监测，设在管理处控制室内。 图像监视子系统由：前端一体化彩色摄像机、全方位云台、硬盘 录像机、监视器等组成。 （2）闸门监视、控制系统结构、功能 闸门自动启闭系统为了便于今后的扩充，应采用分层分布式结构。 系统分为三级控制，调度中远程心监控级、分中心监控级、现地监控 级。调度中心远程监控级可根据调度需要对各闸门进行远程监控，分 中心闸控主机可接收上级远程控制指令、或由操作员键入操作指令按 编制的调度规则自动产生控制指令，再由闸控主机将信息传送给各现 地监控单元，现地监控单元根据操作指令，按编制的操作逻辑自动完 成全部操作，并监控闸门的运行状态。现地监控单元配有操作员触摸 48 屏和现地闸位、上、下、游水位显示，操作员可就地操作完成该单元 所辖闸门的控制。在系统出项故障时，现地监控单元可独立完成自动 控制任务。系统保留原全部手动操作功能。为保证闸门运行的安全， 所有闸门启闭操作前均发出声光警告信号。 （3）闸门远程控制系统： ☆自动检测各孔闸门的开度、上游水位、下游水位及运行状态信 息； ☆提供直观的操作界面，操作员可方便的实施各闸门的启闭操作； ☆具有现地控制、远程控制选择，可与上级计算机联网实现自动 化调度运行； ☆具有故障报警和超限报警自动记录、运行状态判别、故障多重 保护功能，进行自动操作记录和闸门开启时间、累计时间、闸门行程、 累计行程的统计； ☆动态图形显示闸门启闭过程和各类操作； ☆提供多级操作员安全等级设置，具有操作员自动登记功能； ☆具有自检和系统故障提示功能，提供查询服务等； ☆群控时，现地监控单元将自动进行顺序开关各闸门至给定位置 处； ☆显示实时运行参数、状态，具有单元自检功能、故障提示、声 响警告； （4）控制性能及可靠性 控制性能： 49 ■模块化小型 PLC 系统，易于实现分布； ■大范围的各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任 务。 ■简单实用的分散式结构和多界面网络能力，应用十分灵活。■ 当控制任务增加时，可自由扩展。 ■方便的人机界面操作； ■CPU 的智能化诊断功能。 ■高速的指令处理, 方便用户的参数设置。 ■ 直接或增加隔离底版和隔离模块，实现 I/O 模块热插拔功能 可靠性： 工业生产一般要求控制设备具有很强的抗干扰能力，能在恶劣环境中可靠工作。PLC 采取了一系列硬件、软件的抗干扰措施，它的平均无故障工作时间比继电器系统和微机系统 要高得多，可以直接用于有强烈干扰的工业场合。例如水力发电厂的控制现场。 PLC 的供电系统和 I/O 线路采用了较多的滤波环节。如采用 LC.Ⅱ型滤波器，对高频信号有良 好的抑制作用。另外在 I/O 回路之间采用多种隔离措施，有效隔离了输入、输出回路之间的电 联系，以及 PLC 内部电路与外部设备电路间的电联系，如在输入回路和输出回路前都用光隔 元件进行隔离。 对于低频电干扰，如触点抖动、接触不良，可采用软件方法去除。PLC 具有微机高速度、大 容量的特点，能快速运行程序，进行复杂处理。它运行用户程序的方式是重复扫描方式，因 此程序很容易做到延时重复检测，可用比较读入方法来判断输入信号的真伪；并能很容易做 到重复输出，避免干扰改写输出寄存器。 PLC 还具有自诊断功能。每次扫描用户程序之前都要先执行本身带有的故障自诊断程序，检 测内容包括 CPU、存储器、通讯区域、输入输出部分，甚至外部设备。PLC 重复扫描用户程 序的工作方式也特别适合软件定时地检测外部环境，如掉电、电机回路故障、接触器故障等， 发现故障可及时采用措施和报警，使故障得以及时修复，防止事故发生。 （5）视频信息采集系统： ☆应采用彩色摄像机，具有智能化背景光补偿； 云台可以在水平方向 0 到 355 度和垂直方向正负 90 度范围内运动； 50 图像手动切换、自动切换和自动扫描； ☆音视频全实时同步，超强压缩技术，支持多用户多级别管理； ☆远程监看、录制和检索现场资料，可实现图像存储和回放，并 可对历史资料查询； ☆支持镜头的光圈、焦距、景深三可变控制，在监视主机和网络 分控终端均可进行控制； ☆设置多级口令操作管理，重要操作均需权限密码验证，防止无 关人员观看、删除、修改图像资料，未经授权的人无法远程访问； ☆按时间段（如 10 秒）定时录制，图像有动态检测功能，压缩比、 画质、码流可调整； ☆可在画面上叠加地点、时间信息；自动磁盘空间动态检测。硬 盘录像系统可分割区控制； ☆中心应进行多画面图像分割，采集画面只能由中心和枢纽所设 定，要有制约关系（只能一方设定） ； ☆每一路图像录像资源最少为 25 帧/秒； ☆前后端图像均能按一画面和四画面进行分割，能按日期、时间、 摄像头编号等多种方式查询； ☆根据实际要求，在 MJPEG/MPEG1/MPEG4 等算法基础上进行 算法优化，每路 2－8K 或 3－10 小时/G； ☆可以多种方式备份，如支持 DAT、DVD、扩展硬盘及热插拔硬 盘等； ☆通过 LAN、PSDN、ISDN、Internet 等方式实现远程传输和控制； 51 ☆图像切换功能能实现监视点切换和手动操作； ☆使用者可以对镜头进行变焦、聚焦、光圈、云台上下左右旋转 等的调节； ☆可以将获得的数字视频图像压缩后存储在数据库中，并随时回 放； 各枢纽远程监控、监视系统流程见图 3-12。 3.3.2.5 移动式水质监测站 灌区工业及生活供水比重很大，但水源比较分散，为节约建 控制端 设投资，建议一期只建立 1 个移动式水质监测站，人工定期对各取 电 水点的水质采样分析并将结果输入分中心计算机，通过通信信道传输 源 系 到中心数据库中，随时监控。 统 （1）设备选型： 意大利 HI9804D 多参数水质现场快速分析测量仪 （2）特性： • • • • 便携式实验室系列 适用于实验室或者各种野外现场环境 快速、完备的水质分析系统 配置：测量仪器和相应的配件、附件，还有许多可升级的附加配件可使其具务更加完 备、现代、快捷的分析能力。 52 （3）监测项目： 酸碱度 PH、温度、电导率、溶解氧、浊度、铝、中浓度氨氮、低浓度氨氮、溴、低浓 度余氯、低浓度总氯、二氧化氯、高浓度六价铬、低浓度六价铬、色度、高浓度铜、低浓度 铜、氰化物、氰尿酸、低浓度氟化物、钙硬度、镁硬度、联氨、碘、高浓度铁、高浓度锰、 低浓度锰、钼、高浓度镍、硝酸盐氮、高浓度亚硝酸盐、低浓度亚硝酸盐、磷、二氧化硅、 银、锌 3.3.3 数据传输 数据传输根据各项数据采集的方法和所使用的硬件设备来确定传 输方式，基础数据的传输方式视通讯或计算机网络的建设而定，从各 传感器到工作站，可采用短程有线，从视频头到工作站，可采用短距 离光纤传导，对于许多的散点数据的传输，可采用无线即时传送（或 手机短信）或人工定期收集；从工作站到分中心及总控中心，可采用 经过扩频后的微波网络，或采用电信公网传输。 总体来说，适用于灌区的通信方式主要有光纤通信，微波通信， 载波通信，公共电话网（或自组有线交换系统） ，无线超短波通信，无 线扩频通信和无线数据移动通信等六种。 曲靖灌区 2004 年度信息化一期建设对水城水库、潇湘水库、花山 水库、白浪水库及西引供水的水位、流量、雨量及视频监视数据的通 信全部采用光纤通信。目前已经敷设曲靖到水城水库的 40 公里光纤链 路，今年继续敷设曲靖与其他水库间的光纤链路。光纤链路全部敷设 完毕后就构成了曲靖灌区的完整的通信网络，借此，不仅可以高速传 53 输水雨情信息，而且可以有效地传输图象以及视频信息。 为便于运行管理维修，及人员上岗培训，对 14 个测点均采用基本 统一的配置方式，即数据采集端对分中心前置机采用电缆及超短波通 信并存（对采集点较远及信息量较小的测点如水位、雨量等采用超短 波通信，而对采集点较近及信息量较大的测点如视频监视、闸位监控 等采用电缆）；采集端对分中心前置机至管理局中心前置机采用两步实 施方式（第一步根据具体情况采用光纤、有线电话网及载波方式，第 二步全部实现以光纤通信为主要通信方式）。即：  在测点与分中心之间通过专用电缆或超短波进行数据传输；  在调度中心与测点之间通过分中心转发功能进行数据传输工 作；  调度中心与分中心采用两步实施方式，第一步根据具体情况采 用光纤、有线电话网及载波方式；第二步全部实现以光纤通信  调度中心与上级主管部门可以通过 PSTN 拨号进行网络量联 接。 管理处数据采集及传输（向管理局传输）拓扑结构如图 3-13 所示。 54 图 3-13 灌区管理处数据采集及传输拓扑结构图 3.3.4 数据管理和控制 数据采集后经各管理处传输到灌区管理局总控中心，形成相关的 基础数据库，并生成各应用数据库，为各应用系统和综合决策系统服 务，数据库为动态链接，随时更新并存储，数据库的访问设定访问权 限，不同的权限级可访问不同等级的数据库。 3.3.5 管理局数据中心的设置与职能 管理局数据中心为一级数据中心，需要为多种不同的应用系统提 供数据服务，而其中最主要的应用系统是水量调度系统，具有更新快、 访问的时间效率要求高和数据量大等特点。因此，数据中心要保证足 够的网络带宽。 55 管理局数据中心接受各管理处提供的数据，并通过统一的平台和 接口为各应用系统之间的数据共享和交换提供服务。数据中心主要职 能是负责数据库系统的总体管理与设计，设计统一数据结构、统一的 公共空间参照系、数据标准和数据规范、数据采集和传输方式、数据 的发布方案等；负责数据中心的数据库的建库、存储管理、数据处理、 数据备份、数据存档和数据服务等工作；负责收集各方面相关数据， 对数据进行重构、规范化、标准化处理，建立数据仓库；负责对各数 据分中心建设的指导工作；负责向上级水利部门上报有关数据或同外 部相关单位交流数据；负责为各管理处提供数据备份服务；负责为各 部门提供数据库的存储、代管及托管服务。 管理局数据中心存放、管理灌域基础地理数据、遥感影像数据、 经济社会数据、系统外交换数据、管理局水文数据、管理局工程数据 和元数据库等，以及服务于综合决策的数据仓库和面向应用需要的综 合数据库，包括防汛、水资源管理、水土保持、水利工程管理等专业 数据；部分历史数据（水文、历史险情等），部分政务数据（规划、科 研、日常办公等）。管理局数据中心的数据，一部分是由相应的应用系 统直接更新修改维护，如防汛和水调业务数据，另外大部分数据由各 数据分中心遵照一定的规则和标准提供，对于管理局数据中心的访问 主要是通过统一平台的间接数据访问，管理局数据中心也是数据交换 和访问中心，是连接分布式数据库的管理中心。 56 3.4 数据库建设 3.4.1 建设目标 数据库建设目标是建立基于 Client/Server （客户/ 服务器，简称 C/S）结构与 Browse/Server(浏览器/服务器，简称 B/S)结构相结合的面 向多用户、多结点、多操作系统的分布式数据库平台，为灌区信息化 提供数据库支撑环境，为灌区水利各单位、部门提供水利信息查询、 应用系统数据调用、应用程序开发、档案索引的浏览、全文提供(传递) 等服务。 3.4.2 设计原则 考虑系统的需求及特点，数据处理系统设计时应坚持以下原则： (1)、为用户需求、决策支持系统服务的原则； (2)、按照技术先进、网络化、空间化、动态更新的原则，研究开 发数据库系统，全面提高基础数据收集、整理、更新和使用的水平， 处理好数据更新、数据检索和数据统计的关系； (3)、可兼容性、可扩充性、综合、实用和稳定性原则； (4)、遵循安全性、保密性和共享性的原则，处理好数据资源共享 与数据安全和保密性的关系。 3.4.3 系统的代码设计 代码设计是建立信息系统的一项重要基础工作。设计目的是为了 能更高效、更方便的使用计算机处理信息。主要原则是：在有国家标 57 准、行业标准的情况下，采用标准代码；在没有标准代码，但有通用 习惯符的情况下采用通用习惯符；在既没有标准代码，也没有通用习 惯符的情况下，需自行编码时，根据代码应满足稳定性、可扩充性、 通用性和易读性原则进行编码。下面是有关标准和规范： 地形图要素分类与代码（GB/T 15660－1995） 国土基础信息分类与代码（GB/T 13923－92） 地理信息技术基本术语（GB/T 17694－1999） 地球空间数据交换格式（GB/T 17798－1999） 地形数据库与地名数据库接口技术规程（GB/T 17797－1999） 水利工程基础信息代码编制规定（SL213－98） 3.4.4 数据标准、规范与共享 灌区数据具有多类型、多格式、多来源、多时相、数据量大的特 点。而且随着技术的发展和业务需求的提高，灌区数据不断增加，所 以，数据规范标准的研究与制订必须结合实际需要，打破数据封闭、 数据壁垒和数据垄断，有步骤、有计划的营造空间信息共享的环境。 信息化法规和技术标准体系的建立是在遵循国家信息化、标准体 系的基础上，根据灌区信息化建设的实际需求，按其内在的联系运用 系统科学的理论和方法加以研究和建立。灌区风格 GIS 数据标准建设 的内容是建立一套包括数据标准、数据共享管理办法、信息安全保密 规定，以及相应的政策法规等，以确保灌区信息的互联互通和共享。 主要内容包括： (1)．建立灌区信息化技术标准体系。按照有关国际、国家标准， 58 使灌区信息化的数据标准和技术系统与国家信息标准规范体系相一致， 以系统的兼容与互通。建立规范化的数据分类和编码标准、元数据标 准及管理标准、术语和数据字典标准、数据质量控制标准、数据格式 转换标准、空间数据定位标准、信息系统安全和保密标准、信息采集 与交换标准等。 (2)．建立健全信息化政策，加强信息化法制建设和综合管理。主 要包括：灌区信息共享政策的基本原则、灌区管理的相关政策、灌区 信息“管理体系”和信息共享的管理办法、信息共享的基本规定和处 理细则。 3.4.5 数据库结构 根据灌区信息化特点及各种数据的存储和管理特点，数据库整体 结构采用集中与分布式相结合的方式，数据中心管理全灌区的数据， 各分布式网络数据库存放灌区各灌域及各种专题属性的数据，中心数 据库与各分布式网络数据库通过网络连接起来，通过采用成熟的网络 技术和存储技术，实现中心数据库与各分布式网络数据库之间的数据 传递；建立网络数据存储管理体系，形成在数据分级分散存储的模式 下建立统一的数据共享访问机制，实现分布数据库物理分散与逻辑一 体的统一。数据库结构见下图。 59 综合信息数据库库 元数据库 空 间 数 据 库 模 型 数 据 库 属 性 数 据 政 务 数 据 库 库 基 础 地 理 数 据 库 水 资 源 空 间 数 据 库 水 土 保 持 空 间 数 据 库 水 环 境 空 间 数 据 库 水 利 工 程 基 础 数 据 库 水 资 源 数 据 库 水 环 境 数 据 库 气 象 数 据 库 社 会 经 济 信 息 数 据 库 图 3-14 数据库结构图 各分布式数据库是组成灌区整体数据库的一部分，自己也有独立 的应用服务支持功能和独立的数据管理和维护功能。 规划设计的分布式网络数据库主要有：基础地理数据库、水雨情 数据库、水利工程信息库、水资源信息数据库、水资源空间数据库、 水环境空间数据库、水环境信息数据库等。 3.4.6 灌区基础数据类型 根据灌区灌溉用水管理、工程维护管理、日常行政事务管理的需 要，灌区基础数据库所包括的数据可以分为如下几类（见图 3-15）： （1）灌区基本数据：灌区基本数据是指用来确定灌区的地理地质 特征、灌排系统结构、组织管理结构等基础信息的数据。 60 包括灌区灌排系统、用水户系统和灌区管理系统三方面 的基本数据。 （2）灌区实时数据：灌区实时数据是指那些在灌区运行过程中， 为了用水管理和设施管理的需要而监测得到的实时数据， 这类数据一般有一个时间的序列，数据库中除了存储事 物当前状态的快照外，还需要存储其历史系列。灌区实 时数据包括灌区气象数据、实时水情（包括水源水情、 渠道水情、闸坝水情、田间水情）、土壤墒情及地下水位 监测数据、水质、作物生长状况、实时工险情等。 （3）灌区多媒体数据：灌区多媒体数据包括为灌区管理所需的不 同种类的静态影像、数字视频、数字音频等数据。 （4）灌区超文本数据：灌区超文本数据包括为表现、展示灌区管 理运行现状的各种超文本数据。具体包括与灌区管理有 关的法律法规、业务规范规程规定、灌区主要工程的调 度规则和调度方案、灌区通报简报等新闻发布内容以及 有关的经验总结等数据。 （5）灌区空间基础数据：灌区空间基础数据指与灌区空间数据有 关的基础地图类数据。灌区几乎所有的数据都具有空间 信息的属性，但不是所有这些数据都是空间基础数据。 只有当有较多其他的空间信息需要依赖某一空间数据定 义时，该空间数据才被称为空间基础数据，这些数据包 括航空航天遥感图、灌区基础电子地图和各种专题地图 61 等。 基本数据 灌排基础数据 用水单元基础数据 灌区管理基础数据 气象 实时水情 实时数据 土壤墒情及地下水位 作物生长状况 实时工情险情 多媒体数据 灌区基础数据库 水质 数字视频 数字音频 法律法规 超文本数据 业务规范 新闻通报通知 其他 空间基础数据 航空航天遥感 灌区基础电子地图 灌区专题电子地图 图 3-15 灌区基础数据分类一览 62 3.4.6 曲靖灌区数据库一期建设内容 曲靖灌区数据库一期建设内容可包括灌区基础地理数据库、属 性数据库（按照灌溉水资源的来水、用水及管理的自然规律）中的一 部分。具体安排如下： （1 ）基础地理信息数据库，主要包括以下内容：地形数据库 （DLG）、地名数据库、大地数据库、数字栅格地图数据库（DRG）、 正射影像数据库(DOM)、数字高程模型数据库(DEM)、土地利用分类 数据库。建立曲靖全境 1:25 万电子地形图；灌区 1:5 万电子地形图。 （2）曲靖灌区属性（业务管理）数据库，按照灌溉水资源的来水、 用水及管理的自然规律，分成六个数据系统。这六个数据系统是：取 水数据系统、输水数据系统、分水数据系统、用水数据系统、测控数 据系统和管理数据系统（每个数据系统又划分若干张数据表，用来定 义和存储不同的属性信息）。六个数据系统只是逻辑上的划分，物理上 只有一个数据库。其中取水系统主要存储、管理水源处的水资源及工 程信息；输水系统和分水系统则包括供水和排水两大体系；测控系统 主要存储、管理信息采集点和反馈控制点及其相关的监测和监控信息； 管理系统主要存储、管理与灌区行政办公有关的信息。具体设计详见 第四章。 3.4.7 数据库运行平台的选型 针对灌区业务需求和国家和水利部的有关标准，灌区基础地理信 息数据库我们选择织女星地理信息系统（VegaGIS）；对于属性数据库 63 (业务管理数据库)的选择，根据灌区计算机网络建设实际需求，建议使 用 SQLSever。 3.4.8 织女星地理信息系统（VegaGIS） 目前在 Windows 平台下比较流行的空间数据库（地理信息系统平 台 ） 产 品 主 要 有 MapInfo 系 列 （ MapInfo Spatialware 、 MapInfo Professional）、 Arc／Info 系列（Arc／Info SDE、Arcview）以及中科 院计算技术研究所开发的织女星地理信息系统（VegaGIS）等。Maplnfo 系列产品价格便宜但空间数据模型简单，Arc／Info 系列产品价格相对 较高。考虑到水利行业 GIS 需要用到数字地面模型以及产汇流模型比 较复杂，我们选择织女星地理信息系统（VegaGIS）作为空间数据库平 台。 织女星地理信息系统（VegaGIS）是在国家“863”项目面向网络 海量空间信息大型 GIS 资助下研发的完全自主知识版权的大型分布式 地理信息系统平台。该系统是由在中国科学院综合排名前 3 名的中科 院计算技术研究所开发的。并已经应用到数字城市的建设。该系统获 得科技部 2003 年度的优秀软件产品。 该系统集 IT 领域最新发展成果于一体，采用构件/构架/体系结构 技术，设计模式思想，“数据为中心，服务驱动”的理念，遵循 OpenGIS 规范，打造成一个跨平台、支持异构数据库、分布式计算、协同服务 的完全国产自主知识版权大型地理信息平台软件。 64 3.4.8.1 织女星（VegaGIS）地理信息系统软件的功能 织女星地理信息系统（VegaGIS）是对空间相关数据进行采集、编 辑、分析、组织与管理的系统。所以一个地理信息系统软件需要具备 的基本功能是： 数据采集编辑功能 制图功能 数据查询分析功能 数据管理功能 3.4.8.2 与国内外软件的功能比较分析 功 能 ArcInfo(ArcG IS) MapInfo MapGIS GeoStar SuperMap 灌区的需 求 网 络 支 持 能 力 有网络版 网络支持能 力强 支持能力 弱 没有发 布 有网络版 网络支持能力强 没有 开发中 网络版 数 据 采 集 编 辑 强 强 强 强 强 强 一般 数 据 类 型 支 持 能 力 Coverage 全部支持 E00（ArcInfo） MIF(MapInfo 格式) DXF(AutoCA D) 全部支 持 全部支持 全部支 持 全部支持 Coverage E00 （ArcInfo） MIF(MapI nfo 格式) VegaGIS 65 数 据 查 询 浏 览 SQL 查询 组合查询 点查询 框查询 SQL 查询 组合查询 点查询 框查询 SQL 查 询 点查询 框查询 SQL 查询 组合查询 点查询 框查询 SQL 查 询 点查询 框查询 SQL 查询 点查询 框查询 SQL 查询 组合查询 点查询 框查询 空 间 分 析 网络分析 叠加分析 缓冲分析 网络分析 叠加分析 缓冲分析 网络分 析 叠加分 析 缓冲分 析 网络分析 叠加分析 缓冲分析 网络分 析 叠加分 析 缓冲分 析 网络分析 叠加分析 缓冲分析 网络分析 叠加分析 缓冲分析 统 计 分 析 强 强 弱 弱 弱 弱 一般 数 据 库 的 支 持 能 力 Oracle GeoDatabase Oracle Excel Access Oracle Excel Access Oracle MySQL SQLSever DB2 Excel Access Oracle Excel Access Oracle Excel Access 要求高 不同类型 的数据库 的支持 异构数据 支持 对 语 言 的 支 持 能 力 英文 英文 中文 中文 中文 中文 中文 中文 对 管 理 信 息 系 统 的 支 持 能 力 差 没有对自由 表的支持 差 差 有对自由表的支 持 差 差 要求高 对灌区管 理信息系 统 水费系统 测控系统 集成 与其他系统可以 无缝集成 已经实现与灌区 管理信息系统 办公自动化系统 测控系统的集成 66 制 图 功 能 较好 较好 好 一般 一般 一般 几乎不用 3.4.8.3 织女星地理信息系统（VegaGIS）的性能 （1）数据支持能力 织女星地理信息系统目前采用 25.6G 的全国矢量图形数据+163G 的图象数据进行测试，系统运行稳定。 （2）分析性能 利用同样的设备条件和同样的测试数据对分析性能进行测试，如 下图，单位是秒 分析算法 VegaGIS ArcGIS MapGIS 矢量缓冲分析 1726 3394 4510 栅格缓冲分析 3 多边形叠加 1570 1426 1994 最短路径分析 3 4 2 34 从上图可以看出：织女星地理信息系统（VegaGIS）在性能上明显 优于 ArcGIS，部分分析算法是 ArcGIS 的 2-1000 倍。 这对灌区的配水调度分析提供良好的技术支撑。 3.4.8.4 织女星灌区地理信息系统的业务应用 织女星灌区地理信息系统（VegaIGIS）是在 VegaGIS 平台基础上二 67 次开发形成的针对灌区业务需求的地理信息系统。该系统是在中国科 学院计算技术研究所、中国灌溉排水发展中心、河海大学、北京金水 中科软件有限公司合作开发的软件产品。 该系统主要业务应用如下： 1、灌区信息查询 （1） 基础地理信息的双向查询 基础地理信息包括行政区划、水系、地形、土地利用等。查询其 空间位置、长度、面积、编码、名称、等级、性质等方面的信息。具 备图形和属性间的双向查询，即可从图形上选择地物来查询其属性信 息，也可以根据属性信息构造表达式，查询对象的空间位置。 （2）灌区水利工程信息查询统计 查询统计内容：渠首枢纽（闸、坝）、渠道（灌、排）、闸（节制 闸、分洪闸、排涝闸） 、涵洞、渡槽、倒虹吸、隧洞、跌水、船闸等灌 区水利工程的基本情况、历史资料与现状信息、工程运行信息等。具 备图形和属性间的双向查询统计。 （3）雨情、水情等信息查询与分析 包括灌区信息采集站（雨量、闸位、渠道流量、水质等）的基础 信息查询、实时水情查询（实时降雨量、实时流量、水位、闸位） ，并 与历史数据进行比较与分析。具备图形和属性间的双向查询。 （4）图层分层管理与显示 主要实现对地图和图层的管理、维护及显示。地图是指图类，如 地形图、水利工程分布图等，每一类地图又包括一些图层，如地形图 68 又包括公路、铁路、等高线等图层。考虑到系统的扩展性，系统留有 一些与未来图层的接口。系统该部分功能包括地图的创建、删除、属 性修改以及图层的添加、删除、属性修改。 （5） 基本 GIS 功能 包括图形缩放功能（放大、缩小、漫游、自由缩放）以及图版制 作与打印输出（制作与编辑图版，打印输出）。 （6）三维实时游览 本系统可实现超大规模场景的实时地形游览，可实时游览灌区水 利工程项目情况和查询由于水情、雨情变化而引起的水库、渠道的水 位情况，并可以对所制作的三位地形地貌进行飞行游览和鹰眼观察， 并能回放飞行路线，能对地物进行动态注记。 2 、统计 （1）水情、雨情统计 按指定范围或渠道等级等方式对该范围渠道水情点指定时间的实 69 时水情（流量）进行统计。以及对某一时段的灌区雨量进行统计。 （2）工情统计 按指定范围或渠道等级等方式对灌区各类基础工程相关信息进行 统计。统计内容主要包括：（1）各级渠道数量、长度；（2）各级渠 道相应建筑物情况；(3)某一渠道相应耕地面积、灌溉面积、用水户数 量等信息。 （3）灾情统计 按指定范围或任意区域等方式对灌区干旱和洪涝灾害情况进行统 计。 3、配水管理 在灌区网格 GIS 系统中,采用 GIS 空间叠加方法可以方便地构 造水资源分析单元，将各个要素在空间上联系起来。同时还可以进 行灌区内各类供用水对象的空间关系分析，特别是建立在灌区地形 信息、遥感影像数据支持下的灌区三维虚拟系统，配置各类基础背 景信息、水资源实时监控信息，实现灌区的可视化管理，为灌区的 70 用水决策创造条件。该系统可实现包括用水需求、引水计划、用水 计划、用水调度、用水统计等功能。 （1）用水需求 （2）引水计划 （3）用水计划 （4）用水调度 71 （5）用水统计 4、灌区建设项目管理 对灌区的在建项目和历史项目进行汇总上报、查询统计和浏览。 5、有关政策法规管理 管理国家的各种法律、政策和规定以及本单位的各种政策、文件。 72 6、制定灌区发展规划 灌区网格 GIS 另一个主要的功能是用于制定灌区发展规划。将影 响灌区发展规划的各种因素做成 GIS 系统的各个层面，将各种因素逐 一加以定量化描述，然后根据逻辑分析规则，将灌区发展规划制定出 来。GIS 技术提供了一种全新的灌区规划和管理的综合分析手段，它可 以在多种复杂因素共同作用条件下，随意假设或更改部分边界条件， 对可能出现的结果进行数字模拟和仿真，通过生产实践经验积累与反 馈，实现灌区规划和管理的优化。 3.5 灌区管理局办公自动化系统 办公自动化系统：办公信息种类繁多，要充分运用不同的信息数 字化硬件设备，采用先进成熟的通信、计算机网络和软件技术，逐步 由传统的信息处理流程转变为电子信息的处理流程（必须要求用纸质 形式的信息除外）。 73 办公自动化系统建设的任务是最终实现灌区日常事务管理自动化、 灌区业务管理自动化，为领导决策和机关工作人员日常工作提供信息 服务，提高办公效率，减轻工作人员工作负担，节约办公经费，从而 实现办公无纸化、资源信息化、决策科学化。 灌区管理局办公自动化系统有较强的专业性，故不采用通用 办公自动化软件，在实际业务需求分析基础上，结合灌区数据库 及其他应用软件建设统一设计、研制。 3.5.1 需求分析 公文自动化管理需求: 通过电子邮件、远程通讯以及 INTRANET 技术的运用来实现本 单位与上下级单位之间的公文运转、信息交流和信息共享。快速有效 地接收上级机关文件和下级单位的上报信息，并组织、协调系统内的 各种信息，使用户能够方便、快捷地获取所需信息。按照保密条例制 定文档的保密级别和使用权限。 (1)收文 对上下级单位的远程传送公文、纸质公文等文件，完成收文所涉 及的一系列操作：登记、领导审核、转办、承办单位办理、归档、相 关单位查询公文等。对收文的整个流程进行跟踪控制，详细记录公文 的当前状态、办理的过程和拟办、批示意见以及办理结果。 (2)发文 主要完成发文所涉及的一系列操作:处室拟稿、主办单位负责人审 74 批、处室会签、办公室审签（文稿初审、文稿复审）、主管领导审批、 文书印发（校对、印制、）网络上传、网络下达等。 对发文的整个流程进行跟踪控制，详细记录发文的当前状态、发 文审核的过程和领导审批、签发意见。 (3)会议管理 利用系统提供会议通知发布、会议安排、会议议题、领导讲话、 会议材料归档、会议内容的全文搜索功能。 (4)公用信息 建立公用信息发布系统，办公办事指南、电子公告牌、列车时刻 表、般班时刻表、长途区号及邮政编码、本单位电话及通信名录、领 导分工、机构分布等信息，提供简单易用的全文搜索功能。 (5)后勤管理 对机关后勤服务设施进行科学管理，优化配置。 人力资源管理需求: 灌区人力资源管理在授权权限内统计、查询干部、职工的履历等 基本情况，分不同级制、不同职称、不同学历、不同工龄等情况进行 实时查询。 政策法规和科技管理需求: 对国家、自治区、水利部、水利厅、水务局的行业制定的有关法 律、法规、条例、办法等实时查询。 对灌区历年的科研成果和水利行业科研成果进行实时查询和检索， 避免重复研究和盲目研究。 75 业务管理查询需求: 管理局各职能处室、基层管理处站实时查询灌区水情、农情、灌 溉方案、运行情况及气象预报、工程状况、防汛减灾、水环境管理， 水土保持、政策法规、科研成果等业务资料。建立水情、防汛、灌溉 信息发布系统。 3.5.2 总体结构与功能 (1)收文系统 主要完成收文所涉及的一系列操作：公文登记、拟办、转发、处 室拟办、领导审核、承办单位办理、归档、相关单位查询公文等。 系统应采用完善的流程跟踪和控制：对收文的整个流程进行跟踪， 详细记录公文的当前状态和拟办、批示意见以及办理结果。 (2)发文系统 主要完成发文所涉及的一系列操作:处室拟稿、负责人审批、会签、 审签、领导审批、领导签发、文书印发等。 系统应具有完善的流程跟踪和控制：对发文的整个流程进行跟踪， 详细记录发文的当前状态、审核的过程和领导签发意见。 (3)文档管理系统 文档管理系统是整个办公自动化系统的重要组成部分，系统应具 有以下特点： 信息量大：收录了上级单位下发的及本单位发布的文件。 信息及时、准确：文件从下发当天就可以进入办公自动化系统。 便于重复引用：由于文档管理系统的整个流程均以数字化的方式 76 传输，因此只需一次输入，其他单位就可以方便地引用。 全文搜索功能：系统提供了功能强大的全文搜索功能，尽管系统 中存有成千上万的海量信息，您都能在几秒钟内找到需要的信息 系统提供了对文件信息按照不同的分类（如文号、年度、关键词 等）进行查询的功能。同时还提供全文搜索功能，以便在海量信息中 找出所需要的信息。另外，用户可以将感兴趣的信息引出至本地，以 便其他文稿使用。 (4)会议管理系统 会议管理系统是整个办公自动化系统的重要组成部分，本系统的 特点如下： 提供了会议安排、会议通知单、会议纪要、会议议题归档库。可 以对归档库中的内容按指定的方式进行查询和统计。 提供了对会议通知单反馈信息的实时跟踪。系统通过会议管理系 统发出会议通知单，用户可以查看会议通知单的反馈信息，有助于管 理者动态掌握会议安排。 在系统中提供功能强大的会议议题全文搜索功能。 (4)督办查办系统 督办查办系统的主要目的是利用计算机网络辅助进行政务督查和 建议提案督查的登记、信息反馈、查询、统计工作，实现督办查办流 程的实时监控，通过计算机网络及时发送督办查办的有关交办单、答 复等文件，及时反馈交办单位办理意见，供领导和有关工作人员查询、 统计，提高督办查办的效率。 77 (5)公用信息系统 系统提供了简单易用的全文搜索功能，方便用户通过标准浏览器 查询信息。 ① 电子公告牌 提供办公自动化系统内发布电子公告的功能，公 告中可以包括字符、图片，可以编辑为美观大方的格式。 ② 办公办事指南 为来本单位办事的工作人员提供单位简介、领 导分工、机构分布等信息。 ③ 社会公用信息 为网上用户提供列车时刻表、航班时刻表、长 途区号、邮政编码等信息服务。 ④ 电话及通信名录 提供本单位及所属单位的通信名录信息服务， 联网用户可以将本单位人员的通信名录输入本系统，以方便查询和交 流。 ⑤ 网上论坛 为办公自动化系统联网用户提供相互交流的场所， 可以讨论技术问题、社会热点问题；在其中可以起草话题，也可以针 对其他用户起草的话题发表自己的意见、看法。 ⑥ 在现有办公自动化系统综合信息服务的基础上，通过与局属单 位的信息集成，在计算机网络支持下，实现气象、实时水雨情、实时 工情险情、历史洪水、河道、分滞洪区和各类防洪工程，以及水量调 度、水资源保护、水土保持、规划设计、科研等基本资料信息的查询。 日常办公管理的具体事务产生的信息，针对性较强，实用具体，综合 部门需及时收集整理，并及时发布在相应的信息平台上。 (6)电子邮件系统： 78 本系统不仅是系统中各种流程衔接的纽带，同时邮件系统也可以 非常方便地促进工作人员之间信息的交流。在本系统中可以起草、发 送电子邮件、发送文件等。建立一套电子邮件服务器，向所有用户提 供 Internet 电子邮件服务，并向广大电子邮件用户提供相应的发信服务 器安全认证功能，以减轻垃圾邮件对邮件用户的困扰，使用户能安全 使用电子邮件功能。用户可通过办公自动化系统或互联网直接收发电 子邮件，形成与 Internet 的无缝联接，实现与世界各地进行方便、快捷、 安全的电子邮件通讯。 (7)业务处理系统 ①政务办公系统 政务办公系统的目标是：联接局内各职能处室通过网络连成一个 有机的整体，建立以空间数据管理为中心，以灌区用水管理为线索， 集设计、管理、监督和数据更新维护服务于一体的灌区业务管理系统， 实现对灌区业务有关的各种信息的快速查询、检索、统计、及时修改 更新、分析、共享等，最终达到信息资源整合，为各级领导、主管部 门和有关业务部门的分析决策提供全面、及时、准确、权威的信息服 务。 在建设中应统一技术标准和服务界面，使水政、人事、劳资、科 技等各项管理工作实现数字化、网络化的工作方式，按照行业管理部 门各自的业务需求，实现各部门办公管理的自动化处理，对所需信息 进行加工处理、发布、查询等。 ②水情实时查询系统 79 提供行水期间总干渠、干渠的实时水情和运行方案，实现水情信 息公开化。 ③水费计收实时查询系统 用户可通过管理局、处、段建设的触摸屏或通过公众网等查询任 一渠道、任一时段的水量、水价、水费等信息，实现水费信息公开化。 ④水政办公系统 办理取水许可证及地下水资源管理。 ⑤人事办公系统 利用管理局系统人员基础信息数据库，完成、干部管理、人员管 理、职称、工资、继续教育、党务管理、离退休人员管理等业务工作。 (8)防汛办公系统 防汛管理的功能主要包括人员管理、部门管理、抢险队伍管理、 防汛文档管理、防汛物资管理、防汛组织管理、防汛经费管理、工程 项目管理和值班日记等九项主要功能。 (9)政务信息系统 系统对有关信息收集、采编、网上发布，形成电子刊物，是办公 自动化系统的主要模块之一。在系统中从信息上报到成为电子刊物发 布全部为数字化操作，避免了数据的重复录入。 由于此类信息的时效性较强，因此及时更新尤为重要。本类信息 由于相对比较简单，需求者主要是本单位职工，可以利用为上述公文 及处理信息所建设的硬件平台和软件平台进行处理。信息源的整理录 入由具体负责该项工作的人员从其录入终端进行汇总、录入、更新。 80 3.5.3 曲靖灌区信息网站建设 通过国际互联网，把灌区建设与管理的经验及灌区信息与世界交 流，使灌区的建设立足于更广阔的视角，为灌区的可持续发展谋求更 好的途径。 3.5.4 曲靖灌区办公自动化系统技术方案 曲靖灌区办公自动化系统采用 B/S 构架技术的三层体系结构。所 谓三层体系结构，就是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”， 也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单 地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有 B/S 应用才是三层体 系结构，三层是指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。 三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作 放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交 互，而是通过 COM/DCOM 通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据 库进行交互。 这样的好处显而易见：  由于数据访问是通过中间层进行的，因此客户端不再与数据库直接 建立数据连接。也就是说，建立在数据库服务器上的连接数量将大 大减少。例如一个 500 个客户端的应用系统，500 个客户端分别与 中间层服务器建立 DCOM 连接，而 DCOM 通讯所占用的系统资源极为 有限，并且是动态建立与释放连接，因此客户端数量将不再受到限 制。同时，中间层与数据库服务器之间的数据连接通过“连接池” 81 进行连接数量的控制，动态分配与释放数据连接，因此数据连接的 数量将远远小于客户端数量。  可维护性得以提高。因为业务规则、合法性校验存在于中间层，因 此当业务规则发生改变时，只需更改中间层服务器上的某个组件 （如某个 DLL 文件），而客户端应用程序不需做任何处理，有些时 候，甚至不必修改中间层组件，只需要修改数据库中的某个存储过 程就可以了。  良好的可重用性。同样，如果需要开发 B/S 应用，则不必要重新进 行数据访问、业务规则等的开发，可以直接在 WEB 服务器端调用现 有的中间层 （如可以采用基于 IIS 的 Web Class 开发， 或直接编写 ASP 代码）。  事务处理更加灵活，可以在数据库端、组件层、MTS（或 COM+）管 理器中进行事务处理。 B/S 软件体系结构，即 Browser/Server （浏览器/服务器）结构， 是随着 Internet 技术的兴起，对 C/S 体系结构的一种变化或者改进 的结构。在 B/S 体系结构下，用户界面完全通过 WWW 浏览器实现，一 部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。 B/S 体系结构主要是利用不断成熟的 WWW 浏览器技术，结合浏览 器的多种脚本语言，用通用浏览器就实现了原来需要复杂的专用软件 才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件体系结 构。基于 B/S 体系结构的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端 解决。用户在使用系统时，仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块， 82 真正达到了"零客户端"的功能，很容易在运行时自动升级。B/S 体系 结构还提供了异种机、异种网、异种应用服务的联机、联网、统一服 务的最现实的开放性基础。 浏览器 应用服务器 数 据 库 IE Netscape weblogic Sybase,orc ale 表，视图，存 HTML 、 图 片 、 JSP、Servlet、 JavaBean,、EJB 储过程，触发 器 三层体系结构图示 3.6 灌区专业应用系统 应用系统是对管理局数据中心的数据管理和应用，其基础是及时、 准确、可靠、科学的数据信息。 3.6.1 综合数据库管理系统 综合数据库管理系统实现对综合数据库的管理，包括数据的输入、修改、删除、查询和 统计分析功能，运用先进的因特网（Internet）技术、灵活的自定义数据库技术等，通过灌区 通信和计算机网络系统收集系统所需的各种信息；并将其存入数据库，以便保存数据、进行 查询和统计；系统将通过不同的表现手段为管理局和相关的部门提供精美的图形及数据分析 结果。 在将来与防汛中心需要互换数据时，可以通过XML：扩展标志语言 编制一个程序，实现部门之间平台不同和结构不同的异构情况下的数 83 据导入和导出操作。 按照不同的工作内容，该系统可以分为六个大的功能模块，分别 是： （1） 数据库定义模块：可以按照用户的要求定制数据库，并可以 随时修改。系统初始运行时定义数据库的结构，在系统运行 过程中也可以随时修改已经定义好的数据库结构，其它的输 入、查询和统计分析不受影响。 （2） 网络数据输入模块：实现各报告单位通过网络通讯系统上报 数据的功能。通过数据库定义系统定义好的各种报表将显示 在网页上，各相关单位通过 Internet 进行身份验证后可以填报 报表，并把数据通过 Internet 直接传送到管理处的数据中心。 （3） 服务器端数据输入模块：向数据库中添加数据除可以通过 Internet 由各相关单位完成外，还可以在服务器端直接输入， 也可以从 Excel（Microsoft Excel） 先生成一个 Excel 模板文件， 各单位填写该 Excel 文件后通过导入功能即可将数据输入到 数据库中。 （4） 数据、分析模块：以多种方式查询各报告单位上报的数据， 并将查询结果以报表的形式输出，还可以生成相应的折线图、 柱状图、饼状图等各种图形以提高表现效果；根据对数据的 统计、分析要求，提供相应的统计分析功能。 （5） 电子公告栏模块：提供一个定制的电子公告栏系统，方便各 84 种文字信息的上传下达。 （6） 联机帮助模块：提供该系统使用、维护、数据备份等的联机 帮助 各模块的具体功能如下： （1）数据库定义模块 这是一个用户自定义报表数据库的功能模块。现在是信息社会， 信息的量不仅日益增加，信息的质也在不断的变化，以使人们更方便、 更快捷地进行决策。因此灌区管理所涉及到数据、材料会不断变化， 这就导致数据库内容的增、删、改，从而导致系统处理的数据的内容 和结构发生改变，这就使得系统在某一阶段定义的数据库结构不再适 应以后的需要。因此，系统必须提供用户自定义数据库结构的功能。 （2）网络数据输入模块 该模块要建立一个网上的数据输入系统。其基本原理如下：系统 建立一个 Internet 上的网站，在管理处设置服务器，各报告单位通过特 定的网址访问该服务器。网站采用 Asp 技术，给每个报告单位定义个 性化的网页，网页上显示该报告单位应当上报的报表（报表在数据库 定义模块中由管理处定义）和其它相关的内容，与该报告单位无关的 内容将不予显示，以免影响该报告单位需要上报的数据。 