浅谈《水库资料管理系统》的开发和应用

摘要：《水库资料管理系统》是我省首套适用于水库资料管理工作的数据库管理系统软件，软件的开发工作全部由我市水利系统内人员利用业余时间完成。该软件紧贴工作实际，采用了当今流行的面向对象的可视化编程技术进行开发，具有良好的模块结构和较为理想的数据处理能力与运行速度，充分发挥计算机数据更新迅速、查询快捷、管理灵活的优势，实现对文字、数据、图纸、照片等资料的输入、维护、查询、统计、计算、转储和打印等功能。系统采用实用的多级用户结构，能很好地满足地市级、县（市、区）级、水管单位级用户的使用需要。

关键词：水库资料 管理系统

《水库资料管理系统》是我省首套适用于水库资料管理工作的数据库管理系统软件，软件的开发工作全部由我市水利系统内人员利用业余时间完成。该软件紧贴工作实际，采用了当今流行的面向对象的可视化编程技术进行开发，具有良好的模块结构和较为理想的数据处理能力与运行速度，充分发挥计算机数据更新迅速、查询快捷、管理灵活的优势，实现对文字、数据、图纸、照片等资料的输入、维护、查询、统计、计算、转储和打印等功能。系统采用实用的多级用户结构，能很好地满足地市级、县（市、区）级、水管单位级用户的使用需要。

一、软件开发的背景

随着人类社会的进步和科学技术的飞速发展，先进的计算机技术正以空前的速度深入到社会生活的各个领域，将人类推向一个全新的信息时代。现在整个社会都离不开信息，信息一词不仅家喻户晓，而且其含义也不断扩展，并与材料、能源一起被列为社会发展的三大科学支柱。对信息的利用程度，已成为现代社会文明和科学技术发展的重要标志之一。管理信息系统是一个由人和计算机等组成的旨在进行信息的收集、加工、储存、传递、维护和使用的系统。而数据库是信息系统的核心和基础，它把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来，提供存储、维护、检索数据的功能，使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获取所需的信息。

数据库技术作为计算机科学的一个分支，近年来发展得十分迅速，数据库管理系统也从专用的应用程序包发展成为通用的系统软件。由于数据库具有数据结构化、最低冗余度、较高的程序与数据独立性、易于编制应用程序等优点，人们在总结信息资源开发、管理和服务的各种手段时，认为最有效的就是数据库技术，各种信息管理系统几乎都是建立在数据库基础之上。数据库技术所研究的问题就是如何科学地组织和存储数据，如何高效地获取和处理数据。随着数据库技术的日益成熟，数据库管理系统越来越丰富，性能越来越好，功能越来越强，广泛地应用到企业管理、交通运输、情报检索、军事指挥、政府管理和辅助决策等各个方面，深入到人类生产生活的各个领域。

襄樊市水利局负责全市845座大中小型水库的管理工作，由于水库数量众多，管理工作所需的各种数据资料也十分繁杂。长期以来，对水库资料的管理所采用的方式是全市统一组织开展整编工作，先由各县、市、区水利局分别对所属水库测量核实有关数据资料，完成后将资料上报市水利局，市局审核后统一刊印成册下发。各单位使用的水库数据均以此为依据。由于资料整编的工作量大，全市已有十年未统一开展这项工作，随着水库工程的运行和除险加固项目的建设，许多水库的数据资料已发生了较大变化，现有的资料手册中十年前的数据已失去使用价值。但由于目前在工作中还没有引入相应的数据库管理系统，数据更新不便，查询不易，统计计算等工作全部靠人工笔纸作业完成，工作量大，效率极低并且常有遗漏发生。随着水库管理工作水平的不断提高，原有的数据管理方式已越来越不能适应现代化办公的需要，而将数据库技术引入到水库数据资料的管理之中将很好地解决上述矛盾，大大提高办公效率。目前，我市及省内尚无相关的数据库系统，结合工作需要，1999年开始，市水利局组织开展了《水库资料管理系统》的开发工作，编制一套用于水利部门对水库数据资料进行数据库管理的应用软件。

