一种基于分布式模式的梯级泵站业务管理信息系统的制作方法

本发明涉及计算机应用与多级泵站管理技术的交叉技术领域，尤其涉及一种基于分布式模式的梯级泵站业务管理信息系统。

背景技术：

泵站建设在我国己有近40年的历史，其功能日趋完善。随着大型调水工程建设的不断开展，在满足泵站建设要求的基础上，对泵站运行管理的要求也需提升。

梯级泵站的管理工作不仅需对管理事务进行高效便捷的处理，还需对业务种类繁多和数据量庞大的信息进行记录。若通过人为处理，耗费的人力、财力、物力明显不菲，而且难以保证信息处理的及时性和准确性。在实践中，大型泵站的系统化管理一直未能实现，现有大型泵站的所有管理工作更多地是由普通管理人员完成的，管理工作完成的好坏很大程度要受制于具体管理人员的业务水平，限制工作效率的同时，人为管理导致管理错误、管理不到位的情况时有发生。

现有对泵站信息管理工作的研究尽管给出了无人值守的泵站管理系统技术方案，但仍存在不足：首先，每一泵站部门的工作人员在完成各自任务的过程中，独立地收集和整理与本职工作有关的数据，每个泵站部门之间信息交流少，同时，现有泵站管理系统技术方案没有针对大型梯级泵站管理工作的特点进行系统化、结构化设计。其次，因管理泵站信息系统与自动化监控系统、自动控制系统等紧密联系、相辅相成，而现阶段由于设备及客观环境限制，自动化监控系统往往不能准确实现基本数据信息的传递，很大程度上还依赖于人工处理校核，而以往泵站管理系统技术侧重于业务管理、业务报表，忽略了数据管理部分，从而给梯级泵站运行管理带来诸多不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于分布式模式的梯级泵站业务管理信息系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明所述基于分布式模式的梯级泵站业务管理信息系统，其特征在于，所述系统包括：泵站监测终端、安装分布式梯级泵站业务管理信息系统的服务器和安装应用程序的APP客户端或PC客户端，所述泵站监测终端与所述分布式梯级泵站业务管理信息系统连接，所述服务器与所述APP客户端或所述PC客户端双向通信连接；所述APP客户端或PC客户端通过所述应用程序访问安装分布式梯级泵站业务管理信息系统的服务器；

所述分布式梯级泵站业务管理信息系统包括用户认证子系统、泵站运行管理子系统、管理层监控管理子系统和文件输出子系统；

用户认证子系统，用于接收并保存用户通过所述应用程序输入的注册信息；所述注册信息为用户基本信息，包括用户ID；同时，还用于实现用户登录所述分布式梯级泵站业务管理信息系统；

泵站运行管理子系统，用于接收各个泵站监测终端的实时监测数据，并将接收到的实时监测数据整理成泵站运行信息后上报，还负责将接收到的实时监测数据整理成泵站运行日报业务报表，负责进行泵站调度和监视各个泵站运行状态；

管理层监控管理子系统，从泵站运行管理子系统中调取被监测泵站的实时监测数据，并对所述实时监测数据进行日常业务管理，所述日常业务管理包括工程运行信息上报、运行日报、业务报表制作、调度管理和监视被监测泵站的运行情况；

文件输出子系统，分别与所述管理层监控管理子系统和所述泵站运行管理子系统连接，用于将得到的日报数据、报表数据、统计数据输出。

优选地，用户认证子系统包括用户认证模块Ⅰ和用户认证模块Ⅱ；

用户认证模块Ⅰ，用于管理层监控管理子系统用户的注册和登录；

用户认证模块Ⅱ，用于泵站运行管理子系统用户的注册和登录。

优选地，所述管理层监控管理子系统包括：

一级管理单位日报模块，用于将从泵站运行管理子系统接收到的泵站日报自动生成管理层运行日报，同时负责对管理层运行日报的查询、下载和删除；

水量统计报表模块，根据接收的实时监测数据，将预先被标记选择的控制点的输水量按照预先设定的格式统计成水量统计报表；所述控制点包括水库、分水闸、节制闸及泵站；

被监测泵站运行数据实时展示模块，将调取得到的被监测泵站的实时运行参数数据按照预设格式动态展示；所述实时运行参数数据包括泵站工程实时状态数据、设备实时状态数据和水位实时数据；