该模块可提供给报告单位丰富的提示、告警功能，根据管理处对 报表上报的要求和该报告单位的工作情况，以声音、文字、颜色等多 种方式提醒报告单位在规定时间内已经上报的报表、应当上报的报表、 应当上报而没有上报的报表和拖延的时间等信息，使报告单位对管理 85 处的要求和自己的工作情况一目了然，使数据上报工作方便、快捷、 及时。 另外，该模块还要提供全面的权限管理功能。管理处作为超级用 户拥有全部权限：查看、修改、删除信息等，而其它用户则具有与其 职能相适应的权限。权限管理的目的是为数据的准确性和安全性提供 保证。 （3）服务器端数据输入模块 某些单位有些时候可能暂时无法通过网络输入数据，但可以通过 电话、传真、软盘等传统方式将数据传送到管理处。在服务器端系统 提供两种方式将数据输入到数据库：一是直接输入，系统提供一个数 据输入的窗口，将数据直接输入即可；二是通过 Excel 文件导入。 （4）统计信息查询、分析模块 该模块提供信息的查询、报表的输出、有关的统计分析功能等。 系统通过数据库定义模块定义报表的结构，通过网络数据输入模块和 服务器端数据输入模块上报数据，而信息的查询和统计则通过统计信 息查询、分析模块进行。用户可以按照多种条件进行查询，并将查询 的结果输出到 Excel 表中进行打印和其他处理，还可以将查询的结果以 折线图、柱状图、饼状图等图形表示，以增强表现效果；用户还可以 按照既定的方案进行统计，可以进行数据的最大、最小、平均及求和 统计，可以进行数据间的加减乘除运算，可以进行排序统计等，以用 于不同的分析目的。 查询方式有三维地图(利用先进的计算机地理信息技术及虚拟仿 86 真技术，把空间信息以三维立体模型的形式直观的表现出来，同时把 各种专题特征叠加到三维立体模型上，进行模型与特征属性的叠加分 析，以空间图形为背景结合多媒体手段进行信息显示，真实、直观、 动态的再现已建、在建、拟建的水利工程分布情况和工程建设情况， 在三维环境中精确定位和描述，使决策者有一个全局的明确的感知， 进行整体分析其利用率、经济效益等，在决策者制定灌区整体规划方 案时,提供决策支持，随时掌握方案实施后产生的效果和影响。)点击 查询、有单表（指定某一个数据表）组合查询、多表（有查询者选定 若干个数据表）组合查询；查询结果可以采用报表屏幕显示和打印输 出形式，也可以用图示方式，以便直观地了解数据的演变过程。直观 图示有过程线、直方图等多种形式。图 3-16 是多表组合查询的功能及 界面形式。图 3-17 是地图点击查询的例子。 图 3-16 多表组合查询 87 图 3-17 地图点击查询 （5）电子公告栏模块 该模块要建立一个信息交流的网站，提供给用户发布信息、查询 信息的功能。管理处的通知、通报等都可以通过该模块发布，各管理 所及相关单位的反馈信息也可以通过该网站发送，各单位之间还可以 88 通过该网站进行交流等。 系统将提供密码、权限管理的功能，不同的用户拥有不同的用户 名和密码，并具备不同的权限，便于对系统的信息进行维护，也便于 网络安全的管理。 3.6.２流量实时监测系统 2004 年度实施方案中先实现在灌区管理局监测水城水库、潇湘水 库、花山水库、白浪水库及西引供水 14 个点水情信息。根据需要，将 来再进一步扩充监测的范围和点数。 水城水库、潇湘水库、花山水库、白浪水库及西引供水的管理微 机通过光纤通信将采集到的水雨情数据传输到灌区管理局的信息中心， 然后在灌区地图的相应位置上显示出来。随着信息点水位、雨量、流 量数据的变化，显示数据可以实时刷新，并根据事先设定的现场“限 位”数值，进行比较判定，如果超过“限位”值，则通过声光方式报 警，提醒管理人员采取相应的措施。实时数据在显示的同时，还存入 位于服务器的数据库中，以便查询和分析。 3.6.3 视频监视系统 从结构上讲，视频监视系统主要由前端设备、传输设备、控制设 备、记录及监视设备四大部分组成。 前端设备由安装在监视点的高分辨率彩色摄像机、全方位云台、 变焦镜头和室外专业防护设备等组成。它主要负责图象数据的采集和 信号处理。 89 传输设备根据传输距离和图象质量的要求选择不同的线缆（如光 缆）和接口设备将视频信号传输到现地监控中心的工业控制微机（IPC） 上，然后再远传到监控点所属的灌溉管理处及灌溉管理局。根据灌区 通信网络的带宽，在实施时再考虑是否要对视频信号进行压缩传输。 集中控制设备负责完成前端设备和图象的切换控制、全方位云台 和三维可变镜头的控制。集中控制设备还可以对监视图象进行分区控 制和分组同步控制，借助系统还可以提供图象检索和处理功能。 显示及监视设备可以根据不同的图象显示要求，选择适合的图象 显示设备，如长延时录象机、监视器、显示器、投影仪、大屏幕等。 一般情况下，视频监视均与闸门或水泵的计算机集中控制或遥控 结合实施，起到“有效控制”的作用。图 3-18 是闸门或水泵视频监视 和集中控制的拓扑结构，只要确定设备选型后就可以作为实施方案。 图 3-18 闸门或水泵视频监视拓扑结构 90 3.7 土建及配套设施 土建的基本任务，是为系统设备提供必需的工作环境。因此，系 统土建质量关系到系统能否发挥其应有的性能，必需高度重视。土建 的内容主要包括： （1）计算机机房装修 （2）流量计测井建设及信号传输线的埋设。 （3）避雷针和地网建设：各测站和中心站应建设环形避雷地网， 标准接地电阻小于 5 欧姆。 3.7.1 土建设施 管理局网络中心机房面积不小于 100m2，其中主机房为 60 m2，配 电、过道、更衣间为 10~20 m2，备用电池间为 4~5 m2，另设 10~15 m2 的值班室。 主机房工作温度要求在 18~25℃之间，相对湿度 45%~65%，配备加 湿器和负离子发生器，安装温度计和湿度计，配置空调。 机房需密封，可采用铝合金或塑钢门窗，不同用途的房间要用铝 合金或塑钢墙隔断，顶棚采用防静电天花板，或其他新型防静电材料 处理，地板应采用架空防静电形式，地板下留有走线槽。 为保证计算机的正常运行，机房电源严禁和大功率用电设备共用 一条电源输入线，空调、照明、维修等用电设备应与计算机系统分开， 计算机系统配置稳压器和专业 UPS 等设备，保证停电后，系统连续供 电２４小时以上。 91 为确保人员和设备的安全，中心的接地系统和防雷系统要配置相 应的硬件设备并符合国家安全标准，满足电气设备需求。 配备必要的工作台、办公桌、文件柜、投影仪等办公用品及消防 设备。 3.7.2 电源部分 管理局中心有比较良好的交流电源供电条件，为保证服务器连续 运行，需配置专业 UPS 和后备电源（3KV，8 小时） ，并要严格配置交流 防雷设施和专业接地保护措施。 各管理处分中心站大都处于农村地区，由于农村电网供电不能保 证，且电压不稳定，应配备稳压设备。在充分考虑防雷要求及系统的 高可靠性的前提下，管理处的后备电源系统可使用太阳能电池和蓄电 池组合的浮充供电方式。当遇有停电情况时，使用蓄电池所存储的电 能，应能满足至少 12 小时连续供电。 3.7.3 系统防雷 由于管理处分中心站、遥测站点大多建设在野外，容易受到雷击 的危害，导致设备毁坏。因此，要对所有的电缆电线进行防雷处理， 安装电源避雷器和信号避雷器。应完善供电系统的防雷措施、通讯系 统防雷措施、设备和传感器的防雷措施，以保障系统安全可靠运行。 另外，对机房应考虑电磁干扰屏蔽保护措施，防止电磁信号对设备的 干扰。 1) 防雷措施如下： 92  安装避雷针；  安装电话避雷器；  交流电源输入端加浪涌吸收器或其它防雷装置，尽量不用交流 供电；  室外传输电缆加电缆保护设备，防止信号线引入雷电。 2) 避雷针设计要求：  避雷针、铁塔、地网之间应焊接牢靠；  避雷针上端应加工成针尖形，以利尖端放电，并作镀锌处理；  避雷针的最高点应比设施顶端高出 3～5 米以上；  避雷针的保护范围为 35°~ 45°角锥体内，站房和站房顶上的 设备应在避雷针的保护范围内，如达不到这一要求，应单独设 立避雷针； 3.7.4 接地系统 保持接地装置和接零装置可靠而良好的运行，对于保障人身安全 和设备安全有十分重要的意义，应严格按照设备需求，要求接地电阻： 环形地网≤10 欧姆，其它形式的地网≤5 欧姆。为了满足上述要求， 地网设计步骤如下： 1）用四极接地法测试各点土壤电阻率； 2）根据要求的接地电阻，计算出接地网面积和接地体总长度； 3）复合接地网中，为了减少相邻接地体的屏蔽作用，水平接地体 间距和垂直接地体间距均应大于 5 米； 4）现场施工： 93  新建点要采用环形均衡地网，地网外缘应做成圆弧形，圆弧形 半径不小于水平接地体的一半，即 2.5 米；  地网埋设深度以距离地表 0.6~0.8 米为宜；  根据地网设计图形挖地沟，打入垂直接地体，铺设水平接地体， 用点焊连接各接地体后，用电阻表测量接地电阻值，如大于设 计值，则应扩大接地网，增加或延伸接地体长度；  如接地电阻仍不能符合要求，在地沟中可加入木炭粉、石墨粉、 金属屑、铁矿粉、稀土或长效降阻剂，然后添土夯实； 5）站点土层较薄，采取以下措施加以解决：  凿石开沟、挖土、使用长效降阻剂；  若附近有电阻率较低的土壤，可铺设外引接地体；  若地下深处的土壤电阻率较低，可采用井式或深钻式接地体， 在使用长效降阻剂；  单独设立避雷针。 7）设备接地网和建筑物接地网原则上应分开铺设，两地网以远距 离为好，最小距离不得小于 5 米； 8）避雷接地体应采用正交法铺设，减少雷电耦合； 9）采用 2×16mm2 扁铜作为引入机房的地母线，该扁铜与地网焊 牢，站房内的地母线靠近设备摆放的一边。 94 第四章 曲靖灌区基础数据库详细设计 4.1 方案概述 曲靖灌区信息化的基础是灌区基础数据库的建设，对灌区数据的 合理组织和管理是灌区信息化建设的主要组成部分。如果没有良好的 数据库构架，各种应用系统的运行也无从谈起，所以灌区数据库建设 是灌区信息建设的核心内容。遵循标准化、规范化、空间化、网络化 及法制化原则，使用统一的数据编码、数据库设计、元数据标准及规 范化的基础地理数据，建成一个对用户透明的支持分布式计算的数据 库系统，进行空间信息与灌区专用信息的联合操作，为曲靖灌区管理 决策支持系统提供基础信息服务。 95 4.1.1 系统建设目标 系统的建设目标是通过统一规划，以一种协调的运行机制和科学 的管理模式为基础，以一套完整的技术标准与规范体系为依据，以一 个有效的系统集成与应用支持平台为手段，实现整个灌区的资源共享。 建设目标：  建立一种基于 Client/Server或Browser/Server结构的面向多 用户、多结点、多操作系统的分布式数据库平台；  为各分系统的信息集成提供一个实用的数据库应用系统，实现 全系统信息的共享，提供实时、并行访问等功能；  为灌区信息化建设提供数据库支撑环境。 4.1.2 需求分析 数据库系统需求包括如下几个方面：  是否支持多种平台，包括 PC 服务器平台和可能的其他系统平台；  伸缩性要求，在支持局网络环境的同时，也需要考虑支持下级 单位网络应用需要；  远程数据互连，包括下级单位到局相关办公和业务数据的集中 和相互之间的数据传输与共享，也包括灌区与其他灌区机关与 单位的数据传输与共享；  对现有数据的移植或复用，以及和现有数据库的数据交换，现 有的数据库系统可以是 Infomix 、Oracle 、MS SQL Server 、 FoxPro、Access 等。 96 4.1.3 系统建设原则 考虑系统的需求及特点，数据处理系统设计时应坚持以下原则： 1. 系统建设标准先行 灌区数据库建设必须遵循国家、灌区部相关标准，并结合灌区实 际制订适合灌区业务的数据规范，为数据共享服务。 2. 新老数据库兼容并存 充分利用和保护现有投资，保证系统的平稳过渡，在保证原有系 统正常运转的前提下，实现向新系统的平稳过渡，在系统规划和设计 中考虑到系统的并行性和兼容性。对于现有的各种不同规模的应用系 统和数据库资源采取尽量保护的方法，并利用一定的手段将它们融入 整体的设计之中实现信息共享。 3. 技术先进、网络化、空间化、动态更新 研究开发数据库系统，全面提高基础数据收集、整理、更新和使 用的水平，处理好数据更新、数据检索和数据统计的关系； 4. 安全性、保密性和共享性 处理好数据资源共享与数据安全和保密性的关系。 4.2.灌区数据库系统详细设计 4.2.1 数据分类 曲靖灌区数据库按照灌溉水资源的来水、用水及管理的自然规律， 分成六个数据系统。这六个数据系统是：取水系统、输水系统、分水 97 系统、用水系统、测控系统和管理系统。六个数据系统只是逻辑上的 划分，物理上可以是一个数据库。其中取水系统主要存储、管理水源 处的水资源及工程信息；输水系统和分水系统则包括供水和排水两大 体系；测控系统主要存储、管理信息采集点和反馈控制点及其相关的 监测和监控信息；管理系统主要存储、管理与灌区行政办公、灌区业 务运行有关的信息。 4.2.2 数据代码设计 灌区数据字典的设计着重考虑灌区行业数据库能从中抽取到需要 的数据，另一方面也充分兼顾了管理对数据的需求。即使这样，由于 灌区范围巨大，要做到完全适应是不可能的。因此灌区在这个数据库 设计的基础上可以根据自己的管理需要，酌情添加数据表和数据表中 的字段。 灌区数据库的结构设计给出了六个方面的描述，即中文表名、表 主题、表标识、表代码、表体、字段说明。其中： 中文表名是每个表结构的中文名称。中文表名力图简明，但又确 切地表达了专业信息的含义。 表主题在中文表名的基础上，扼要地概括了数据表的目的、内容 和作用。 表标识是中文表名英译的缩写。数据库设计时，作为数据库的表 名。表命名时，有习惯用法的采用习惯用法，没有习惯用法的尽量使 用其中文名称的英译缩写。 灌区数据库的数据表标识在规范的基础上，尽量直观，并符合灌 98 区的专业含义，以便于操作及管理。 灌区数据库的数据库名为 IrrBaseDB，所有的表名由三部分组成： 系统类别名、数据库类别名、表标识。系统类别名定义为 IrrB，表示 灌区数据库；数据库分类用一位大写字母表示，取水系统为 I（Water Intake ）、输水系统为 T （Water Translation ）、分水系统 D （Water Diversion）、用水系统为 U（Water Using）、测控系统 O（Observation and Control） 、管理系统 M（Management）。 当一个对象继承另一个对象时，在数据表名上使用“_”作为分割 符，以体现这种继承关系。 如 IrrBTCannel_Reach 是 输 水 渠 段 表 ， 它 继 承 了 输 水 渠 道 表 （IrrBTCanal）的基本信息。 表标识的格式如下： [IrrB] [X [Y...] ] _ [Z…] IrrB 类型标识，固定用来描述灌区数据库系统标识。 X 分类标识，字符取大写字母 A-Z。用来描述数据库分类。 Y 表标识，后续字符取字母 a-z，用来描述数据库具体表的英文名。 Z… 表标识，表标识，后续字符取字母 a-z，用来描述数据库具体表 的子类英文名。 表代码用三位数字表示，第一位表示所属的数据系统。1 表示取水 系统，2 表示输水系统，3 表示分水系统，4 表示用水系统，5 表示测 控系统，6 表示管理系统。第二位和第三位表示该系统中数据表的序号。 例如，101 表示该表是取水数据系统中的第一张表。 表体以表格的形式列出每个字段的中文名称、标识符、数据类型、 99 值域和说明。 所有字段名均用其意义的英文表示，首字母大写。每一个字段后 面均对字段值域和字段表示的含义加以较为详细的注释。 字段说明用来描述每个字段的意义以及取值类型、值域、说明等。 灌区数据库主要有三种数据类型，他们是字符型、数值型和日期型。 其中： 字符数据类型主要用来描述非数值型的，不能进行计算，只有文 字描述意义的字段，如测站代码、名称以及注释性的描述等。 字符数据类型用 C（Y）来描述，C（Character）表示字符型，Y 为数字，表示字符的个数。 数值数据类型用来描述两种数据，一种是带小数的浮点数，一种 是整数。所有描述的数据长度都是十进制数的数据位数。 数值数据类型用 N（X.Y）来描述，N（Numeral）表示数值型，X 表示字段长度，Y 表示小数位数。 日期数据类型用来描述日期和时间有关的数据字段。所有日期数 据类型采用的标准为公元纪年的北京时间，如 1999 年 10 月 1 日 8:00。 对于只需描述年月日的日期统一采用公元纪年北京时间的上午八点， 如 1999 年 12 月 20 日 8:00，表示 1999 年 12 月 20 日。 日期数据类型用 T 表示。其格式见下图所示。 100 YYYY/MM/DD HH:MM:SS 秒（00～59） 分钟（00～59） 小时（00～23） 日期（01～28|29|30|31） 月份（01～12） 年份（四位整数） 从易维护和程序无关性考虑，灌区数据库建立了一系列数据字典。 数据字典用来描述灌区数据库中字段名和标识符之间的对应关系以及 字段的意义。每个字段的意义描述只给出在表结构中描述的标号。 4.2.3 取水系统 取水系统指灌区的水源及取水建筑物和取水设施。取水系统共有 10 张数据表，用来存储灌区水源、取水建筑物、取水设施等的属性信 息。 4.2.3.1 水源表 1 表主题：水源表存储灌区的水源及取水工程信息。水源可以是一 个，也可以有多个，它包括水库蓄水、自然河流、井 水等。 2 表标识：IrrBISource 3 表代码：101 4 表 体：4 个字段 字 名 标 识 符 水源工程代码 SourceE_Code C(5) 水源工程名称 SourceE_Name C(20) 水源工程类型 SourceE_Type C(1) 水源类型 Source_Type C(1) 段 数据类型及长度 可否为空值 N 101 单位 主键 Y 5 说 明： （1） 水源工程代码：水源工程代码全国灌区统一编制，是唯一代表某 一水源工程（水库蓄水工程、河流引水工程、井群抽水工程）的 代码。它分别依据水库、河流、井的代码规则编制。目前暂时简 化 为 ： WSE** ， 其 中 WSE 表 示 水 源 工 程 （ Water Source Engineering），**表示灌区水源工程的序号，取值范围为 01-99。 （2） 水源工程类型：水源工程类型有 3 种，用代码表示。类型与代码 的对应关系详见数据字典 DD1011。出现其它类型的水源工程时， 代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD1011）取值 类型名称 类型代码 水库蓄水工程 1 河流引水工程 2 井群抽水工程 3 数据字典（DD1011）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1011_01 C(1) 类型名称 DD1011_02 C(12) （3） 水源类型：水源类型有 3 种，用代码表示。类型与代码的对应关 系详见数据字典 DD1012。出现其它类型的水源时，代码依次为 4、5、6、…、。 数据字典（DD1012） 类型名称 降 类型代码 雨 1 地表水 2 地下水 3 数据字典（DD1012）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1012_01 C(1) 类型名称 DD1012_02 C(6) 102 4.2.3.2 取水设施表 1 表主题：取水设施表存储水源处取水设施的属性信息。取水设 施包括挡水坝、泵站、引水闸等。 2 表标识：IrrBIStructure 3 表代码：102 4 表 字 段 体：5 个字段 名 取水设施代码 取水设施名称 取水设施类别 取水方式 水源工程代码 5 说 标 识 符 数据类型及长度 可否为空值 C(4) C(20) C(1) C(1) C(5) FStructure_Code FStructure_Name FStructure_Type Fetch_Mode SourceE_Code N 单位 主键 Y N 明： （1） 取水设施包括挡水坝、水闸、泵站、机井泵等。这些设施的属 性专门列表进行描述。 （2） 取水设施代码：取水设施代码全国灌区统一编制，是唯一代表 某一取水设施（挡水坝、水闸、泵站、机井泵等）的代码。 目前暂时简化为：WID** ，其中 WID 表示取水设施（Water Intake Device），**表示灌区取水设施的序号，取值范围为 01-99。 （3） 取水设施类型：取水设施类型有 4 种，用代码表示。类型与代 码的对应关系详见数据字典 DD1021。出现其它类型的取水设 施时，代码依次为 5、6、7、…。 数据字典（DD1021）取值 类型名称 类型代码 挡水坝 1 水 闸 2 泵 站 3 机井泵 4 数据字典（DD1021）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1021_01 C(1) 类型名称 DD1021_02 C(6) 103 取水方式：取水方式有 4 种，用代码表示。类型与代码的对应 （4） 关系详见数据字典 DD1022。出现其它类型的取水设施时，代 码依次为 5、6、7、…。 数据字典（DD1022）取值 类型名称 类型代码 蓄水 1 引水 2 提水 3 混合 4 数据字典（DD1022）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1022_01 C(1) 类型名称 DD1022_02 C(4) 4.2.3.3 河流表 1 表主题：河流表存储灌区取水设施所在河段的自然信息。 