二、软件的基本结构及主要功能

㈠软件结构设计

系统采用了模块化的软件结构设计方式，根据系统运行时所需完成的功能，划分为7大模块：

1、“系统维护”模块：负责整个系统的初始化设定工作，包括代码系统维护、使用单位设定、系统数据重置、密码修改4个子模块；

2、“数据处理”模块：该模块完成对水库基本数据资料的输入、修改、查询、计算、统计等工作。包括“数据输入修改”、“数据浏览查询”和“数据统计”3个子模块；

3、“报表打印”模块：用于打印出各种报表并进行相关的打印设定。包括“打印设置”、“打印空表”、“单个打印”和“集体打印”4个子模块。

4、“本地数据维护”模块：对当前用户的数据文件进行维护。包括“备份上报”和“数据导入”两个子模块；

5、“上下数据交流”模块：用于地级用户和县级用户之间的数据交流。包括“接收汇总”和“生成下级文件”两个子模块；数据，可以指定接收哪个地区的数据以及接收数据所在路径。

6、“水库工程分布图”模块：用于浏览襄樊市大、中型水库工程分布图，用户可以调节图象的显示比例，查看整体或局部的图象。

7、“系统简介”模块：介绍软件名称、版本、开发时间等有关内容。

上述各模块及其子模块的功能实现通过软件的菜单系统调用来完成，用户使用软件时的主界面为一包含此菜单系统的窗口，各模块也以窗口的形式运行，和Windows下的其它应用程序保持一致。

㈡数据库结构的设计

为满足软件安全运行的需要，数据库系统分为两部分：系统数据部分和用户数据部分。系统数据部分存放系统正常运行所需的一些核心库文件。用户数据部分根据用户的使用情况保存不同的水库数据。

1、系统数据库部分：

⑴标准数据库： 11个数据库文件，用以保存标准的库结构，通过它们来统一用户数据库的库结构。

⑵代码系统：包括地区代码表（保存各县、市、区代码及所属各种类型水库的座数，并用来生成相应的水库代码表）；水库代码表（保存水库名称、水库代码等基本信息，用来生成用户的水库数据文件中相应的水库记录）。

⑶辅助库文件：为配合程序某些功能的实现，还需设置用于保存系统密码、程序界面信息和使用单位及水库类型的若干个数据库。

2、用户数据库部分：

通过对现有水库数据资料的分析，结合日常管理工作的实际需要，确定了系统管理的数据范围，并按照内容划分为11个水库数据表，即：

⑴水库概况表：存储工程概况文字说明及反映工程面貌的图片存储路径。

⑵水库基本情况表：存储水文特性、水库特性、建设情况、三大建筑物、工程效益、下游、库区、管理情况、工程运用、大坝监测、地质情况、安全状况等数据。

⑶水库水位、库容、面积、泄量关系表：存储各水位下水库的库容、面积及泄水建筑物泄量数据。

⑷水库雨量站表：存储水库各雨量站名及控制面积数据。

⑸水库历年最大一天（三天）雨量表：存储水库历年最大一天或三天的雨量、最大雨量发生的日期等数据。

⑹水库多年各月平均降雨量表：存储水库多年各月降雨量及多年年平均降雨量数据

⑺、水库水文特性表：存储工程所在水文区；1、6、24小时多年降雨平均值；1、6、24小时Cv值；点面关系；洪水汇流历时等数据。

⑻、水库各种频率洪水有关参数：存储各频率下雨量、洪峰、洪量、泄水建筑物下泄量、库水位等数据。

⑼水库抗洪能力表：存储各水位下的相应库容；至起调水位、设计洪水位、校核洪水位的可抗雨量及还可拦蓄水量；正常溢洪道下泄量等数据。

⑽、历年实测洪水情况表：存储实测日期、降雨量、起调水位、入库洪峰、入库洪量、最大下泄量、最高洪水位等数据。

⑾水库工程图：存储水库平面布置图、工程横断面图的存储路径数据。

用户使用的水库数据库文件均由系统根据标准库文件的库结构和水库代码表中的水库记录生成，不同的使用单位使用不同的一套文件保存数据。

三、软件开发及推广应用过程

软件的开发工作从1999年7月开始至2000年6月结束，历时12个月，分为以下三个阶段:

㈠1999年7～9月：广泛征求各级水库管理单位对软件开发的建议。多次召开专题会议，研究布置有关工作。设计人员熟悉开发软件的基本操作和编程方法，作好软件开发的前期准备工作，确定处理的数据范围，构造相应的数据库机构，完成软件的功能模块的划分及总体结构设计，对各个模块的实现形成明确可行的设计思路。