被监测泵站运行数据模块，负责根据指令对调取得到的被监测泵站的运行数据进行查询、修改、删除、导出、统计及对缺失时段数据补充，同时，负责绘制运行数据的实时曲线图；所述运行数据为被监测泵站机组的实时运行数据；

被监测泵站运行日报模块，负责根据指令对调取得到的泵站运行日报进行分类查询和/或下载和/或删除；

调度指令模块，负责将管理层的调度指令通过泵站运行管理子系统发送到一个或多个泵站监测终端；

业务计算模块，根据泵站运行管理子系统上传的被监测泵站的实时监控数据，计算被监测泵站的水流数据，所述业务计算模块包括过闸流量计算单元和水库水位计算单元。

更优选地，一级管理单位日报模块包括：

日报生成单元，负责在按预设格式完成相应信息填写的基础上，自动按预先设定的时间生成管理层运行日报；所述管理层运行日报为可编辑文件；所述相应信息包括被监测泵站的水库单日输水量、水位、蓄水量、闸门状态、流量及累计水量；

日报管理单元，负责对历史管理层运行日报的查看和/或下载和/或删除。

更优选地，被监测泵站运行数据模块包括：

数据查缺单元，对泵站运行管理子系统上报的各个泵站监测终端监测的运行数据进行查缺，得到缺失数据，所述缺失数据包括漏报泵站和/或漏报数据名称和/或漏报时间点；

数据补缺单元，负责对缺失数据填补；

修改日志单元，将对所有被监测泵站的历史运行数据进行补缺操作，然后按分类项统计；所述分类项包括被监测泵站和/或补缺次数；

数据查询单元，按照查询要求查询各个泵站的运行数据；所述查询要求包括：泵站名称、时间段、表格及图形；

绘图单元，将关键点和/或关键类型数据按随时间变化过程绘图统计。

更优选地，所述调度指令模块包括：

指令下达单元，负责同时或按预先设定次序逐个通过泵站运行管理子系统向被监测泵站发送指令；

指令管理单元，负责对历史发送指令进行分类、查询、下载和删除，分类类型包括泵站名和时间；

所述业务计算模块包括：

过闸流量计算单元，负责对梯级泵站沿线主要闸门在不同运行条件下过流能力的计算；

水库水位计算单元；负责对任意一个泵站不同时间水库运行水位的估算以及达到某水位所需的运行时间的估算。

优选地，所述泵站监测终端将被监测泵站的实时监测数据上传至所述泵站运行管理子系统，所述泵站运行管理子系统包括：

运行数据上报模块，将各个被监测泵站的运行数据及运行状态上传到管理层监控管理子系统；

运行日报管理模块，将各个被监测泵站的日报按预设规格生成运行日报；

上级调度指令管理模块，查询、管理、反馈以及下载管理层监控管理子系统发送调度指令。

更优选地，所述运行数据上报模块包括：

数据上报单元，负责将被监测泵站的运行数据、运行状态周期性的上报到管理层，并存储；

数据下载单元，负责对当前固定时段内的上报数据进行查看、下载；

所述运行日报管理模块包括：

泵站日报生成单元，负责按预设格式和实时日期生成各个被监测泵站的运行日报，并报送给管理层监控管理子系统；

泵站日报管理单元，负责对历史泵站运行日报数据进行管理，所述管理包括查看、修改、下载和删除。

所述上级调度指令管理模块包括：

上级指令查询单元，负责对管理层发送的指令进行查看、备份和删除；

上级指令反馈单元，负责对上级部门发送的反馈指令进行回复、存储、下载、边界和删除。

优选地，所述文件输出子系统输出文件的格式包括Word格式、Excel格式、TXT格式和JPG格式。

本发明的有益效果是：

本发明既可以实现各泵站部门的局部控制和分散管理，同时还可以完成全局控制及高层次的协同管理：

第一、本发明使梯级泵站管理工作更加规范。针对梯级泵站的管理需求，对泵站管理系统进行规范化、集成式设计，将每项管理内容建立表式，规范泵站调度人员的日常管理工作。

第二、丰富管理手段，提高工作效率。管理人员可以不用进入各级泵站现场，通过网络进行梯级泵站的管理或信息查阅，了解工程运行状况，拓宽了管理渠道，提高了管理效率。

第三、保证信息处理的及时性和准确性。系统可以自动存储各项记录和数据，并对运行资料统计分析，减轻管理人员工作量，避免了工作人员手工处理部分工作因个人素质不同所带来的管理错误、管理不到位的情况。