2 表标识：IrrBIReach 3 表代码：103 4 表 体：4 个字段 字段名 标识符 河流代码 River_Code 河流名称 River_Name 河槽平均宽度 River_Width 河槽平槽流量 River_Flux 5 说 数据类型及长度 可否为空值 C(3) C(20) N(4.2) N(8.2) 单位 N 主键 Y 米 立方米/秒 明： （1） 河流代码：河流代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一河流的 代码。目前暂时简化为：Ri*，其中 Ri 表示河流（River），*表示 灌区取水设施所在河流的序号，取值范围为 1-9。 （2） 河流名称：河流名称采用标准名称。 104 4.2.3.4 水库表 1 表主题：水库表存储水库的设计及物理特征信息。 2 表标识：IrrBIReservoir 3 表代码：104 4 表 体：17 个字段 字段名 标识符 水库代码 Reservior_Code C(3) 水库名称 Reservior_Name C(20) Grade C(1) Dead_Level N(7.3) 米 防洪限制水位 Flood_Control_Level N(7.3) 米 正常蓄水位 Normal_Level N(7.3) 米 防洪高水位 Upper_Flood_Level N(7.3) 米 设计洪水位 Design_Flood_Level N(7.3) 米 校核洪水位 Max_Flood_Level N(7.3) 米 总库容 Total-Capacity N(7.3) 亿立方米 死库容 Dead_Capacity N(7.3) 亿立方米 兴利库容 Beneficial_Capacity N(7.3) 亿立方米 防洪库容 Flood_Control_Capacity N(7.3) 亿立方米 调洪库容 Capacity_Flood_Control N(7.3) 亿立方米 重叠库容 Overlap_Capacity N(7.3) 亿立方米 设计洪水频率 Flood_Design_Probability N(4) ％ 校核洪水频率 Flood_Max_Probability N(4) ％ 枢纽工程等级 死水位 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y 明： （1） 水库代码：水库代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一水库 的 代 码 。 目 前 暂 时 简 化 为 ： Re* ， 其 中 Re 表 示 水 库 （Reservoir），*表示灌区水库的序号，取值范围为 1-9。 4.2.3.5 水库水位与库容及面积关系表 1 表主题：水库水位与库容关系表存储水库（湖泊）的水位和蓄 水量及面积之间的对应关系。 105 2 表标识：IrrBIReservLevelCapArea 3 表代码：105 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 主键 水库代码 Reservoir_Code C(3) N 水位 Level N(7.3) N 库容 Capacity N(7.3) 108 立方米 面积 Area N(8.2) 平方公里 测量时间 Time T 说明 Memo C(100) Y 米 4.2.3.6 泵站表 1 表主题：泵站表存储泵站的设计及物理特征信息。 2 表标识：IrrBIPumpingStation 3 表代码：106 4 表 体：22 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 泵站代码 Pump_Code C(4) 泵站名称 Pump_Name C(20) 所在河流代码 River_Code C(3) 上级泵站代码 UpperPump_Code C(9) 泵站类型 PumpStation_Typ e C(2) 装机容量 Capacity N(8.1) 千瓦 机组台数 SetNumber N(3.0) 台 设计进水位高程 DesignILevel N(6.2) 米 最高进水位高程 TiptopILevel N(6.2) 米 最低进水位高程 LowILevel N(6.2) 米 正常进水位高程 NormalILevel N(6.2) 米 设计出水位高程 DesignOLevel N(6.2) 米 最高出水位高程 TiptopOLevel N(6.2) 米 最低出水位高程 LowOLevel N(6.2) 米 正常出水位高程 NormalOLevel N(6.2) 米 N Y N 106 主键 设计实际扬程 FactLF N(6.1) 米 设计吸上扬程 AbsorbLF N(6.1) 米 设计压出扬程 ExtrudeLF N(6.1) 米 最低实际扬程 LowFactLF N(6.1) 米 最高实际扬程 TiptopFactLF N(6.1) 米 正常设计扬程 NormalDesignLF N(6.1) 米 设计最大流量 DesignMostFlux N(8.1) m3/s NomalFlux N(8.1) m3/s 正常流量 5 说 明： （1） 泵站代码：泵站代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一泵站的 代码。目前暂时简化为：PS** ，其中 PS 表示泵站（Pumping Station） ，**表示泵站的序号，取值范围为 01-99。 （2） 上级泵站代码：当上级泵站为一级泵站时，此代码为 00。 （3） 泵站类型：泵站类型有 10 种，用代码表示。类型与代码的对应 关系详见数据字典 DD1061。出现其它类型的泵站时，代码依次 为 11、12、13、…。 数据字典（DD1061）取值 类型名称 类型代码 灌溉泵站 1 排水泵站 2 灌排结合泵站 3 多功能泵站 4 多级泵站 5 自动化泵站 6 半自动化泵站 7 远动化泵站 8 水轮泵站 9 水锤泵站 10 数据字典（DD1061）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1061_01 C(2) 类型名称 DD1061_02 C(12) 4.2.3.7 水泵表 1 表主题：水泵表存储泵站中各个水泵的特性指标信息。 2 表标识：IrrBIPump 107 3 表代码：107 4 表 体：14 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 水泵代码 Pump_Code C(3) 水泵型号 Pump_Model C(20) Pump_Station_Code C(4) Producing_Area C(20) 生产厂家 Factory C(20) 水泵类型 Pump_Type C(2) 口径 Diameter N(4.0) 毫米 流量 Flux N(8.1) 方/秒 扬程 Height N(6.1) 米 功率 Power N(4.2) 千瓦 效率 Efficiency N(2.0) ％ AbsortHeight N(4.0) 厘米 实际扬程 Real N(6.1) 米 最高扬程 Max N(6.1) 米 最低扬程 Min N(6.1) 米 5 说 明： 所属泵站代码 产地 允许吸上真空高度 N 主键 Y （1） 水泵代码：水泵代码灌区统一编制，是唯一代表某一台水泵的代 码。目前暂时简化为：P**，其中 P 表示水泵（Pump），**表示 水泵的序号，取值范围为 01-99。 （2） 水泵类型：水泵类型有 17 种，用代码表示。类型与代码的对应关 系详见数据字典 DD1071。 出现其它类型的泵站时，代码依次为 19、 20、…。 数据字典（DD1071）取值 类型名称 类型代码 叶片泵 1 离心泵 2 自吸式离心泵 3 轴流泵 4 混流泵 5 贯流泵 6 井泵 7 潜水电泵 8 水环式真空泵 9 容积泵 10 108 单螺杆泵 11 手动泵 12 水轮泵 13 水锤泵 14 射流泵 15 螺旋泵 16 拉杆泵 17 内燃泵 18 数据字典（DD1071）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1071_01 C(2) 类型名称 DD1071_02 C(12) 4.2.3.8 挡水坝表 1 表主题：挡水坝表存储拦蓄水源构成水库的挡水坝的特性指标 信息。 2 表标识：IrrBIDam 3 表代码：108 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 坝代码 Dam_Code C(3) 坝名称 Dam_Name C(20) 坝类型 Dam_Type C(2) 工程等级 Dam_Grade C(1) Height N(4.2) 米 Standard_Flood_Control C(15) N 年一遇 坝高 防洪标准 5 说 N 主键 Y 明： （1） 坝代码：坝代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一座坝的代码。 目前暂时简化为：D**，其中 D 表示坝（Dam） ，**表示坝的序号， 取值范围为 01-99。 （2） 坝类型：坝类型有 9 种，用代码表示。类型与代码的对应关系详 见数据字典 DD1081 。出现其它类型的坝时，代码依次为 10 、 109 11、…。 数据字典（DD1081）取值 类型名称 类型代码 混合坝 1 混凝土坝 2 碾压混凝土坝 3 土石坝 4 土坝 5 石坝 6 矿坝 7 木坝 8 橡胶坝 9 数据字典（DD1081）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1081_01 C(2) 类型名称 DD1081_02 C(12) 4.2.3.9 枢纽建筑物表 1 表主题：枢纽建筑物表存储灌区取水枢纽中各种建筑物的等级 特征信息。 2 表标识：IrrBIDamGrade 3 表代码：109 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 建筑物代码 Structure_Code C(3) 建筑物名称 Structure_Name C(20) 建筑物级别 Grade_Code C(1) 所属工程等级 Project_Grade C(2) 建筑物类别 Structure_Type C(1) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 N 单位 主键 Y 明： （1） 建筑物代码：建筑物代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一种 建筑物的代码。目前暂时简化为：S** ，其中 S 表示建筑物 110 （Structure），**表示建筑物的序号，取值范围为 01-99。 （2） 建筑物类别：建筑物类别有 3 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD1091。出现其它类别的建筑物时，代 码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD1091）取值 类别名称 类别代码 主要建筑物 1 次要建筑物 2 临时建筑物 3 数据字典（DD1091）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1091_01 C(1) 类型名称 DD1091_02 C(10) 4.2.3.10 取水井表 1 表主题：取水井表存储灌区取水井的物理特征信息。 2 表标识：IrrBIWell 3 表代码：110 4 表 体：14 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 井代码 Well_Code C(4) 井名称 Well_Name C(20) 经度 Latitude N(7) 纬度 Longitude N(7) 所属渠道代码 Canal_Code C(11) 井直径 Diameter N(4.2) 井径类型 Diameter_Type C(1） Depth N(5.2) 井深类型 Depth_Type C(1) 动力类型 Motivity_Type C(1) 坐落位置类型 Location_Type C(1) 开采形式 Mine_Type C(1) 管材类型 Material_Type C(1) 井深 可否为空值 单位 N Y 米 米 111 主键 看护人 5 说 Nurse C(10) 明： （1）井代码：井代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一口井的代 码。目前暂时简化为：W***，其中 W 表示井（Well），***表 示井的序号，取值范围为 001-999。 （2）经度：井代表点所在地理位置的经度。代码格式为 XXX XX XX 秒（0～59） 分（0～59） 度（0～180） （3）纬度：井代表点所在地理位置的纬度。代码格式如下： XX XX XX 秒（0～59） 分（0～59） 度（0～89） （4）井径类型：井径类型有 4 种，用代码表示。类型与代码的对应 关系详见数据字典 DD1101。出现其它井径的井时，代码依次 为 5、6、7、…。 数据字典（DD1101） 类型名称 类型代码 说明 管井 1 <0.5 米 筒井 2 0.5 米～2 米 大口井 3 >2 米 筒管井 4 上部为筒井，下部为管井 数据字典（DD1101）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1101_01 C(1) 类型名称 DD1101_02 C(6) （4） 井深类型：井深类型有 3 种，用代码表示。类型与代码的对应关 系详见数据字典 DD1102。出现其它井深的井时，代码依次为 4、 5、6、…。 数据字典（DD1102）取值 112 类型名称 类型代码 井深上限 浅井 1 100 米 中深井 2 200 米 深井 3 井深下限 101 米 201 米 数据字典（DD1102）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1102_01 C(1) 类型名称 DD1102_02 C(6) （6）动力类型：动力类型有 4 种，用代码表示。类型与代码的对应关 系详见数据字典 DD1103。出现其它动力类型的井时，代码依 次为 5、6、7、…。 数据字典（DD1103）取值 类型名称 类型代码 说明 自流井或自流泉 1 不需要抽水机具可以自流出地表的水井 深机井 2 安装潜水泵或深井泵抽水的水井 机泵下卧机井 3 用离心泵下卧安装进行抽水的水井 真空井 4 水泵进水口直接对井安装，以井管代替水泵进水管 进行抽水的水井 数据字典（DD1103）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1103_01 C(1) 类型名称 DD1103_02 C(14) （7）坐落位置类型： （8）开采形式： （9）管材类型：管材类型有 11 种，用代码表示。类型与代码的对 应关系详见数据字典 DD1104。出现其它动力类型的井时，代 码依次为 12、13、14、…。 数据字典（DD1104）取值 类型名称 类型代码 有土井 1 石井 2 竹管井 3 113 木管井 4 钢管井 5 铸铁管井 6 水泥管井 7 多孔混凝土管井 8 大骨料管井 9 砖管井 10 塑料管井 11 数据字典（DD1104）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD1104_01 C(2) 类型名称 DD1104_02 C(14) 4.2.4 输水系统 输水系统是灌区内工农业用水和生活用水的供应通道，也是洪水及 渍水的排泄途径。输水系统包括 10 张数据表，用来存储输水渠道及其 建筑物的属性信息。 4.2.4.1 输水渠道表 1 表主题：输水渠道表存储灌区输水渠道的物理特征信息。 2 表标识：IrrBTCanalSystem 3 表代码：201 4 表 字段名 体：18 个字段 标识符 数据类型及长度 渠道代码 Canal_Code C(5) 渠道名称 Canal_Name C(20) 上级渠道代码 Upper_Canal_Code C(5) 上级渠道桩号 Upper_Canal_coordinate C(10) 渠道类型 Canal_Type C(1) 渠道长度 Canal_Length N(6.1) Soil_Type C(2) 渠道土壤类型 可否为空值 N N 114 单位 主键 Y 渠道岩石类型 Rock_Type C(2) 渠道衬砌类型 Lining_Type C(1) 防冻胀措施 Frost_Heaving_Type C(1) 渠道横断面类型 Transect_Type C(1) 渠道水利用系数 Coefficient N(2) ％ 糙率 Roughness N(.4) ％ 坡度 Gradient N(.2) （‰） 设计流量 Normal_Flux N(4.1) m3/s 加大流量 Max_Flux N(4.1) m3/s 最小流量 Min_Flux N(4.1) m3/s 允许不冲流速 Erosion_Velocity N(4.2) m3/s 允许不淤流速 Sedimentation_Velocity N(4.2) m3/s Children B 子表 5 说 明： （1）渠道代码：渠道代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一条渠 道 的 代 码 。 目 前 暂 时 简 化 为 ： C**** ， 其 中 C 表 示 渠 道 （Canal），****表示渠道的序号，取值范围为 0001-9999。 （2）上级渠道代码：对于第一级渠道，其上级渠道代码为 C0000。 （3）渠道类型：渠道类型有 8 种，用代码表示。类型与代码的对应 关系详见数据字典 DD2011。出现其它类型的渠道时，代码依 次为 9、10、11、…。 数据字典（DD2011）取值 类型名称 类型代码 总干渠 1 分干渠 2 干渠 3 支渠 4 斗渠 5 农渠 6 毛渠 7 退水渠 8 数据字典（DD2011）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2011_01 C(2) 类型名称 DD2011_02 C(6) 115 （4）渠道土壤类型：土壤类型有 18 种，用代码表示。类型与代码 的对应关系详见数据字典 DD2012。出现其它类型的土壤时， 代码依次为 19、20、21、…。 类型名称 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土 淤泥 细沙 中沙 粗沙 细砾石 中砾石 大砾石 中卵石 小卵石 大卵石 小漂石 中漂石 大漂石 顽石 数据字典（DD2012）取值 类型代码 最小粒径 最大粒径 （毫米） （毫米） 1 2 3 4 5 0.005 0.050 6 0.050 0.250 7 0.250 1.000 8 1.000 2.500 9 2.500 5.000 10 5.000 10.000 11 10.000 15.000 12 15.000 25.000 13 25.000 40.000 14 40.000 75.000 15 75.000 100.000 16 100.000 150.000 17 150.000 200.000 18 200.000 是否为粘性土 是 是 是 是 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 数据字典（DD2012）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2012_01 C(2) 类型名称 DD2012_02 C(6) （5）渠道岩石类型：岩石类型有 16 种，用代码表示。类型与代码 的对应关系详见数据字典 DD2013。出现其它岩石类型时，代 码依次为 17、18、19、…。 数据字典（DD2013）取值 类型名称 类型代码 砾岩 泥灰岩 页岩 石灰岩 1 2 3 4 116 致密的砾岩 白云石灰岩 白云沙岩 致密的石灰岩 致密的石灰岩 硅质石灰岩 大理岩 花岗岩 辉绿岩 玄武岩 安山岩 石英岩 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 数据字典（DD2013）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2013_01 C(2) 类型名称 DD2013_02 C(12) （6）渠道衬砌类型：衬砌类型有 17 种，用代码表示。类型与代码 的对应关系详见数据字典 DD2014。出现其它衬砌类型的渠道 时，代码依次为 18、19、20、…。 数据字典（DD2014）取值 类型名称 类型代码 材料 粘性土 1 土料 粘沙混和土 2 土料 灰土 3 土料 三合土 4 土料 四合土 5 土料 干硬性水泥土 6 水泥土 塑性水泥土 7 水泥土 干砌块石 8 砌石 浆砌料石 9 砌石 浆砌石板 10 砌石 土料保护层 11 埋铺式膜料 刚性保护层 12 埋铺式膜料 现场浇筑 13 沥青混凝土 预制铺砌 14 沥青混凝土 现场浇筑 15 混凝土 预制铺砌 16 混凝土 喷射法施工 17 混凝土 数据字典（DD2014）结构 117 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2014_01 C(2) 类型名称 DD2014_02 C(12) （7）渠道防冻胀措施： （8）渠道横断面类型：渠道横断面类型有 7 种，用代码表示。