基于C-S的水库群信息管理系统的设计与实现

基于C/S的水库群信息管理系统的设计与实现
摘要：本文结合我国各大水库群的基本情况，对当前水库群管理手段进行研究，深入分析了水库群信息管理系统的功能需求，最后从数据库设计、网络拓扑结构、软件架构以及系统开发平台及语言等方面进行系统具体实现。

基于c/s软件设计模式开发了一套水库群信息管理系统，本系统的研发不仅可以提高我国对水库群的管理效率与防洪预测能力，同时还有利于提高水库群的生产效益。

关键词：水库群；信息管理系统；数据库；网络拓扑图
中图分类号：tp311.52
基于c/s模式的水库群信息管理系统是一个综合性较强的管理系统，该系统具有跨区域、跨流域等特点。

基于对水库群需求的分析，考虑到系统的软件及硬件环境也较为复杂、用户界面需要统一以及分布式等特点，所以对其采用c/s模式进行开发是最佳选择。

c/s开发模式是一种分布式开发模式，具有很好的通用性。

从数据库的角度来说，c/s开发模式主要存在两个部分。

第一，客户端（client）主要负责数据显示，包括数据的录入、计算、打印等；第二，服务器端（server）主要负责对数据进行操作与管理，包括数据的crud操作、管理、安全等。

1 系统功能分析
该系统主要有信息录入、洪水监测、调度处理、综合分析、闸门控制、查询显示以及打印信息等子功能模块构成。

其中，信息录入模块主要负责对原始数据进行录入，也可以从excel文件导入；洪
水监测子模块可以对上游以及下游水进行洪水监测；调度处理主要负责对洪水预防与泄洪进行综合处理；综合分析主要是从整体的角度对系统进行控制与整合；闸门控制模块主要负责对闸门进行开闭处理；查询显示子模块主要负责对防洪、泄洪过程进行实时监控与处理；打印模块主要负责对相关的表格及数据进行打印与分析，具体结构如图1所示
2 系统结构设计
2.1 网络结构设计
国家水利局对水库群信息管理系统有严格的要求，必须将系统的工作站、多媒体服务器、数据库以及多媒体工作站安装在高性能的交换机上。

国家水利总局的管理基站将10000m的堆栈集线器组件局域网络，使用多条10000m宽带线路连接到10000m的交换机上，配套使用2台高性能服务器，其中一台运行sqlserver2005作为数据库管理系统，为了扩展该服务器存储数据的能力，还为该服务器外接了一台独立机器。

剩下的一台作为网络服务器，该机器的目的主要是管理网络通信以及系统共享数据和资源。

2.2 软件配置
（1）网络操作系统
水库群信息管理系统的网络操作系统使用的是windows nt server，该系统的优点是运行速度较快，并且系统较稳定。

后台使用微软开发的sqlserver 2005作为数据库管理系统，该数据库首先是免费的，其次是功能强大。

windows nt server系统是一个专业的网络操作系统，该系统具有很多的用途。

除此之外，该系统运行速度快，具有很高的性能，同时也具有很强的安全性，可以保证水库群信息管理系统的数据安全。

使用该系统作为网络操作系统最大的好处在于该系统支持多种网络传输协议，这样就可以提高系统的跨平台性，使得子工作站的连接非常方便，并且有利于系统后期的扩展与升级。

sqlserver 2005是目前常用的几个主流数据库厂商。

由于该系统的网络操作系统选用的是windows nt server，所以结合sqlserver 2005作为数据库管理系统，可以提高运行效率，可以充分发挥二者之间的优势。

sqlserver 2005与windows nt server结合之所以能够发挥出巨大的优势，主要原因有：
1）windows nt server与sqlserver 2005都是微软公司的产品，具有很好的相互兼容性。

2）sqlserver 2005可以充分发挥硬件优势，能够支持硬件扩展。

3）windows nt server与sqlserver 2005之间可以形成高性能的数据管理环节，同时增强了数据的安全性与可维护性。

windows nt server网络操作系统是美国国防部认可的安全网络操作系统，完全符合美国国防部的c2安全标准。

除此之外，由于sqlserver 2005与windows nt server的紧密联系，可以实现多层次的数据加密处理，可以保证系统的安全性。

由于sqlserver 2005本身具有数据备份与恢复的能力，所以使得水库群信息管理系统具有良好的数据备份能力，可以防止意外带来的系统数据损失。

（2）客户端操作系统
水库群信息管理系统客户端的操作系统采用windows xp，系统利用c++和visual c++ 6.0进行开发。

c++可以利用可视化控件进行界面开发，同时可以利用odbc进行数据库连接，c++通过odbc可以连接sqlserver，sybase，oracle，db2等数据库，为了满足系统的性能要求，还提供了专用的数据库接口，比如db-library可以直接与sqlserver 2005进行连接。