第四、方便上级管理部门进行调度决策。平台可以和工程自动化监控系统进行数据对接，工程自动化监控系统掌握平台的各项实时数据，为梯级泵站的科学调度合理决策提供依据。

第五、推进实现办公与管理的现代化、智能化。采用信息管理平台从事泵站日常管理及运行工作，将不再使用纸质介质，节约了人力、物力资源，方便了保存和查询，提高工作效率。

附图说明

图1是基于分布式模式的梯级泵站业务管理信息系统的结构示意图；

图2是管理层监控管理子系统的结构示意图；

图3是泵站运行管理子系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

本实施例所述基于分布式模式的梯级泵站业务管理信息系统，所述系统包括：泵站监测终端、安装分布式梯级泵站业务管理信息系统的服务器和安装应用程序的APP客户端或PC客户端，所述泵站监测终端与所述分布式梯级泵站业务管理信息系统连接，所述服务器与所述APP客户端或所述PC客户端双向通信连接；所述APP客户端或PC客户端通过所述应用程序访问安装分布式梯级泵站业务管理信息系统的服务器；

所述分布式梯级泵站业务管理信息系统包括用户认证子系统、泵站运行管理子系统、管理层监控管理子系统和文件输出子系统；

用户认证子系统，用于接收并保存用户通过所述应用程序输入的注册信息；所述注册信息为用户基本信息，包括用户ID；同时，还用于实现用户登录所述分布式梯级泵站业务管理信息系统；

泵站运行管理子系统，用于接收各个泵站监测终端的实时监测数据，并将接收到的实时监测数据整理成泵站运行信息后上报，还负责将接收到的实时监测数据整理成泵站运行日报业务报表，负责进行泵站调度和监视各个泵站运行状态；

管理层监控管理子系统，从泵站运行管理子系统中调取被监测泵站的实时监测数据，并对所述实时监测数据进行日常业务管理，所述日常业务管理包括工程运行信息上报、运行日报、业务报表制作、调度管理和监视被监测泵站的运行情况；

文件输出子系统，分别与所述管理层监控管理子系统和所述泵站运行管理子系统连接，用于将得到的日报数据、报表数据、统计数据输出。

更详细的解释说明为：

(一)用户认证子系统包括用户认证模块Ⅰ和用户认证模块Ⅱ；

用户认证模块Ⅰ，用于管理层监控管理子系统用户的注册和登录；

用户认证模块Ⅱ，用于泵站运行管理子系统用户的注册和登录。

本实施例实现了按不同权限分为不同用户，在界面输入不同用户类型的用户名和用户密码，登录获准通过后可进入管理层监控管理子系统/各级泵站运行管理子系统进行相关操作。

(二)所述管理层监控管理子系统包括：

2.1一级管理单位日报模块

一级管理单位日报模块，用于将从泵站运行管理子系统接收到的泵站日报自动生成管理层运行日报，同时负责对管理层运行日报的查询、下载和删除。

其中，一级管理单位日报模块包括：

日报生成单元，负责在按预设格式完成相应信息填写的基础上，自动按预先设定的时间生成管理层运行日报；所述管理层运行日报为可编辑文件；所述相应信息包括被监测泵站的水库单日输水量、水位、蓄水量、闸门状态、流量及累计水量。所述预先设定的时间为分时或分期；

日报管理单元，负责对历史管理层运行日报的查看和/或下载和/或删除。

如本领域技术人员公知：所述管理层运行日报为每一级泵站监测终端每日会对被监测泵站一天的运行情况进行总结，按规定的格式整理成日报；而，管理层即一级管理单位会针对各级泵站日报将所有被管理层的管理的泵站的一天运行情况进行汇总，按规定格式整理成日报，即管理层运行日报。

2.2水量统计报表模块

水量统计报表模块，根据接收的实时监测数据，将预先被标记选择的控制点的输水量按照预先设定的格式统计成水量统计报表；所述控制点包括水库、分水闸、节制闸及泵站。

一级管理单位用户通过录入关键节点水量信息以及系统自动获取的相关节点水量信息，可以按规定格式，自动分时生成一级管理单位水量统计报表，并称存储到系统以及PC端。

2.3被监测泵站运行数据实时展示模块

被监测泵站运行数据实时展示模块，将调取得到的被监测泵站的实时运行参数数据按照预设格式动态展示；所述实时运行参数数据包括泵站工程实时状态数据、设备实时状态数据和水位实时数据。