类型 与代码的对应关系详见数据字典 DD2015。出现其它动力类型 的井时，代码依次为 8、9、10、…。 数据字典（DD2015）取值 类型名称 类型代码 梯形 1 矩形 2 三角形 3 圆形 4 马蹄形 5 抛物线型（U 型） 6 复式 7 数据字典（DD2015）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2015_01 C(2) 类型名称 DD20151_02 C(16) （9）子表：该字段的值为真（T-Ture）时，则表示该渠道要分段， 其 具 体 的 分 段 情 况 要 从 子 表 ， 即 输 水 渠 段 表 IrrBTCanalchildren 中查找。 （10）上级渠道桩号： （11）渠道水利用系数：渠道水利用系数是各渠段水利用系数的平 均值。 4.2.4.2 输水渠段表 1 表主题：取水井表存储灌区取水井的物理特征信息。 2 表标识：IrrBTCanalChildren 3 表代码：202 118 4 表 体：17 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 空值 渠段代码 Child_Canal_Code C(6) 否 上级渠段代码 Uper_Beach_Code C(6) 否 所属渠道代码 Canal_Code C(5) 否 所属渠道类型 Canal_Type C(1) 所属渠道起始桩号 StarCoordinate C(10) 所属渠道终止桩号 EndCoordinate C(10) 渠段土壤类型 Soil_Type C(2) 渠段岩石类型 Rock_Type C(2) 渠段衬砌类型 Lining_Type C(1) 防冻胀措施 Frost_Heaving_Type C(1) 渠段横断面类型 Transect_Type C(1) 渠段水利用系数 Coefficient N(4.1) 糙率 Roughness N(4.1) 坡度 Gradient N(4.1) （‰） 设计流量 Normal_Flux N(4.1) m3/s 加大流量 Max_Flux N(4.1) m3/s 最小流量 Min_Flux N(4.1) m3/s 允许不冲流速 Erosion_Velocity N(4.1) m3/s 允许不淤流速 Sedimentation_Velocity N(4.1) m3/s 5 说 单位 主键 Y % 明： （1）渠段代码：渠段代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一段渠 道的代码。目前暂时简化为：CR****，其中 CR 表示渠段（Canal Reach） ，****表示渠段的序号，取值范围为 0001-9999。 （2）其它字段与“输水渠道表”相同。 4.2.4.3 渠道工作制度表 1 表主题：渠道工作制度表存储灌区输水渠道的物理特征信息。 2 表标识：IrrBTCanalWSystem 3 表代码：204 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 119 可否为空值 单位 主键 渠道代码 Canal_Code C(5) 渠道工作方式 Canal_Irrigation_Type C(1) 轮灌组名称 GroupName C(10) 本组轮灌周期 Duration N(4.1) 轮灌编号 Inner_Number I 描述 Description C(100) 5 说 否 Y 小时 明： （1）渠道工作方式：渠道工作方式有 2 种，用代码表示。类型与代 码的对应关系详见数据字典 DD2031。出现其它工作方式时，代 码依次为 3、4、5、…。 数据字典（DD2031）取值 方式名称 方式代码 续灌 1 轮灌 2 数据字典（DD2031）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2031_01 C(1) 类型名称 DD2031_02 C(4) （2）轮灌组名称：如果某条渠道的工作方式为续灌，则轮灌组名称 为空（NULL）。 （3）轮灌编号：如果某条渠道的工作方式为续灌，则轮灌编号为空 （NULL）。 （4）描述：对该渠道工作制度的描述 4.2.4.4 渡槽表 1 表主题：渡槽表存储渡槽的设计和物理特征信息。 2 表标识：IrrBTFlume 3 表代码：204 4 表 体：9 个字段 120 字段名 标识符 数据类型及长度 渡槽代码 Flume_Code C(3) 渡槽名称 Flume _Name C(20) 渡槽的工程等级 Flume _Grade C(1) 渡槽的槽身结构 FlumeBody_Type C(2) 材料类型 Material_Type C(1) 断面流速 Flow_Rate N(4.1) 所在渠道代码 Canal_Code C(5) 所在渠道起始桩号 Start_Coordinate C(10) 所在渠道终止桩号 End_Coordinate C(10) 5 说 可否为空值 单位 N 主键 Y 米/秒 N 明： （1）渡槽代码：渡槽代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一座渡 槽的代码。目前暂时简化为：F**，其中 F 表示渡槽（Flume）， ** 表示渠段的序号，取值范围为 01-99。 （2）渡槽槽身结构：槽身结构有 5 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2041。出现其它槽身结构的渡槽时， 代码依次为 6、7、8、…。 数据字典（DD2041）取值 结构名称 类型代码 拉梁式 1 斜撑式 2 悬臂侧墙式 3 U 型梁式 4 扶壁侧墙式 5 数据字典（DD2041）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2041_01 C(1) 类型名称 DD2041_02 C(10) （3）渡槽材料类型：材料类型有 3 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2042。出现其它槽身结构的渡槽时， 代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD2042）取值 类型名称 类型代码 木 1 石 2 121 钢筋混凝土 3 数据字典（DD2042）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2042_01 C(1) 类型名称 DD2042_02 C(10) 4.2.4.5 隧洞表 1 表主题：隧洞表存储隧洞的设计和物理特征信息。 2 表标识：IrrBTTunnel 3 表代码：205 4 表 体：12 个字段 字段名 标识符 隧洞代码 Tunnel_Code C(3) 隧洞名称 Tunnel_Name C(20） 隧洞的工程等级 Tunnel_Grade C(1) 洞身结构 TunnelBody_Typ e C(2) 材料类型 Material_Type C(1) 洞径 Tunnel_Diameter N(2.2) 米 转弯弯曲半径 Bending_radius N(2.2) 米 进口高程 Entrance_Altitude N(2.2) 米 出口高程 Outlet_Altitude N(2.2) 米 设计流量 Design_Flux N(2.2) M3/s 所在渠道代码 Canal_Code C(5) 所在渠道起始桩号 Start_Coordinate C(10) 所在渠道终止桩号 End_Coordinate C(10) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y 明： （1）隧洞代码：隧洞代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一座隧 洞的代码。目前暂时简化为：T**，其中 T 表示隧洞（Tunnel） ， ** 表示隧洞的序号，取值范围为 01-99。 （2）隧洞洞身结构：洞身结构有 3 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2051。出现其它槽身结构的渡槽时， 122 代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD2051）取值 结构名称 类型代码 圆形 1 城门形 2 马蹄形 3 数据字典（DD2051）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2051_01 C(1) 类型名称 DD2051_02 C(6) （3）隧洞材料类型：洞身材料有 3 种，用代码表示。类型与代码 的对应关系详见数据字典 DD2052。出现其它材料的隧洞时， 代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD2052）取值 类型名称 类型代码 木 1 石 2 钢筋混凝土 3 数据字典（DD2052）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2052_01 C(1) 类型名称 DD2052_02 C(10) 4.2.4.6 倒虹吸表 1 表主题：倒虹吸表存储倒虹吸的设计和物理特征信息。 2 表标识：IrrBTInvertedSiphon 3 表代码：206 4 表 体：11 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 倒虹吸代码 Inverted_Siphon_Code C(4) 倒虹吸名称 Inverted_Siphon_Name C(20) 倒虹吸的工程等级 Inverted_Siphon_Grade C(1) 123 可否为空值 N 单位 主键 Y 断面结构 PipeBody_Type C(1) 材料类型 Material_Type C(1) 结构布置形式 Structure_Type C(1) 位置形式 Ground_Type C(1) 设计流量 Design_Flux N(2.1） 所在渠道代码 Canal_Code C(5) 所在渠道起始桩号 Start_Coordinate C(10) 所在渠道终止桩号 End_Coordinate C(10) 5 说 m3/s N 明： （1）倒虹吸代码：倒虹吸代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一 座倒虹吸的代码。目前暂时简化为：IS**，其中 T 表示倒虹吸 （Inverted Siphon），**表示倒虹吸的序号，取值范围为 01-99。 （2）倒虹吸断面结构：断面结构有 3 种，用代码表示。类型与代 码的对应关系详见数据字典 DD2061。出现其它断面结构的倒 虹吸时，代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD2061）取值 结构名称 类型代码 圆形 1 方形 2 拱形 3 数据字典（DD2061）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2061_01 C(1) 类型名称 DD2061_02 C(4) （3） 倒虹吸材料类型：洞身材料有 4 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2062。出现其它材料的隧洞时，代码 依次为 5、6、7、…。 数据字典（DD2062）取值 类型名称 类型代码 木 1 陶瓷 2 素混凝土 3 钢筋混凝土 4 数据字典（DD2062）结构 字 段 名 标 识 符 124 数据类型及长度 类型代码 DD2062_01 C(1) 类型名称 DD2062_02 C(10) （4）结构布置形式：结构布置形式有 3 种，用代码表示。类型与代 码的对应关系详见数据字典 DD2063。出现其它结构布置形式 的倒虹吸时，代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD2063）取值 类型名称 类型代码 直井式 1 缓坡式 2 斜坡式 3 数据字典（DD2063）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2063_01 C(1) 类型名称 DD2063_02 C(6) （5）位置形式：位置形式有 2 种，用代码表示。类型与代码的对应 关系详见数据字典 DD2064。出现其它位置形式的倒虹吸时， 代码依次为 3、4、5、…。 数据字典（DD2064）取值 类型名称 类型代码 地埋式 1 桥式 2 数据字典（DD2064）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2064_01 C(1) 类型名称 DD2064_02 C(6) 4.2.4.7 涵洞表 1 表主题：涵洞表存储涵洞的设计和物理特征信息。 2 表标识：IrrBTCulvert 3 表代码：207 4 表 体：11 个字段 125 字段名 标识符 涵洞代码 Culvert_Code C(4) 涵洞的名称 Culvert_Name C(20) 涵洞的工程等级 Culvert_Grade C(1) 洞身结构 Body_Structure C(1) 材料类型 Material_Type C(1) 进口形状 Entrance_Form C(1) 出口形状 Outlet_ Form C(1) 洞径 Hole_diametral N(2.2) 所在渠道代码 Canal_Code C(5) 所在渠道起始桩号 Start_Coordinate C(10) 所在渠道终止桩号 End_Coordinate C(10) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y 米 N 明： （1）涵洞代码：涵洞代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一座涵 洞 的 代 码 。 目 前 暂 时 简 化 为 ： Cu** ， 其 中 Cu 表 示 涵 洞 （Culvert），**表示涵洞的序号，取值范围为 01-99。 （2）涵洞洞身结构：洞身结构有 3 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2071。出现其它结构的涵洞时，代 码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD2071）取值 结构名称 类型代码 管式 1 矩形断面盖板式 2 拱式 3 数据字典（DD2071）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2071_01 C(1) 类型名称 DD2071_02 C(12) （3）涵洞材料类型：洞身材料有 5 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2072。出现其它材料的涵洞时，代 码依次为 6、7、8、…。 数据字典（DD2072）取值 类型名称 类型代码 木 1 石 2 陶瓷 3 126 素混凝土 钢筋混凝土 4 5 数据字典（DD2072）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2072_01 C(1) 类型名称 DD2072_02 C(10) （4）进出口形状：进出口形状有 4 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2073。出现其它进出口形状的涵洞 时，代码依次为 5、6、7、…。 数据字典（DD2073）取值 形状名称 形状代码 八字式 1 走廊式 2 平头式 3 锥坡式 4 数据字典（DD2073）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2073_01 C(1) 类型名称 DD2073_02 C(6) 4.2.4.8 跌水 1 表主题：跌水表存储跌水的设计和物理特征信息。 2 表标识：IrrBTDrop 3 表代码：208 4 表 体：10 个字段 字段名 标识符 跌水代码 Drop_Code C(3) 跌水名称 Drop_Name C(20) 跌水的工程等级 Drop_Grade C(1) 跌口断面结构 Drop_Form C(1) 材料类型 Material_Type C(1) 布置形式 Layout_Type C(1) 跌差 Drop_Differ N(4.2) 数据类型及长度 可否为空值 N 127 单位 主键 Y 所在渠道代码 Canal_Code C(5) 所在渠道起始桩号 Start_Coordinate C(10) 所在渠道终止桩号 End_Coordinate C(10) 5 说 N 明： （1）跌水代码：跌水代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一座跌 水的代码。目前暂时简化为：D**，其中 D 表示跌水（Drop） ， ** 表示跌水的序号，取值范围为 01-99。 （2）跌口断面结构：断面结构有 2 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2081。出现其它结构的跌水时，代 码依次为 3、4、5、…。 数据字典（DD2081）取值 结构名称 结构代码 矩形 1 梯形 2 数据字典（DD2081）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2081_01 C(1) 类型名称 DD2081_02 C(4) （3）跌水材料类型：跌水材料有 2 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2082。出现其它材料的跌水时，代 码依次为 3、4、5、…。 数据字典（DD2082）取值 类型名称 类型代码 砌石 1 混凝土 2 数据字典（DD2082）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2082_01 C(1) 类型名称 DD2082_02 C(6) （4）布置形式：跌水布置形式有 2 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2083。出现其它布置形式的跌水时， 代码依次为 3、4、5、…。 数据字典（DD2083）取值 形式名称 形式代码 128 单级 多级 1 2 数据字典（DD2083）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2083_01 C(1) 类型名称 DD2083_02 C(4) 4.2.4.9 陡坡 1 表主题：陡坡表存储陡坡的设计和物理特征信息。 2 表标识：IrrBTChute 3 表代码：209 4 表 体：7 个字段 字段名 标识符 陡坡代码 Chute_Code C(4) 陡坡名称 Chute_Name C(20) 陡坡的工程等级 Chute_Grade C(1) 陡坡断面形状 Chute_Type C(1) 所在渠道代码 Canal_Code C(5) 所在渠道起始桩号 Start_Coordinate C(10) 所在渠道终止桩号 End_Coordinate C(10) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y N 明： （1）陡坡代码：陡坡代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一座陡 坡 的 代 码 。 目 前 暂 时 简 化 为 ： Ch** ， 其 中 Ch 表 示 陡 坡 （Chute），**表示陡坡的序号，取值范围为 01-99。 （2）陡坡断面形状：断面形状有 3 种，用代码表示。类型与代码的 对应关系详见数据字典 DD2091。出现其它断面形状的陡坡时， 代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD2091）取值 形状名称 形状代码 自然形 1 矩形 2 梯形 3 129 数据字典（DD2091）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD2091_01 C(1) 类型名称 DD2091_02 C(6) 4.2.4.10 沉沙池表 1 表主题：沉沙池表存储沉沙池的设计和物理特征信息。 