㈡1999年10月～2000年3月：系统主界面及菜单的设计，各模块的编制及组装调试。此阶段结束后，软件已能运行，并且各种功能基本得到实现。

㈢2000年4月～6月：反复调试，小范围试用，解决存在的问题，不断完善系统功能，完成全部设计任务和设计文档的编写。

2000年7月，市水利局组织召开《水库资料数据库管理系统》培训班，对各县（市）区水库管理部门和市直水库管理单位的相关人员进行了为期3天的软件操作培训，全面推广应用该软件。2001年4月，根据各地反馈意见对软件进行了升级和功能扩充。

本《水库资料管理系统》的开发历时12个月，主要利用工作之余进行，总工作时间约600小时，共完成了19个数据库表、45个表单、16个报表、9个程序段、1个菜单系统的设计任务，系统大小模块48个（不含重复调用），各种源程序文件147个，10.5M，编写代码7000余行，生成可执行文件1个3.12M，生成安装软盘4张（不含用户数据）。

四、软件应用效果评价

《水库资料管理系统》采用了当今流行的面向对象的可视化编程技术，结构设计较为合理，同时具有较为理想的数据处理能力和运行速度，较好的实现了设计任务。系统可以对水库的数据、文字、图片资料，进行输入修改、浏览查询、统计计算、数据维护交流、报表打印等功能，较好的满足了日常管理工作需要。系统通过密码设定、数据重置、备份、导入等功能，具有较好的数据保护和恢复功能，确保了用户的数据安全。系统还可对使用单位和处理的水库范围进行设定，使其适用于地、县两级不同的管理单位，同时通过生成下级数据和接收数据的操作，方便的进行上下级间数据文件的上报和下发工作；系统具有较为强大的查询统计功能，并可将查询结果输出，使用其他编辑软件（如：Excel）进行处理。系统界面具有Windows应用程序的统一特征，加入了音效和动画，美观生动，同时用户还可根据自己的喜好选择不同的程序背景图片，使其更具个人特色。

1、数据存储合理。采用标准库文件保存统一的数据库结构，单座水库入库管理的数据共269项，数据类型包括文字、数字、图像等，基本覆盖了水库管理工作所涉及的各个方面。同时不同地区的用户使用不同的用户数据库文件保存数据，互不影响。

2、数据处理安全。系统根据用户选择的处理范围生成相应的临时库文件，用户对数据的所有操作都直接作用于临时库文件，不仅范围以外的水库数据不受用户操作的影响，在操作时原数据文件也得到了有效保护。

3、有效的密码控制。为保证系统和数据的安全，在系统进入、数据修改和重置时加入了有口令限制，非法用户不能进入，合法用户则可随时修改口令密码。同时密码的保存采用加密算法，使其具有较高的安全特性。

4、较高的容错性。为尽量避免用户的误操作，系统在设计时加入了一定的辅助功能，帮助用户完成相应操作，如帮助用户输入查询字段名等，同时充分考虑到诸如磁盘空间不足、数据文件丢失等可能影响系统正常运行的情况，加入了必要的检查程序提前对用户进行提醒。

5、较好的系统恢复功能。用户可利用系统提供的相关功能随时对数据进行备份。当用户数据库受到破坏时，可通过重置功能恢复完整的库结构和对应的记录空间，丢失的数据也可从备份文件中恢复。

6、界面设计较为美观生动。系统加入了音效、动画，并可让用户选择自己喜欢的程序背景图片。

7、实用的多级用户结构。该系统可通过使用单位设定方便的服务于地级和县级用户，同时系统具备了较好的数据生成导出和接收汇总功能，方便地实现了上下级之间的数据交流。

8、灵活的模块设置。为方便用户的使用，系统在模块的设置上进行了穿插，比如用户在输入时可以查询，在浏览时可以打印，同时用户也可以在不同的水库或同一水库的不同数据库之间进行灵活跳转，大大方便了用户的操作。

9、强大的报表打印功能，可满足用户的不同需要。

10、完整的安装程序，方便了该软件的推广使用。

该水库资料管理系统将计算机数据库技术引入到日常水库管理工作当中，充分发挥了计算机数据更新迅速、查询快捷、管理灵活的优势，可以迅速地完成对水库数据的搜索查询和统计计算等工作，适用于水库管理单位及部门对大中小型水库的基本数据资料实现计算机数据库管理，通过在全市的推广使用，大大提高了我市水库管理工作的自动化程度和管理水平。目前全市水库资料整编工作在该软件的配合下顺利完成，水库基本资料全部实现了数据库管理。