一级管理单位用户通过登入“管理层监控管理子系统”，可以查看临近当前时刻固定时段内的主要运行数据实时信息，根据这些实时信息，可以进行相关的判断，进而给出调度指令。

2.4被监测泵站运行数据模块

被监测泵站运行数据模块，负责根据指令对调取得到的被监测泵站的运行数据进行查询、修改、删除、导出、统计及对缺失时段数据补充，同时，负责绘制运行数据的实时曲线图；所述运行数据为被监测泵站机组的实时运行数据。

其中，被监测泵站运行数据模块包括：

数据查缺单元，对泵站运行管理子系统上报的各个泵站监测终端监测的运行数据进行查缺，得到缺失数据，所述缺失数据包括漏报泵站和/或漏报数据名称和/或漏报时间点；

数据补缺单元，负责对缺失数据填补；

修改日志单元，将对所有被监测泵站的历史运行数据进行补缺操作，然后按分类项统计；所述分类项包括被监测泵站和/或补缺次数；

数据查询单元，按照查询要求查询各个泵站的运行数据；所述查询要求包括：泵站名称、时间段、表格及图形；

绘图单元，将关键点和/或关键类型数据按随时间变化过程绘图统计。

一级管理单位用户通过登入“管理层监控管理子系统”，可以对梯级泵站各级用户上报的运行数据进行查询与管理，按不同用户、不同时间段、表格及图形等不同形式进行查询；同时还可以进行数据查缺、数据补缺以及修改日志统计，以实现对梯级泵站用户考勤制度的科学化、智能化管理。

2.5被监测泵站运行日报模块

被监测泵站运行日报模块，负责根据指令对调取得到的泵站运行日报进行分类查询和/或下载和/或删除。

一级管理单位用户通过登入“管理层监控管理子系统”，可以对梯级泵站各用户上报的运行日报进行查阅、编辑、删除及打印等操作，充分掌握各梯级泵站一天的运行情况。

2.6调度指令模块

调度指令模块，负责将管理层的调度指令通过泵站运行管理子系统发送到一个或多个泵站监测终端。

其中，所述调度指令模块包括：

指令下达单元，负责同时或按预先设定次序逐个通过泵站运行管理子系统向被监测泵站发送指令；所述正式表示文件形式，所述非正式表示口头指令；

指令管理单元，负责对历史发送指令进行分类、查询、下载和删除，分类类型包括泵站名和时间。

一级管理单位用户通过登入“管理层监控管理子系统”，可以与梯级泵站各用户进行方便、快捷的交流，还可以按正式、非正式的方式对梯级泵站任何用户进行调度指令的下达，并接收反馈，并对反馈的指令进行管理，方便考核。

2.7业务计算模块

业务计算模块，根据泵站运行管理子系统上传的被监测泵站的实时监控数据，计算被监测泵站的水流数据，所述业务计算模块包括过闸流量计算单元和水库水位计算单元。

其中，所述业务计算模块包括：

过闸流量计算单元，负责对梯级泵站沿线主要闸门在不同运行条件下过流能力的计算；

水库水位计算单元；负责对任意一个泵站不同时间水库运行水位的估算以及达到某水位所需的运行时间的估算。

“管理层监控管理子系统”同时为一级管理单位用户，提供了简单的相关业务计算子模块，一级管理单位用户可以对梯级泵站沿线主要闸门在不同运行情况下的过流能力进行计算，还可以对沿线水库水位随时间变化情况进行估算，全面、及时地掌握梯级泵站的运行情况。

(三)泵站运行管理子系统

所述泵站监测终端将被监测泵站的实时监测数据上传至所述泵站运行管理子系统，所述泵站运行管理子系统包括：

3.1运行数据上报模块

运行数据上报模块，将各个被监测泵站的运行数据及运行状态上传到管理层监控管理子系统。

其中，所述运行数据上报模块包括：

数据上报单元，负责将被监测泵站的运行数据、运行状态周期性的上报到管理层，并存储；

数据下载单元，负责对当前固定时段内的上报数据进行查看、下载。

各级泵站用户通过登入“各级泵站运行管理子系统”，可以按规定的格式，将实时泵站运行的主要相关信息报送到上级管理部门(一级管理单位/泵站所)，这样上级管理部门可以随时掌握各级泵站的运行情况，同时方便、快捷地实现了对实时泵站运行的主要相关信息的备份，以备后期随时查看。