2 表标识：IrrBTSedimentationBasin 3 表代码：210 4 表 体：7 个字段 字段名 标识符 沉沙池代码 SedimentationBasin_Code C(4) 沉沙池名称 SedimentationBasin_Name C(20) 沉沙池的工程等级 SedimentationBasin_Grade C(1) 沉沙池形状 SedimentationBasin_Type C(1) 沉沙池总长度 SedimentationBasin_Length N(4.2) 米 沉沙池平均水深 Average_Depth N(4.2) 米 所在渠道代码 Canal_Code C(5) 所在渠道起始桩号 Start_Coordinate C(10) 所在渠道终止桩号 End_Coordinate C(10) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 主键 N Y N 明： （1）沉沙池代码：沉沙池代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一 座沉沙池的代码。目前暂时简化为：SB**，其中 SB 表示沉沙 池（Sedimentation Basin），**表示沉沙池的序号，取值范围为 01-99。 （2）沉沙池形状： 4.2.5 分水系统 分水系统指渠系分水口的建筑物，包括供水和排水，共 3 张表。 它们主要存储分水建筑物的建筑结构、水力特征等信息。 130 4.2.5.1 分水闸表 1 表主题：水闸表存储灌区配水口（分水口）处控制闸的物理特 性信息。 2 表标识：IrrBDWaterGate 3 表代码：301 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 水闸代码 Watergate_Code C(4) 水闸名称 Watergate_Name C(20) 水闸类型 Watergate_Type C(1) 所在渠道代码 Canal_Code C(5) N 水源工程代码 SourceE_Code C(5) N 闸门孔数 Strobe_Number I 孔 过水流量 Flux N(4.1) M3/s 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y 明： （1） 水闸代码：水闸代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一水闸的 代码。目前暂时简化为：WG** ，其中 WG 表示水闸（Water Gate ） ，**表示灌区水闸的序号，取值范围为 01-99。 （2） 水闸类型：水闸类型有 6 种，用代码表示。类型与代码的对应 关系详见下表。出现其它类型的水闸时，代码依次为 7 、8 、 9、…。 数据字典（DD3011）取值 类型名称 类型代码 引水闸 1 分水闸 2 泄水闸 3 节制闸 4 冲沙闸 5 退水闸 6 数据字典（DD3011）结构 131 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD3011_01 C(1) 类型名称 DD3011_02 C(6) （3） 所在渠道代码：当水闸为分水闸时，所在渠道代码指分水进入 的渠道的代码。例如，当水闸是干渠向支渠的分水控制闸时， 所在渠道就是该支渠。 4.2.5.2 闸门表 1 表主题：闸门表存储灌区各配水闸上所有闸门的物理特性信息。 2 表标识：IrrBDGate 3 表代码：302 4 表 体：5 个字段 字段名 标识符 闸门代码 Strobe_Code C(5) N 所属水闸代码 Watergate_Code C(4) N 产地 Producing_Area C(20) 生产厂家 Factory C(20) 闸门类别 Strobe_Type C(2) 闸门材料 Strobe_Material C(2) 闸门高度 Height N(4.2) m 闸门宽度 Width N(4.2) m 闸门厚度 Thickness N(4.1) mm 动力类型 Motivity C(1) Type C(1) Velocity N(2) 启闭设备类型 启闭速度 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 主键 Y Cm/分 明： （4） 闸门代码：闸门代码灌区统一编制，是唯一代表某一闸门的代码。 目前暂时简化为：St***，其中 ST 表示闸门（Strobe） ，***表示灌 区闸门的序号，取值范围为 001-999。 （5） 闸门类别：闸门类别有 12 种，用代码表示。类型与代码的对应关 系详见下表。出现其它类型的闸门时，代码依次为 13 、14 、 15、…。 132 数据字典（DD3021）取值 类别名称 类别代码 横轴式弧形闸门 1 竖轴式弧形闸门 2 水平叠梁式闸门 3 垂直排针式闸门 4 直升式平面闸门 5 横拉式平面闸门 6 转动式平面闸门 7 浮葙式平面闸门 8 屋顶闸门 9 扇形闸门 10 圆辊闸门 11 圆筒闸门 12 数据字典（DD3021）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD3011_01 C(2) 类型名称 DD3011_02 C(14) （3）闸门材料：闸门材料有 11 种，用代码表示。类型与代码的对应 关系详见下表。出现其它材料的闸门时，代码依次为 12、13、 14、…。 数据字典（DD3022）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD3022_01 C(2) 类型名称 DD3022_02 C(16) 数据字典（DD3022）取值 材料名称 材料代码 铆接钢闸门 1 焊接钢闸门 2 铸造钢闸门 3 混合连接钢闸门 4 铸铁闸门 5 木闸门 6 普通混凝土闸门 7 预应力混凝土闸门 8 钢丝网混凝土闸门 9 塑料闸门 10 混合材料闸门 11 （4）动力类型：动力类型有 3 种，用代码表示。类型与代码的对应关 133 系详见下表。出现其它动力类型的闸门时，代码依次为 4 、5 、 6、…。 数据字典（DD3023）取值 类型名称 类型代码 人力 1 电力 2 水力 3 数据字典（DD3023）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD3023_01 C(1) 类型名称 DD3023_02 C(4) （5）启闭设备类型：启闭设备类型有 8 种，用代码表示。类型与代码 的对应关系详见下表。出现其它类型的启闭设备时，代码依次为 9、10、11、…。 数据字典（DD3024）取值 类型名称 类型代码 螺杆式 1 卷扬式 2 液压式 3 轮盘式 4 齿杆式 5 钢索式 6 链条式 7 移动式 8 数据字典（DD3024）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD3024_01 C(1) 类型名称 DD3024_02 C(6) 4.2.5.3 闸门维修表 1 表主题：闸门维修表存储灌区各配水闸上所有闸门的维修信息。 2 表标识：IrrBDGateRepare 3 表代码：303 134 4 表 体：3 个字段 字段名 标识符 闸门代码 维修日期 维修记录 Strobe_Code Repair_Date Repair_Memo 数据类型及长度 C(5) T C(100) 可否为空值 单位 N 主键 Y 4.2.6 用水系统 用水系统指农业、工业、生活等用水单位，共 8 张数据表。这些数 据表存储用水单元的结构组成、用水情况等信息。 4.2.6.1 行政单元表 1 表主题：行政单元表存储灌区内各行政单元的物理特性信息。 2 表标识：IrrBURegionalism 3 表代码：401 4 表 体：9 个字段 字段名 标识符 行政单元代码 Regionalism_Code C(5) 行政单元名称 Regionalism_Name C(20) 行政单元的级别 Regionalism_Level C(2) 上级行政单元代码 Superior_Coding C(9) 是否属于灌区 IsBelong B 人口 Population I 工业产值 Industry_OutValue N(4.3) 农业产值 Agriculture_ OutValue N(4.3) GNP N(4.3) 国民生产总值 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y 亿元 明： （1）行政单元代码：行政单元代码全国灌区统一编制，是唯一代表某 一行政单元的代码。目前暂时简化为：RE***，其中 RE 表示行政 单元（Regionlism），***表示灌区行政单元的序号，取值范围为 001-999。 （2）行政单元名称：包含省、市、县、乡、村等行政单元名称。 135 （3）行政单元的级别：按照从上到下的层次省、市、县、乡、村。行 政区表是完备的，即上一级行政单元所包括的所有下一级行政单 元都要有（如果列下一级行政单元的话），但可以不列。最高建制 的行政单元只有一个，极端情况是中央人民政府。所有行政单元 有一个是否属于灌区的判断。每个灌区的管理情况不同，管理层 次是不一样的，譬如有的灌区管到县，而有的灌区则管到乡。则， 管到县的灌区其基础行政单元为县，管到乡的灌区其基础行政单 元即为乡。 （4）上级行政单元代码：如果行政单元是该灌区内最高的行政建制， 则上级行政单元代码为 Re000（或者是多个 0，根据编码的规则进 行设置） ，最高建制的行政单元规定为只有一个，如果该灌区在某 县范围内，则该灌区最高建制的行政单元即为县，如果跨县，则 以这些县共同的上级行政机构为最高建制的行政单元。极端的情 况是跨省的灌区，其最高的行政建制为中央人民政府。 4.2.6.2 用水单元表 1 表主题：用水单元表存储灌区内各用水单元的物理特性信息。 2 表标识：IrrBUUser 3 表代码：402 4 表 体：4 个字段 字段名 标识符 用水单元代码 Cell_Code C(5) 用水单元名称 Cell_Name C(20) 用水单元类型 Cell_Type C(1) 行政单元代码 Regionalism_Code C(9) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 N 单位 主键 Y N 明： （1）用水单元代码：用水单元代码全国灌区统一编制，是唯一代表某 一用水单元的代码。目前暂时简化为：WU***，其中 WU 表示用 水单元（Water User），***表示灌区行政单元的序号，取值范围为 001-999。 136 （2）用水单元类型：用水单元类型有 4 种，用代码表示。类型与代码 的对应关系详见下表。出现其它类型的用水单元时，代码依次为 5、6、7、…。 数据字典（DD4021）取值 类型名称 类型代码 农业 1 工业 2 生活 3 环境 4 数据字典（DD4021）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD4021_01 C(1) 类型名称 DD4021_02 C(4) 4.2.6.3 农业用水单元表 1 表主题：农业用水单元表存储灌区内各农业用水单元的物理特 性信息。 2 表标识：IrrBUUser_AgricultureCell 3 表代码：403 4 表 体：5 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 农业用水单元代码 AUser_Code C(5) 用水户种植总面积 TotalArea N(8.2) 所属行政单元代码 Regionalism_Code C(9) 所属渠道代码 Canal_Code C(5) 作物种植结构类型 Crop_Structure C(2) 5 说 可否为空值 单位 N 主键 Y 亩 明： （1）农业用水单元代码：农业用水单元代码全国灌区统一编制，是唯 一代表某一农业用水单元的代码。目前暂时简化为：AU***，其 中 AU 表示农业用水单元（Agriculture User），***表示灌区农业 行政单元的序号，取值范围为 001-999。 137 4.2.6.4 农业用水单元逐年作物种植表 1 表主题：农业用水单元逐年作物种植表存储灌区内各农业用水 单元历史上每年的作物种植信息。 2 表标识：IrrBUCropStructure 3 表代码：404 4 表 体：7 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 作物代码 Crop_Code C(5) 作物名称 Crop_Name C(20) 种植面积 Area N(4.2) 种植日期 Planting_Date T 一季生长期 Period N(4.1) 土壤类型 Soil_Type I 作物产量 Product_Value I 万公斤 N(8.2) 万立方米 作物用水量(一季） Water_Using_Value AUser_Code 农业用水单元代码 5 说 C(5) N 主键 Y 亩 月 N 明： （1）作物代码：作物代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一种作物 的代码。目前暂时简化为：Cr***，其中 Cr 表示作物（Crop） ，*** 表示灌区内作物的序号，取值范围为 001-999。 （2）土壤类型：土壤类型参照渠道土壤类型表，共有 18 种，用代码表 示。出现其它类型的土壤时，代码依次为 19、20、21、…。 4.2.6.5 工业用水单元表 1 表主题：工业用水单元表存储灌区内各工业用水单元的物理特 性信息。 2 表标识：IrrBUUser_IndustryCell 3 表编号： 138 4 表 体：8 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 工业用水单元代码 IUser_Code C(5) 产品类型 Nature_Code C(4) Yield N(9.2) 产量 可否为空值 单位 主键 N Y 产品性质不 同单位不同 Quota 用水定额 产品单位/ 立方米 Water_Using_Value N(8.2) Year C(4) 所属行政单元代码 Regionalism_Code C(5) 所属渠道代码 Canal_Code C(5) 年用水量 年份 5 说 万立方米 明： （1）工业用水单元代码：工业用水单元代码全国灌区统一编制，是唯 一代表某一工业用水单元的代码。目前暂时简化为 ： IU***， 其中 IU 表示工业用水单元（Industry User），***表示灌区内工业用水单元 的序号，取值范围为 001-999。 （2）产品类型：产品类型共有 16 种，用代码表示，如下表所示。出现 其它类型的产品时，代码依次为 18、19、20、… 类型名称 水泥 造纸 棉布印染 塑料制品 制砖 拆修拖拉机 拆修汽车 金工车间 钳工车间 木工车间 锻工车间 柴油机 豆制品 酿酒 制糖 制奶粉 数据字典（DD4051）取值 类型代码 单位 01 吨 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 吨 万米 吨 千块 每日每台 每日每台 每日每台 每日每台 每日每台 每日每台 每小时每马力 吨 吨 吨 吨 数据字典（DD4051）结构 139 用水量（立方米） 1～3 500～800 200～300 100～200 0.7～1.2 1.5 0.7 0.04 0.08 0.02 0.04 0.05 5～15 20～50 15～30 10 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD4051_01 C(1) 类型名称 DD4051_02 C(10) 4.2.6.6 作物需水表 1 表主题：作物需水进度表存储各种作物在生长季中的按日 计的需水量。 2 表标识：IrrBUWater_Crop 3 表代码：406 4 表 体：5 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 作物代码 Crop_Code C(5) 日需水量 Crop_Water N(8.2) 需水日期 NeedDate T 需水起始时间 BeginTime T 需水终止时间 EndTime T 5 说 可否为空值 单位 N 主键 Y M3/亩 明：（1） 需水日期以年、月、日计。 （2） 需水起始时间和终止时间是指当日内的时间，以小时计。 4.2.6.7 分水口计划配水表 1 表主题：分水口计划配水表存储灌区分水口处控制闸的在作物 生长季中的按日计的计划配水量。 2 表标识：IrrBUWater_Diversion 3 表代码：407 4 表 体：7 个字段 140 字段名 标识符 分水口代码 Watergate_Code C(4) 分水口类型 Watergate_Type C(1) 水源工程代码 SourceE_Code C(5) 计划配水量 WaterNeeding N(8.2) 配水日期 SupplyDate T 配水起始时间 BeginTime T 配水终止时间 EndTime T 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y N 万 M3 明：（1） 日期、起始时间和终止时间的含义与作物需水进度表同。 （2） 计划供水量已扣除分水口以下的水量损失。 （3） 分水口类型即表 201 的数据字典 DD2011 中所列的类型。 4.2.6.8 取水口计划配水表 1 表主题：取水口计划配水表存储灌区取水口处控制闸的在作物 生长季中的按日计的计划配水量。 2 表标识：IrrBUWater_Intake 3 表代码：408 4 表 体：5 个字段 字段名 标识符 水源工程代码 Watergate_Code C(5) 计划配水量 WaterNeeding N(10.2) 配水日期 SupplyDate T 配水起始时间 BeginTime T 配水终止时间 EndTime T 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y 万 M3 明：（1） 日期、起始时间和终止时间的含义与作物需水进度表同。 （2） 取水口的计划供水量是其下属个分水口计划供水量的和， 并已扣除取水口至分水口间的水量损失。 141 4.2.7 测控系统 测控系统指灌区水情、雨情、水质、作物墒情等信息的采集以及 对闸、泵站等进行运行控制的设施。测控系统包括 8 张表，用来存储 灌区各测控站点的雨量、水位、流量、闸位等信息。 4.2.7.1 测站表 1 表主题：测站表存储灌区各个测站的位置及监测内容等属性信 息。 2 表标识：IrrBOStation 3 表代码：501 4 表 字 段 体：8 个字段 名 标 识 符 测站代码 Stadia_Code C(5) 测站名称 Stadia_Name C(20) 测站类型 Stadia_Type C(1) 渠道代码 Canal_code C(5) 管理机构代码 Morgan_Code C(4) 始报年月 Start_Time T 终报年月 End_Time T 测站说明 Description C(100) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 N 主键 Y N 明： （1）测站代码：测站代码全国灌区统一编制，是唯一代表灌区每一个 测 站 的 代 码 。 目 前 暂 时 简 化 为 ： St*** ， 其 中 St 表 示 测 站 （Stadia） ，***表示测站的序号，取值范围为 001-999。 （2）测站类型：测站类型共有 5 种，用代码表示，如下表所示。出现 其它类型的测站时，代码依次为 6、7、8、…。 数据字典（DD5011）取值 类型名称 142 类型代码 雨情站 1 渠道水情站 2 水库水情站 3 闸坝泵水情站 4 闸位站 5 泵测站 6 水质站 7 数据字典（DD5011）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD5011_01 C(1) 类型名称 DD5011_02 C(6) 4.2.7.2 降水量表 1 表主题：降水量表存储灌区各个雨量站的时段降水量和日 降水量等信息。 2 表标识：IrrBOPrecipitation 3 表代码：502 4 表 体：8 个字段 段 名 标 识 符 测站代码 Stadia_Code C(5) N 测量时间 Mea_Time T N 时段降水量 Period_Volume N(5,1) 毫米 降水历时 Duration N(3,1) 分钟 日降水量 Day_Volume N(5,1) 毫米 积雪深度 Snow_Depth N(3) 毫米 积雪密度 Snow_Density N(3,2) 克立方厘米 降水量类型 Pre_Type C(1) 字 数据类型及长度 143 可否为空值 单位 主键 Y 5 说 明： （1）测站时间：测量时间定义为年、月、日、时、分。 （2）时段降水量：时段降水量指，自上一次测量时刻起，自本次测量时 刻止，这一时段内的降水量。 （3）降水历时：该字段描述在两个测量时刻间距中，降水的实际历时。 （4）日降水量：前一天（24 小时）的降水量 （5）降雪深度：因降雪产生的地面积雪的厚度 （6）降雪密度：因降雪造成的地面积雪的密度。 （7）降水量类型：降水量类型共有 3 种，用代码表示，如下表所示。