同时嵌入了sql语句、存储过程、光标操作以及事务控制等。

c++还提供了script语言，它是一种基于对象的高级程序设计语言，其设计模式与c语言相似，函数库中内置了上百种函数，具有超强的业务处理、逻辑处理、数据处理等能力。

同时，c++语言具有丰富的空间以及相应的事件触发机制，提高了系统开发效率，可以让程序员集中精力进行组件以及系统结构开发、数据库设计等，这极大程度的降低了程序的开发周期。

3 数据库系统结构设计
水库群信息管理系统的数据库结构如图2所示。

其基本的数据库内容包括以下五个方面。

第一类：固定数据库，即特征库。

该库中的数据一般都相对固定，不需要扩展或者延伸。

其主要包括水库、河段、下游、泄洪闸门以及流域等特征信息表、书库特征参数表以及水库常规调度表。

第二类：实时数据库，即动态更新库。

该库中数据是及时更新与变化的，一般都是通过自动化系统导入的数据。

主要包括气象表、
水位资料表、区间雨情气象表、实测量表以及闸门状态和大坝基础数据等。

第三类：预报计划数据库，即系统预测分析库。

该库中的数据一般都是通过系统处理之后得出的结果数据。

主要包括计划、预测以及水库优化调度表等数据。

该数据是整个水库群信息管理系统的核心数据库。

第四类：程序接口数据库，即为程序业务逻辑服务的库。

该库主要根据系统的业务逻辑提供相应的原始数据。

该数据库中还包含了打印输出相关的数据。

第五类：名录数据库，即系统特点名称数据库。

该数据库中保存了各个监测点的监测数据以及数据库的名称。

4 系统的设计与实现
在水库群信息管理系统中，服务器端安装sqlserver 2005主要可以对系统数据进行定义与存储，然后可以实现系统的安全加密、数据备份与数据恢复等功能。

在客户端开发的系统主要用于系统与用户进行交互，同时显示数据库的数据并可以接受用户的输入。

除此之外，客户端还可以进行业务处理，比如数据的crud操作、报表制作、数据录入、数据分析等功能。

5 数据分布更新的实现方式
水库群信息管理系统是一个跨流域、跨地域的大型分布式管理系统，所以要求多个不同的客户端同时操作一个服务器端的数据库，多个客户端可以通过网络协议进行数据库共享操作。

具体来说，要进行数据库的远程通信与访问可以使用wnts提供的远程访问服务（简称“ras”）进行实现。

客户端与服务器的端sqlserver 2005进行远程通信主要有以下几种方式：
1）通过操作c++内置的函数，在数据窗口中对sqlserver 2005中的数据库表进行操作与提取。

2）通过使用服务器端sqlserver 2005创建的存储过程可以进行数据操作。

3）利用c++提供的脚本语言对数据库进行数据表的操作与访问。

该方式首先用对象和数据库建立连接，然后通过对象的方法对数据库进行操作。

事务对象主要有两个功能：一是可以提供建立数据库连接需要的参数信息，并且返回每条sql语句执行的结果。

二是c++语言提供了缺省事务对象，它可以代表sql语句的通信区域，该区域有15个属性，有10个是属性是为了发生数据到数据库，剩下的5个是从数据库获取数据。

4）在c++语言中，它可以通过使用c、visual basic等程序语言调用api函数获取sqlserver 2005中的数据。

6 结论
为了可以充分利用信息技术的成果，对水库群进行信息化管理，从而提高管理的效率和科学性，做到计算机资源共享、信息共享、数据共享，从而为水库管理工作人员提供决策支持与建议，研发一套水库群信息管理系统是非常有必要的。

本文研究的系统不仅可以提高我国水库群的生产经营效益和管理水平，还可以加强对防洪工
作的预测能力。

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作者简介：殷蓬（1981.2-），男，山东人，信息管理，助理工程师，本科，研究方向：水利信息化。

作者单位：安徽省佛子岭水库管理处，安徽六安 237272。