3.2运行日报管理模块

运行日报管理模块，将各个被监测泵站的日报按预设规格生成运行日报。

其中，所述运行日报管理模块包括：

泵站日报生成单元，负责按预设格式和实时日期生成各个被监测泵站的运行日报，并报送给管理层监控管理子系统；

泵站日报管理单元，负责对历史泵站运行日报数据进行管理，所述管理包括查看、修改、下载和删除。

各级泵站用户通过登入“各级泵站运行管理子系统”，可以按规定格式，自动分时、分期生成泵站一天的运行日报，并存储到系统中，用户可以进行查看、编辑、下载、删除及打印等操作。

3.3上级调度指令管理模块

上级调度指令管理模块，查询、管理、反馈以及下载管理层监控管理子系统发送调度指令。所述反馈表示：接收每一条指令，对应有查看、回复、删除选项，点击回复，或上传WORD正式形式进行回复反馈，或直接输入回复内容进行回复反馈。

其中，所述上级调度指令管理模块包括：

上级指令查询单元，负责对管理层发送的指令进行查看、备份和删除；

上级指令反馈单元，负责对上级部门发送的反馈指令进行回复、存储、下载、边界和删除。

各级泵站用户通过登入“各级泵站运行管理子系统”，可以与上级管理部门用户进行方便、快捷的交流，还可以按正式、非正式的方式对上级管理部门用户发送的调度指令查看及反馈，并对反馈的指令进行管理。

(四)所述文件输出子系统输出文件的格式包括Word格式、Excel格式、TXT格式和JPG格式。以浏览方式给出输出文件的路径及文件名，即可根据资料类型按系统给定的文件格式输出。

(五)关于本实施例中所述基于分布式模式的梯级泵站业务管理信息系统的应用说明：

5.1本实施例采用b/S结构开发，前端为客户机浏览器，并与后端SQL Server2008数据库结合处理数据的存取，完成请求任务，并将结果呈现给客户机。

5.2本实施例系统软件采用Microsoft Silverlight技术路线，其中前端UI部分采用XAML语言进行设计，后台逻辑代码采用C#语言进行编写，客户端与数据库交互则采用WcfRia Services技术。

5.3本实施例中分布式梯级泵站信息管理系统包含4个子系统：用户认证子系统、管理层监控管理子系统、各级泵站运行管理子系统和文件输出子系统，如图1所示；

5.4本实施例中所述分布式梯级泵站信息管理系统，通过安全措施和泵站自动化监控系统及其他管理系统连接，获取数据；管理人员能够通过网络对系统进行操作；

5.5本实施例的各模块功能满足：所有模块的记录内容均有固定格式的表式；所有表式都有新建、编辑、删除、保存、打印等功能，不同用户权限对应不同的功能需求；支持对所有数据基于时间、数据、角色、用户、等关键字的组合查询；

本实施例的各子系统或各个模块结构图如图1、图2和图3所示，系统功能框架设计表如表1所示。

表1分布式梯级泵站信息管理系统功能框架设计表

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本发明既可以实现各泵站部门的局部控制和分散管理，同时还可以完成全局控制及高层次的协同管理：

第一、本发明使梯级泵站管理工作更加规范。针对梯级泵站的管理需求，对泵站管理系统进行规范化、集成式设计，将每项管理内容建立表式，规范泵站调度人员的日常管理工作。

第二、丰富管理手段，提高工作效率。管理人员可以不用进入各级泵站现场，通过网络进行梯级泵站的管理或信息查阅，了解工程运行状况，拓宽了管理渠道，提高了管理效率。

第三、保证信息处理的及时性和准确性。系统可以自动存储各项记录和数据，并对运行资料统计分析，减轻管理人员工作量，避免了工作人员手工处理部分工作因个人素质不同所带来的管理错误、管理不到位的情况。

第四、方便上级管理部门进行调度决策。平台可以和工程自动化监控系统进行数据对接，工程自动化监控系统掌握平台的各项实时数据，为梯级泵站的科学调度合理决策提供依据。

第五、推进实现办公与管理的现代化、智能化。采用信息管理平台从事泵站日常管理及运行工作，将不再使用纸质介质，节约了人力、物力资源，方便了保存和查询，提高工作效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。