出 现其它类型的降水量时，代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD5021）取值 类型名称 类型代码 纯粹雪水量 1 雨夹雪或雨水雪水混合量 2 普通降雨量 3 数据字典（DD5021）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD5021_01 C(1) 类型名称 DD5021_02 C(22) 4.2.7.3 渠道水情表 1 表主题：渠道水情表存储灌区渠道水情站测报的渠道水情信息， 一般包括水位和流量等。 2 表标识：IrrBORegimen_Cannal 3 表代码：503 4 表 字段名 测站代码 体：7 个字段 标 识 符 Stadia_Code 数据类型及长度 C(5) 可否为空值 N 144 单位 主键 Y 测量时间 Mea_Time T N 水位 Water_Height N(7.3) 米 流量 Flux N(9.3) M3/S 测流面积 Mea_Area N(9.3) 平方米 测流方法 MeaFlux_Method C(1) 测积方法 MeaArea_method C(1) 5 说明： （1） 水位：渠道水位。 （2） 流量：水情站测报或根据水位计算的通过测验断面的流量。 （3） 测流面积：水情站列报实际流量时，同时列报的和列报流量相应的测 验断面的过流面积。 （4） 测流方法：测流方法共有 3 种，用代码表示，如下表所示。出现其它 测流方法时，代码依次为 4、5、6、…。未提供流量数据，代码为空。 数据字典（DD5031）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 方法代码 DD5031_01 C(1) 方法名称 DD5031_02 C(30) 数据字典（DD5031）取值 方法名称 水位流量关系曲线或其它估算方法 浮标及溶液测流发 流速仪及量水建筑物 流量缺测 方法代码 1 2 3 <空> （5） 测积方法：测积方法指测站列报的测流面积的测量方法。测积方法共 有 4 种，用代码表示，如下表所示。出现其它测积方法时，代码依次 为 5、6、7、…。未提供过流面积数据，代码为空。 数据字典（DD5032）取值 方法名称 方法代码 水位面积关系曲线或其它估算方法 1 测深杆或测深锤 2 145 回声测深仪 3 过流断面缺测 <空> 数据字典（DD5032）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 方法代码 DD5032_01 C(1) 方法名称 DD5032_02 C(30) 4.2.7.4 闸坝泵水情表 1 表主题：闸坝泵水情表存储灌区闸坝或泵站处水情站测报的闸/ 坝/泵站前后的水情信息，一般包括上游水位、下游和 流量等。 2 表标识：IrrBORegimen_SDP 3 表代码：504 4 表 字 段 体：5 个字段 名 标 识 符 测站代码 Stadia_Code C(5) N Y 测量时间 Mea_Time T N Y 上游水位 Height_Up N(7,3) 米 下游水位 Height_down N(7,3) 米 Flux N(9,3) M3/S 流量 数据类型及长度 可否为空值 单位 主键 5 说明： （1） 上游水位：闸、坝或泵站上游的实测水位。 （2） 下游水位：闸、坝或泵站下游的实测水位。 4.2.7.5 水库水情表 1 表主题：水库水情表存储灌区水库的水情信息，一般包括水位 146 和入库流量等。 2 表标识：IrrBORegimen_Reservior 3 表代码：505 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 测站代码 Stadia_Code C(5) N 测量时间 Mea_Time T N 库内水位 Height_Inside N(7,3) 米 入库流量 Flux_Income N(9,3) M3/s 蓄水量 Storage N(9,3) 百万立方米 测流方法 MeaFlux_Method C(1) 5说 主键 Y 明： （1） 库内水位：指水库坝前的水位。 （2） 蓄水量：蓄水量根据水库水位与库容关系计算得出。 （3） 测流方法：测流方法与 5.3 渠道水情表相同。 4.2.7.6 闸位表 1 表主题：闸位表存储闸门开度值，以便监视闸门的运行情况。 2 表标识：IrrBOHeight_Gate 3 表代码：506 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 测站代码 Stadia_Code C(5) N 测量时间 Mea_Time T N 闸门代码 Strobe_Code C(5) N 闸门开度 Open_Degree N(9,3) 147 可否为空值 单位 主键 Y 闸孔流量 Flux_Gate N(9,3) 测流方法 MeaFlux_Method C(1) 5说 M3/s 明： （1） 闸门开度：存储闸位测站实时测报的闸门开度值。 （2） 闸孔流量：单位时间内通过某孔闸门的水量。 （3） 测流方法：测流方法与 5.3 渠道水情表相同。 4.2.7.7 水质表 1 表主题：水质表存储灌区各种水质指标的监测数据，以便掌握 生活、农业、灌溉、工业及生态用水的情况。 2 表标识：IrrBOWaterQuality 3 表代码：507 4 表 字 段 体：6 个字段 名 标 识 符 数据类型及长度 可否为空值 测站代码 Stadia_Code C(5) N 测量时间 Mea_Time T N 水质指标 Quality_Item c(2) 测量值 Quality_Value N(5,1) 测量方法 MeaQua_Method C(1) 5说 单位 主键 Y 明： （1） 水质指标：水质指标参照农田灌溉水质标准（GB 5084-85），共有 11 种，用代码表示，如下表所示。出现其它水质指标时，代码依次为 12、13、14、…。 数据字典（DD5071）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD5071_01 C(1) 类型名称 DD5071_02 C(12) 数据字典（DD5071）取值 148 水质指标名称 水温 PH 值 全盐量（mg/L） 氯化物（mg/L） 硫化物（mg/L） 汞及其化合物（mg/L） 镉及其化合物（mg/L） 砷及其化合物（mg/L） 六价铬化合物（mg/L） 铅及其化合物（mg/L） 铜及其化合物（mg/L） 水质量指标代码 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 （2） 测量方法：水质测量方法共有 13 种，用代码表示，如下表所示。出现 其它测量时，代码依次为 4、5、6、…。 数据字典（DD5072）取值 水质测量方法名称 在线式测量 采样实验分析 移动式巡测 水质测量方法代码 1 2 3 数据字典（DD5072）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD5072_01 C(1) 类型名称 DD5072_02 C(6) 4.2.7.8 泵站监测表 1 表主题：泵站监测表存储泵站运行过程中的有关工况数据。 2 表标识：IrrBOPump 3 表代码：508 4 表 体：6 个字段 字段名 标识符 测站代码 Stadia_Code C(5) 测量时间 Mea_Time T 数据类型及长度 可否为空值 N 149 单位 主键 Y 泵站指标 Quality_Item C(2) 测量值 Quality_Value N(5,1) 测量方法 MeaQua_Method C(1) 水泵代码 Pump_Code C(3) 水泵工况 Pump_ Stutue C(1) 5说 明： （1） 泵站指标：泵站指标共有 种，用代码表示，如下表所示。出现其它 泵站指标时，代码依次为 3、4、5、…。 （2） 水泵工况有两种，1 表示“开”，0 表示“关” 。 数据字典（DD5081）取值 泵站工况指标 代码 功率（KW） 1 出流量（M3/秒） 2 数据字典（DD5081）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD5081_01 C(2) 类型名称 DD5081_02 C(10) 4.2.7.9 闸位控制表 1 表主题：闸位控制表存储闸门的控制信息，闸门控制程序定时 读取控制信息，实现闸门的开启、关闭以及开度的控 制。 2 表标识：IrrBOControl_Gate 3 表代码：509 150 4 表 体：5 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 闸门代码 Strobe_Code C(5) N 水闸代码 Watergate_Code C(4) N 闸门开度 Open_Degree N(6,2) 控制起始时间 ControlTime_Begin T 控制结束时间 ControlTime_End T 单位 主键 Y M 4.2.7.10 泵站控制表 1 表主题：泵站控制表存储泵站各水泵的控制信息，泵站控制程 序定时读取控制信息，实现泵站中各水泵的开启、关 闭以及开度的控制。 2 表标识：IrrBOControl_Pump 3 表代码：510 4 表 体：5 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 主键 水泵代码 Pump_Code C(5) N Y 泵站代码 Pump_Code C(4) N Y 水泵工况 Pump_Statue C(1) 控制起始时间 ControlTime_Begin T 控制结束时间 ControlTime_End T 4.2.8 管理系统 管理系统指灌区业务管理和政务管理的机构、组织和人员，包括 5 张数据表。它主要存储机构、组织和人员的有关信息。 151 4.2.8.1 灌区基础信息 1 表主题：灌区基础信息表存储灌区水资源及水利工程的基本信 息。 2 表标识：IrrBMInformation 3 表代码：601 4 表 体：10 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 灌区代码 IrrigationD_Code C(5) 灌区名称 IrrigationD_Name C(20) 灌区类型 IrrigationD_Type C(2) 上级管理单位 Upper_ManageUnit C(20) 设计灌溉面积 Design_Irrigate_Area N(3.2) 渠首取水位置 Chead_Site C(30) 渠首设计流量 Chead_Flux N(4.2) 立方米 总干渠长度 Trunk_legth N(4.2) 公里 灌溉范围 Irrigation_Area C(254) Memo C(254) 备注 5 说 主键 N Y 万亩 明： （1）灌区代码：灌区代码全国灌区统一编制，是唯一代表某一灌区的 代码。目前暂时简化为：ID****，其中 ID 表示灌区（Irrigation District），****表示灌区的序号，取值范围为 0001-9999。 （2）灌区类型：灌区类型共有 4 种，用代码表示，如下表所示。出现 其它类型的灌区时，代码依次为 5、6、7、…。 数据字典（DD6011）取值 类型名称 特大型 大型 中型 小型 类型代码 1 2 3 4 数据字典（DD6011）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD6011_01 C(1) 类型名称 DD6011_02 C(6) 152 4.2.8.2 灌区管理机构表 1 表主题：灌区管理机构表存储灌区各个管理部门属性信息。 2 表标识：IrrBMInstitution 3 表代码：602 4 表 体：10 个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 可否为空值 单位 管理机构代码 MOrgan_code C(4) N 灌区代码 Irrigation_Code C(5) N 机构名称 Organ_Name C(20) 男职工人数 Male_Employee_Number I 人 女职工人数 Female_Employee_Number I 人 高工人数 Senior_Engineer I 人 工程师人数 Engineer_Number I 人 大专以上人数 Upper_Major I 人 职工月平均工资 Average_Pay N(6,2) 元 上级机构代码 Upper_Organ_Name C(4) 5 说 主键 Y 明： （1）管理机构代码：管理机构代码全国灌区统一编制，是唯一代表某 一灌区内管理机构的代码。目前暂时简化为：MO**，其中 MO 表示管理机构（Manage Organization），**表示灌区的序号，取值 范围为 01-99。 4.2.8.3 灌区人员表 1 表主题：灌区人员表存储灌区各个部门各种管理及工作人员的 属性信息。 2 表标识：IrrBMPerson 3 表代码：603 4 表 体：10 个字段 153 字段名 标识符 人员代码 Personal_Code C(5) 岗位类型 Position_Type C(2) 姓名 Personal_Name C(8) 性别 Sex C(1) 年龄 Age I 职务 Official_rank C(10) 学历 Educational_Level C(10) 工作年限 Working_life I 灌区代码 Irrigation_Code C(5) 管理机构代码 MOrgan_code C(4) 5 说 数据类型及长度 可否为空值 单位 主键 N Y 年 明： （1）人员代码：人员代码可以用身份证的 ID 号定义，是唯一代表某一 个人员的代码。目前暂时简化为：Pe**** ，其中 Pe 表示人员 （Person），****表示人员的序号，取值范围为 0001-9999。 （2）岗位类型：岗位类型共有 种，用代码表示，如下表所示。出现其 它类型的岗位时，代码依次为加 1。 数据字典（DD6031）取值 岗位类别 单位负责类 行政管理类 技术管理类 类型代码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 岗位类型名称 单位负责岗位 技术总负责岗位 资产总负责岗位 行政事务负责岗位 行政事务管理岗位 文秘岗位 档案管理岗位 人事劳动教育负责岗位 人事劳动教育管理岗位 工程技术负责负责岗位 工程规划计划管理负责岗位 工程安全及防汛管理岗位 工程技术管理岗位 水土资源及环境管理岗位 综合统计岗位 供排水管理负责岗位 供排水管理岗位 供水计量管理岗位 供水水质管理岗位 科技及信息管理负责岗位 灌溉试验管理岗位 154 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 40 41 42 43 44 资产管理类 水政监察类 运行类 观测类 养护维修类 节水灌溉技术管理岗位 通讯及信息系统管理岗位 资产管理负责岗位 会计岗位 出纳岗位 物资及器材管理岗位 供水成本及水价管理岗位 水政监察负责岗位 水政监察岗位 运行负责岗位 灌排渠道及建筑物运行岗位 供水调配岗位 水费计收岗位 机电设备运行岗位 通讯及信息系统运行岗位 渠道和渠系建筑物安全监测岗位 测水量水岗位 地下水观测岗位 养护修理负责岗位 渠道和渠系建筑物养护维修岗位 机电设备维护与检修岗位 通讯及信息系统维护与检修岗位 数据字典（DD6031）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD6031_01 C(2) 类型名称 DD6031_02 C(30) （3）学历：学历共有 5 种，用代码表示，如下表所示。出现其它类型 的学历时，代码依次为 6、7、8、…。 数据字典（DD6032）取值 类型名称 大专以下 大专 本科 硕士 博士 类型代码 1 2 3 4 5 数据字典（DD6032）结构 字 段 名 标 识 符 155 数据类型及长度 类型代码 DD6032_01 C(1) 类型名称 DD6032_02 C(8) 4.2.8.4 多媒体文件索引表 1 表主题：多媒体文件索引表存储灌区的文本、图形、图象、音 频、视频等各种文件的属性及索引信息。 2 表标识：IrrBMMultimedia 3 表代码：604 4 表 体：个字段 字段名 标识符 数据类型及长度 多媒体文件代码 Media_Code C(6) 主题 Media _Theme C(20) 时间长度 Time_Length I 文件类型 File_Type C(1) 文件位置 Media_Site C(20) 文件来源 File_Source C(20) 发稿日期 Publish_Date T 归档日期 Pigeonhole_Date T 采集地点 Collection_Site C(20) RecentSearch_Time T 检索次数 Search_Degree I 内容描述 MeMo C(100) 最近检索日期 5说 可否为空值 单位 N 主键 Y 秒 次 明： （1） 多媒体代码：多媒体文件代码全国灌区统一编制，是唯一代表某 一个文件的代码。目前暂时简化为：MF****，其中 MF 表示多 媒体文件（Multimedia File），****表示文件的序号，取值范围为 0001-9999。 156 （2） 主题：文件标题。 （3） 时间长度：对于音频或视频才有该数据。 （4） 文件类型：文件类型共有 5 种，用代码表示，如下表所示。出 现其它类型的文件时，代码依次为 6、7、8、…。 数据字典（DD6041）结构 字 段 名 标 识 符 数据类型及长度 类型代码 DD6041_01 C(1) 类型名称 DD6041_02 C(4) 数据字典（DD6041）取值 类型名称 类型代码 文本 1 图形 2 图象 3 音频 4 视频 5 4.3 数据建库 开发数据输入系统，把人工或自动采集的数据存储到灌区数据库， 为数据的录入、删除、更新等提供编辑维护功能。根据数据性质和业 务范围，数据输入可选择人工输入或自动输入。灌区厅各部门的数据 输入总中心基础数据库；各部门的数据输入分中心基础数据库。 4.3.1 人工输入 人工输入包括联机输入和录入处理系统输入，联机输入一般不具 备数据处理审核功能，录入处理系统输入具有数据处理审核功能。 4.3.1.1 联机输入 联机输入系统采用二层 C/S 结构。安装在 PC 机上的输入程序与服 157 务器上的基础数据库连接。客户端的输入程序将用户输入的数据或事 务请求直接发送到数据库服务器。其特点是充分利用客户机和服务器 的性能，使数据编辑处理与数据库管理分开，减少服务器的负荷。其 体系结构如下图所示。 客户机 局 域 网 数据库服务器 数据库 联机输入系统体系结构示意图 158 联机处理输入功能： 1）开发客户端输入程序，为每一个数据库表提供增、删、改、编 辑功能； 2）输入程序执行严格的用户认证控制，确保数据只有一个源端用 户录入、编辑权限； 3）为了加强数据编辑维护的责任监督，数据库详细设计中需要对 重要信息类的数据结构设计“时间邮戳”、“最新编辑用户信息”字段， 在数据编辑录入时，将编辑数据的用户信息以及时间存入该字段。 4.3.1.2 录入处理系统输入 灌区大批量需要审核的数据、县级或灌区下属单位报送数据可采 用录入处理系统输入方式。这种输入方式由录入、审核、转储三个部 分组成。录入处理系统输入数据并存入临时数据库或文件系统，通过 审核后转储到灌区数据库。录入处理系统的组成结构和输入流程如下 图所示。 数据 文件 数据输入 界面 数据 转 临时数据 灌区数据 库 储 库 录入处理系统组成结构示意图 录入处理系统功能： （1）录入：通过编辑维护数据的界面，实现数据增、删、改编辑功能， 159 其数据存入临时数据库或数据文件。 （2）审核：对临时数据库或数据文件的数据按照业务规则进行校核， 确保数据的正确有效。 （3）转储：把审核后的临时数据库或数据文件采用自动输入中的转储 系统导入灌区数据库。 （4）临时数据库和数据文件的结构与灌区数据库一致。 4.3.2 自动输入 自动输入包括同构数据库之间的转储系统输入、自动测控系统输 入。 4.3.2.1 转储系统输入 转储系统输入方式用于将录入处理系统输入的数据、已建的数据 库和数据文件导入灌区数据库。 4.3.2.2 自动监测监控系统输入 自动监测监控系统的数据由监测监控系统写入灌区数据库。 4.4 数据查询 灌区数据库建设阶段，开发数据查询系统，提供基本查询功能， 与具体应用相关的专项查询在应用系统建设时开发。总体设计主要分 析基本数据查询系统的功能需求和实现方案。 160 4.4.1 基本功能 基本数据查询为用户部门对数据查阅、校核提供综合查询服务， 确保数据库中的任何表、任何列、任何行的数据都有被查询的机会， 提供必要的单表查询和多表关联查询的功能。基本数据查询需要提供 下列功能： 4.4.1.1 表选择 为了支持用户对数据库中的任何表都有选择的机会，需要提供导 航机制，让用户按照灌区信息分类体系及灌区专业大类主题信息类和 动静态信息类，达到对单表或多表的选择目的。 4.4.1.2 列选择 当用户利用导航机制对查询表选定之后，系统为表中的任何列提 供查询选择功能；当用户选择一组关联表之后，系统应为关联表中的 任何列提供查询选择功能。 4.4.1.3 行选择 当用户利用导航机制对查询表选定之后，系统为表中的数据项定 义查询要求，查询系统根据查询定义动态生成查询条件。 4.4.1.4 关联定义 当用户选择一组表之后，系统应能自动侦测到它们的关联手段， 161 并提供这组表之间的一对一或一对多的基本关联查询。 4.4.1.5 基本统计 对任何查询结果中的数值数据项提供统计功能。 4.4.2 实现方案 为了实现上述查询功能，查询系统由信息导航、数据项选择、条 件定义、动态查询、对象语义翻译等部分组成。其实现的技术方案以 数据字典为中介，实现上述功能的算法逻辑及其数据对象语义翻译。 （1）数据字典中存储的是数据库关于表、字段、视图等对象的元 数据及其对应的中文语义信息，数据字典中介在查询中的主要作用就 是完成元数据与其中文语义的对照。 （2）信息导航组件根据灌区信息的大类、中类、小类等信息语义， 为用户提供智能导航选择，其选择结果通过对象语义翻译组件实现任 意表的选择。 （3）数据项选择组件为已选择表中数据项提供查询选择，其选择 结果通过对象语义翻译组件获得对应的列名。 （4）条件定义组件为被选表提供查询条件定义功能，其定义结果 由对象语义翻译组件翻译成条件表达式，以实现精确查询和模糊查询。 （5）动态查询组件综合被选的表、字段、条件表达式等结果动态 生成 SQL 查询语句并执行查询。 162 4.4.3 数据库日志查询 数据库日志查询是为数据库管理员提供一个友好的中文查询界面， 查询的数据是灌区数据库系统运行过程中的用户登录、数据更新、数 据查询等信息。 4.5 数据库安全 灌区数据库系统是运行在灌区信息网络环境下，数据库系统的安 全防护措施需要在灌区信息网络安全系统基础上进行设计。灌区数据 库安全涉及主机安全防护、备份及灾难恢复、数据库用户安全、安全 评估、安全审计等方面。 4.5.1 主机安全防护 主机系统是灌区数据库的重要组成部分，是灌区信息的主要承载 体。对主机系统的保护成为安全问题的重中之重。主机安全防护的内 容包括主机安全加固、主机核心防护和基于主机的入侵检测三个方面。 主机系统的安全性是建立在操作系统安全性的基础上，通常缺总安装 配置下的主机网络操作系统存在着多种弱点，如弱口令、不合理的配 置等，这些弱点是主机系统被攻击的基础。主机系统加固覆盖了安装 系统补丁、系统服务和帐号的安全化、安全配置系统内核参数、配置 访问控制策略、集中式的日志审计、关键文件完整性检测等诸多方面。 主机核心防护(如安浪的 WebGriffin)的主要目标是提供操作系统内核 级的安全防护机制和应用程序级的自我保护能力，防止具有系统特权 用户的破坏及数据驱动式攻击（如缓冲区溢出攻击）。 163 主机入侵检测系统为关键服务器提供了细粒度的实时保护。与网 络入侵检测系统不同的是，它通过监视特定被保护系统的日志、系统 活动、异常进程、用户、文件存取、出入信息流等关键信息，实时检 测攻击企图。攻击识别率更高、攻击响应更细致。 灌区数据库包含着灌区信息的核心数据，重要程度最高，建议综 合采用主机安全加固技术、主机核心防护技术和基于主机的入侵检测 技术这三种技术手段，尽可能使服务器的安全等级达到最高。使用不 低于 C2 安全级别操作系统。 4.5.2 备份及灾难恢复 灌区数据库系统的备份与恢复，主要内容包括服务器的备份、数 据的备份、灾难恢复。 （1）服务器的备份 服务器是信息存储与处理的主要载体，在服务器中存储了大量的 动态信息数据和静态信息数据，如果服务器上数据遭到破坏，将无法 修补丢失的数据。另外，服务器如果由于硬件的故障造成处理的中断， 无法提供自身和对外的服务，这种灾难也是十分可怕的。因此保护好 系统服务器是一件非常重要的工作。引起服务器灾难的原因很多，主 要有自然灾害、人为破坏两类，造成的硬件部件故障主要有电源失效、 硬盘损坏、内存故障等。灌区数据库的服务器必须建立双机热备份。 （2）数据的备份 为了保证灌区数据库的安全性，必须建立数据安全备份或灾难备 份计划。数据备份包含系统数据备份、应用数据备份两个方面。目前 164 磁带备份是数据备份的主要方式。 建议制定完整的系统备份计划，备份计划中应包括信息系统和用 户数据备份、完全和增量备份的频度，并且落实责任人。最终采用以 下方式实现灌区数据库的数据备份，①采用磁带、光盘库进行数据备 份，并将数据保存在安全地方；②建立一个完善的 SAN 存储系统；③ 建立异地灾备中心。 （3）灾难恢复 灌区数据库的灾难恢复计划，主要考虑如下因素： 冗余系统，即分布式系统，其目标是消除单点故障。如果一个主 要部件失效，一个等同的部件就作好准备承担该任务。如果主系统失 效，备份系统立即承担主系统任务。 可替换路径，对于连接网络的关键电路、路径进行有效的备份， 如果发生故障，就可以绕过失效的连接。 意外计划，网络灾难恢复计划要考虑到意外事件，并定期进行灾 难恢复演练。 人员计划，灾难恢复计划应不依赖某个人的作用。 4.5.3 数据库用户安全 为了保证用户对数据库的安全操作，灌区数据库系统应设置四个 层次的权限机制： （1）用户组，针对安全性问题而考虑用户分组； （2）用户，使用帐号/口令进行身份验证； （3）角色，确定操作角色（DBA、连接、存取、创建、备份、复制 165 等），针对数据库操作性质考虑角色分组，建立用户组与角色组之间的 关系； （3）操作权限，对不同用户、用户组或角色组设定不同的权限， 使数据库的各种对象得到最大限度的保护。 166 第五章 施工组织设计 灌区信息化工程建设项目是一个系统工程，需要一个相对较长的 建设完善周期，且项目覆盖面广，科技含量高，涉及电子工程，通讯 与交换技术，计算机及网络技术，自动控制，RS、GIS、GPS 等高科技 术领域，针对上述特点，在工程实施过程中，施工阶段应成立专门机 构，采取主管领导负责制，现场安装人员与技术人员协同工作，落实 任务，明确责任，应配备足够的专业技术人员，注重相互间的合作， 以利于加快工程进度，保证工程质量，缩短建设周期，提高经济效益。 工程施工主要包括，电缆敷设，机房装修，室外信息采集点及设 备安装，设备采购，测试，联调，系统调试等部分组成。 1. 施工进度计划表 施工项目 5月 6月 设计及评审 设计修改 招标 安装管道流量计 建设灌区管理局局域网络 通信施工 基础数据库建库 软件研制 第一期信息系统集成安装 试运行 验收 正式运行 167 7月 8月 9月 10 月 11 月 12 月 2. 技术力量及施工力量组织 软件研制人员配备：6 人，其中水利专业人员 1 名，负责数 据库及应用软件研制。 建设管理技术人员配置：硬件技术人员 2 人，通讯、自动控 制专业各 1； 软件技术人员 1 人，计算机专业； 施工力量组织：安装流量计管道：由厂家技术人员现场安装； 灌区管理局局域网络建设：专业网络技术公司负责；通信施工： 专业施工单位。 3. 施工管理措施及质量工期保证措施 在实施过程中，严格按照基建程序四项制度落实项目法人制，招投 标制，工程监理制和项目合同管理制，通过平等的竞争和严格的施工 管理，确保工程按期、按质、按量完成，使项目如期发挥效益和作用。 具体措施有：采用高质量的设备；严格按规范施工；建立质量检验制 度；全项功能测试及系统综合测试；系统试运行。 在工程质量管理方面，必须严格按照 ISO9001 系列标准的要求进 行质量管理，建立质量计划控制，由专门机构负责对工程质量进行评 价，对工程质量进行监督，在施工过程中，如发展质量问题，及时处 理和纠正，确保工程建设的优质率为百分之百。 168 第六章 工程管理 为了使灌区信息化工程能够顺利有序的实施，充分体现统一领导， 统一规划，统一组织，统一管理的四统一建设原则，在保障项目建设 的同时，要对工程建设的管理从制度上和组织上给予落实，要建立严 密的工程建设管理体系，工程运行维护管理体系和人才培训，确保工 程高质量高水平的按计划完成。 6.1 建设管理 目前，已经成立灌区信息化工程建设领导小组及其领导下的灌区 信息化工程实施公办室，负责工程建设的日常事务，对工程建设的全 过程进行协调，并重点负责工程的基础设施建设规划，完善管理制度， 制定符合曲靖灌区特点的项目组织管理制度和项目管理具体工作规范， 强化技术管理，工程质量管理，技术文档管理，建立严格的质量保证 体系，确保工程建设质量。 6.1.1 工程管理步骤 1、实施工程项目招投标 2、工程施工质量监理 3、严格审查施工方案及施工设计 4、建立健全系统操作规程 169 5、积极组织施工 6、完善工程管理目标和责任 在工程质量管理方面，施工单位必须严格按照 ISO9001 系列标准 的要求进行质量管理，建立质量计划控制，由专门机构负责对工程质 量进行评价，对工程质量进行监督，在施工过程中，如发展质量问题， 要及时处理和纠正，确保工程建设的优质率为百分之百。 6.1.2 工程管理质量控制 针对此项工程任务大，涉及面广，专业技术性的特点，在系统建 设过程中应制定相应措施，要从以下几个方面严格进行质量控制。 1、采用高质量的设备 采用经过认证的知名厂商的产品构成系统 其中主要关键设备均采用国内，国际上最先进和成熟的主流产品， 保证在系统全面建成后不落后，同时组织专业人员严格验货，确保采 购设备的质量。 2、严格按规范施工 不论从土建设施工，电缆布设，设备安装等各方面要严格按照相 关规范施工，确保各环节的高质量施工。 3、质量检验 各分步，分项工程均由施工方，用户方或监理方共同对各方面， 各环节的质量进行检验。 4、全项功能测试及系统综合测试 分阶段地组织相关专业人员对系统中各分项功能，指标和系统综 170 合工程进行测试，及时发现并处理问题，保证整个系统的各项参数达 到设计指标。 5、系统试运行 各系统与项目安装调试开通后进入试运行阶段，在此期间设计单 位，施工单位应密切与用户接触，并跟踪系统试运行情况，根据各方 意见对系统进行调整或完善，使之处于最佳运行状态。试运行完成后， 按程序组织最终验收。 6.2 运行管理 建立完善的运行管理机构，协调各子系统和各单位部门间的关系， 是做好系统运行管理工作的前题，系统运行管理机构要保证整个系统 的正常运行，除了保证配备必要的专业技术人员和投入正常的运行费 用外，还需要建立能够覆盖全灌区运行管理体系，包括维护管理机构， 技术支持中心，运行维护管理制度和运行经费保障等。 6.2.1 运行维护 建立运行维护管理体系，不论从功能，专业的角度出发，都要有 相应的人员为之进行服务。灌区信息化工程的运行管理机构应以网络 中心和数据中心为核心，在整个灌区内的分层次，分专业的进行设置， 明确各级机构的隶属关系，管理的目的和原则，并要建立技术支持中 心，负责各个系统的日常技术支持，制定统一有序的管理方法和操作 步骤，提高系统管理的自动化水平和系统管理效率，加快问题的处理 速度，减少对应用系统的影响，在运行维护机构设置上，要组建一支 171 技术强大的专业队伍，同时还要利用分布在整个灌区的各级业务单位 的优势，培训和扶持他们的技术力量，增强其运行维护的能力。 6.2.2 运行管理制度 要保证系统运行质量，需要建立一整套有关运行管理的规章制度， 而制度是否完善可操作性是运行管理能否成功的关键，灌区信息化工 程各系统长期有效运行的各种管理制度，主要包括管理的任务和系统 文档，硬件系统，软件系统的管理办法，系统数据库的维护更新要求， 应用管理人员管理培训考核办法（制度）等，并要建立系统运行管理 人员岗位责任制。同时采用先进的管理手段，引入确保灌区信息化工 程各系统长期有效运行的各方面的激励机制和措施，监督管理制度的 实施，还要建立人员定期培训制度，提高运行管理人员自身的素质， 更好的落实运行管理制度。 6.3 人才培训 灌区信息化工程建设的另一个重要基础是人，建设管理和使用灌 区信息化的人，信息化管理要建立相应的机构和规范，并对网络系统 和数据进行建设、更新、维护和升级，人才培训是灌区信息化工程的 一项的重要基础工作，以人为本将贯穿工程建设、管理、维护、运行、 使用的全过程，为了保障灌区信息化工程运行与发展，需要有复合知 识，技术过硬的人才队伍，并制定科学可行的人才培训计划。 人才培训的主要内容： 1．管理人员：主要以系统的宏观影响，原理及管理方法为主。 172 2．技术人员：在项目建设的同时，开展培训。 软件培训：现场参与建设软件安装、调试、设置、故障处理、编 程、修改等。 硬件培训：现场参与建设、设备安装、测试、监测、调试维护和 故障处理等。 3．操作培训：主要以系统使用方法、操作步骤、注意事项为主。 4．系统培训：对管理、操作、运行、维护等人员集中进行系统的 原理和计算机、自动控制、通讯等相关理论知识的基础培训。 173 第七章 设备配置及投资概算 7.1 编制依据和原则 按“性能可靠、经济实用”的原则配置灌区信息化系统建设内容， 并依据下列规范编制工程项目投资估算。 水利部(86)《水利水电建设工程预算定额》 水利部(86)《水利水电设备安装概算定额》 邮电部(95)626 号《通信设备安装工程预算定额》及《通信线路工 程预算定额》 电子工业部(1996)211 号《电子工程建设概算编制办法和费用定额》 国家物价局、建设部(92)价费字 375 号《水利水电勘测及设计费 定额》及《通信工程勘测设计收工日定额》 水利部水规(91)43 号《水利水电设计概(估)算费用构成标准》及 邮电部(95)626 号《通信建设工程费用定额》和有关文件 水利部水建(94)284 号《水利工程设计概(估)算标准和水利水电工 程施工机械台班费定额的补充定额》 水利部颁《水文专业有偿服务收费管理试运行办法》1994.6 设备供应商出厂价及施工地区材料预算价 基本预备费及差价预备费由国家总体设计组定。 系统设备价格参照行业市场估算；土方价格和混凝土价格参照目 前其他在建水利工程的实际价格估算。 174 7.2 设备配置 表 7-1 设备配置清单 序号 名称 型号 数量 硬件设备 1 服务器 2台 2 交换机 1台 3 前置微机（工控机） 4 网络管理微机(服务器) 1台 5 业务管理微机 10 台 6 投影机 1台 7 投影屏 1个 8 摄像头 4套 9 磁盘阵列机 1台 10 路由器 1台 11 网络打印机 1台 12 传真机 1台 13 14 研华 IPC-610 中心后备电源（3KVA,8 1套 小时） 稳压器 1台 2KVA,中科院威稳牌 10 个 机柜、跳线架、理线环、 15 网管中心 10M /100M 双绞线、信息 1套 插座、6 类等 16 测点太阳能后备电源 太阳能电池板和支架、 太阳能电源控制器、2 节 12V120AH 免维护蓄 电池、充电电源、山特 UPS（1KVA/1H） 4套 电源避雷器\信号避雷器 17 防雷设施 V20C/1+NEP, RJ45-ISDN/4-F 等 4套 软件 1套 1 常用软件 2 网络操作系统 3 网络防病毒软件 1套 4 防火墙 1套 5 数据库系统 windows 2003 server MS SQLServer 175 1套 1套 6 地理信息系统 1套 7 数据库管理软件 1套 8 实时监测软件 1套 9 信息查询软件 1套 10 办公管理软件 1套 11 视频监视软件 1套 通信链路 1 光缆 2 光缆接入设备 95 公里 4套 流量采集 1 14 套 超声波流量计 6.3 投资概算表 根据上述的概算依据和方法，经计算，实施曲靖灌区信息化建设Ⅰ 期项目，共需总投资（静态）374.51 万元，其中直接费用 356.68 万元， 基本预备费 17.83 万元。 表 7-2 总概算表 单位：万元 编号 工程或费用名称 建安工程费 设备购置费 其他费用 8.54 第一部分土建工程 8.54 320.27 第二部分设备及安装工程 合计 320.27 第三部分 临时工程 27.87 第四部分 其他费用 1 勘察设计费 16.44 16.44 2 工程质量监督及验收费 5.00 5.00 3 建设单位管理费 4.93 4.93 4 人员培训费 1.50 8.54 第一至四部分合计 320.27 27.87 356.68 预备费 1 基本预备费（5%） 2 价差预备费（0%） 17.83 静态总投资 356.68 总投资 374.51 附注: 系统实施所涉及的土建工程主要是各流量计信号传输线的的埋设及测井的建设， 其工程量为：土方开挖 3050m3，毛石 600m3。 176 表 7-3 建筑工程概算表 单位：元 序号 工程或费用名称 单位 数量 单价 合价 85445.00 一 土建工程 1 开挖土方 m3 3050 10.90 33245.00 2 M7.5 浆砌毛石 m3 600 89.00 52200.00 85445.00 合计 表 7-4 设备及安装工程概算表(价格单位：万元) 序号 名称 单价 数量 合计 60.47 一、硬件设备 1 服务器 3.00 2台 6.00 2 交换机 2.00 1台 2.00 3 前置微机（工控机） 1.90 1台 1.90 4 网络管理微机(服务器) 1.50 1台 1.50 5 终端机 0.80 10 台 8.00 6 投影机 2.50 1台 2.50 7 投影屏 1.50 1个 1.50 8 摄像头 0.6 4套 2.40 9 磁盘阵列机 9.80 1套 9.80 10 路由器 0.75 1台 0.75 11 网络打印机 1.80 2台 3.60 12 传真机 0.35 1台 0.35 13 中心后备电源（3KVA,8 小时） 1.60 1台 1.60 14 稳压器 0.0912 10 个 0.912 15 网管中心 1.20 1套 1.20 16 测点太阳能后备电源 1.24 4套 4.96 1.50 4套 6.00 设备费×10% 5.50 17 18 防雷设施 (包括电源避雷器和信号避雷器) 设备安装、调试、维护等综合费用 100.60 二、软件 1 2 3 常用软件 网络操作系统(windows 2003 server) 网络防病毒软件 177 1.00 1套 1.00 1.30 1套 1.30 2.00 1套 2.00 4 防火墙 3.50 1套 3.50 5 数据库系统 3.00 1套 3.00 6 地理信息系统 20.00 1套 20.00 7 数据库管理软件 15.00 1套 15.00 8 实时监测软件 15.00 1套 15.00 9 信息查询软件 10.00 1套 10.00 10 办公管理软件 10.00 1套 10.00 11 视频监视软件 10.00 1套 10.00 12 软件安装、调试、维护等综合费用 软件费×10% 9.80 110.50 三、通信链路 1 光缆 0.80 95 公里 76.00 2 光缆接入设备 1.50 4套 6.00 3 光缆施工费用（地埋式） 3.00 95 公里 28.50 46.20 四、流量信息采集点 1 管道流量计（超声波式） 3.00 2 设备安装、调试、维护等综合费用 设备费 ×10% 42.00 14 台 4.20 2.50 五、其它 1 零星电子元件 1.50 1批 1.50 2 光电隔离板 0.25 4块 1.00 以上一至五项合计 320.27 表 7-5 其他工程和费用概算表 单位：万元 编号 工程或费用名称 一 勘察设计费 二 工程质量监督及验收费 三 建设单位管理费 四 人员培训费 计算说明 合计（万元） 永久工程×5% 16.44 5.00 永久工程×1.5% 4.93 1.50 以上一至三项合计 28.87 178 第八章 效益分析 （1）曲靖灌区一期信息化建设对 14 个非农供水管道流量进行实 时监测，对基本输水情况进行实时分析，为实现灌区按方用水收费及 用水精确控制打下基础。建立灌区基础数据库，对灌区运行相关数据 进行归档储存、显示，为决策者提供决策科学依据。建立大型灌区管 理局办公自动化系统，提高办公效益，资源共享。 （2）随着灌区信息系统的全面建成，灌区数据的采集、传输和处 理将基本由计算机控制，全面实现现代化管理。灌区自动监测各类灌 区原始数据，通过计算机网络传输至管理局，经过系统加工、计算、 处理，成果数据自动存储进入数据库，减少了不必要的人工干预，降 低了出错概率，保证了数据质量，同时缩短了数据处理时间，大大地 提高了工作效率。 HI9804D 多参数水质现场快速分析测量仪 179 数量 1 价格：48000.元 视频系统（包括分中心设备，假定监视点到分中心距离为本 1000 米） 名称 型号 数量 单价 总价 备注 一体化摄象机 AX812CR 1套 0．9 0．9 含镜头、云台等 视频解码器 MPEG-4 编码格式 1个 2．6 2．6 射灯 户外型 1个 0．26 0．26 支架 ABK-812 1个 0．1 0．1 UPS 备用电源 1KVA，4 节 100Ah 1套 1．08 1．08 开关电源 DC12V 1个 0．005 0．005 控制箱 1套 0．06 0．06 电源线 1000 米 7 0．7 SYV75-5 1000 米 6 0．6 8口 1个 0．06 0．06 1000 米 10 1．0 1．前端视频设备 视频线 含蓄电池柜 2．网络设备 集线器 信号线 3．分中心设备 监控主机 P42.4/256M/80G 1 1．05 1．05 监视软件 监视器工具 1 0．5 0．5 UPS 备用电源 1KVA，9 节 100Ah 1 0．5 0．5 17″显示器 含蓄电池柜 标准单孔闸门控制点费用 名称及规格 单位 数 量 单价(元) 复价(元) 1 闸位计 个 1 4500 4500 2 水位计 个 2 3800 7600 3 监控终端 PLC 个 1 30000 30000 4 电源及保护装置 套 1 21500 21500 5 电缆 km 2 2500 5000 6 起闭机 台 1 65000 65000 7 控制台 座 1 6000 6000 8 闸门监控软件 套 1 10000 10000 9 推流软件 套 1 10000 10000 180