基于 ASP.Net的白石大坝安全监测信息管理系统

2014-03-22许小华

东北水利水电 2014年3期

关键词：白石控件信息管理系统

许小华

（辽宁省白石水库管理局，辽宁朝阳 122000）

基于 ASP.Net的白石大坝安全监测信息管理系统

许小华

（辽宁省白石水库管理局，辽宁朝阳 122000）

本文结合白石水库大坝安全监测信息管理系统的需要，介绍了基于 ASP.Net构架下C/S 和 B/S 双模式大坝安全监测信息管理系统软件的开发，并详细介绍了安全监测信息管理系统软件的主要功能、系统结构和开发中应用的主要技术。此系统能够有效完成监测数据的实时处理和初步分析，提高了工作效率，相关图表的绘制、调用非常方便，人机访问友好。其特有的可视化面板便于工作中及时了解大坝安全监测系统的运行状态，保证了大坝的安全运行。

ASP.Net；大坝安全监测；信息管理；白石水库

1 安全监测概述

白石水库位于辽宁省北票市上园镇，拦河坝为混凝土重力坝，部分采用 RCD 碾压混凝土技术。最大坝高 49.3m，坝顶长 513m，水库总库容16.45 亿 m3。坝体分为 32 个坝段：12 个溢流坝段、11 个挡水坝段、6 个底孔坝段、2 个厂房坝段和 1个取水坝段。水库于 1999 年 9 月下闸蓄水，2000年 12月基本建成。

大坝安全自动化监测采用 DG 型分布式，它由 1 个中央控制系统（监测工控机 CCU）控制 14个通用测控单元（MCU），共有自动化观测测点281 个，人工观测测点 37 个。坝基观测项目（包括坝体内观）于 1999 年 9 月下闸蓄水前投入运行，坝顶及中央控制系统于 2000 年 12 月投入运行[1]。

2 安全监测信息管理系统功能

根据白石水库大坝安全监测的工作需求，信息管理系统主要实现如下功能：

1）用户管理。系统设置三类用户，通过身份验证后才能进行相关权限的操作和管理工作。

2）数据管理子系统。自动提取自动化监测数据，以及人工监测和人工比测数据，实现数据前台和后台管理。

3）数据分析子系统。进行各监测项目物理量和最终成果的计算后，生成和管理各种分析和监控模型，进行监测数据分析和报警。

4）表格图形制作子系统。表格针对所有自动化采集或人工观测数据，分为旬报、月报和年报，具有特征值统计等通用功能，并将报表方便地转换成 Excel和 Word 文件，以便用户二次开发和处理。绘制报表、报告中使用的各种类型过程线、成果图、分布图、等值线图和相关图等图形。

5）文档照片管理子系统。提供了有关大坝安全监测工作的文档、工程照片等信息资料的存档、共享、浏览。电子文档格式为：Word，Excel，TXT，PDF，JPG，BMP 等。

6）可视化面板。该子系统针对自动化监测数据和人工监测数据，在仪器设备布置图的各传感器（或设备）位置，实时显示各个传感器的最终监测成果，实现监测成果的可视化。

图1 白石大坝安全监测信息管理系统结构图

7）远程辅助服务系统。

3 系统结构

Web 服务器使用 MicrosoftWindowsServer 2003 操作系统，InternetInformationServer(IIS)5.0因特网信息服务软件，MSSQLSERVER2005 数据库。系统的结构如图1所示。

4 系统研发中应用的若干关键技术

4.1 多线程技术

多线程程序设计，就是使单个程序中包含并发执行的多个线程。大多数进程只有一个执行路径，这种进程称为单线程的进程，包含多个路径的进程被称为多线程的进程。采用了多线程技术的应用程序可以更好地利用系统资源，为程序赋予了并行特性，因而可以执行某些实时性或随机性很强的操作，提高对 CPU 的利用率，加快信息处理速度。Delphi有一整套线程同步方法，很方便地实现多线程程序设计。

4.2 动态链接库技术

动态链接是相对于静态连接而言的，它在运行期间被动态的调入，当退出动态链接库时动态链接代码同时也被释放，大大降低了系统的消耗。同时，动态链接还为不同语言间代码共享提供了一条方便的途径。

很多基于 Fortran 编写的坝体有限元分析的程序和数值计算分析程序，通过上述方法编译成。NET 调用的 DLL（动态连接库缩写）文件均可被本文采用，同样，这些 DLL文件构成了系统方法库的一部分。

4.3 负载均衡与容错技术

1）MIDAS 的负载均衡与容错技术。负载平衡和容错能力是开发多层应用系统不可或缺的功能，在本系统的开发中所用的 MIDAS 利用对象代理技术对这两种功能提供了很好的支持。

2）负载平衡。MIDAS 能够把客户端应用程序的需求分配到不同的应用程序服务器之中执行，以提升客户端应用程序和应用程序服务器的执行效率。

3）容错能力。Delphi7 中的 TsimpleObjectBroker组件实现了基于伪随机数算法的简单对象代理，利用它可以实现伪随机意义下的负载均衡和容错能力[3]。

4.4 Ajax 技术的应用

Ajax 是一种创建交互式网页应用的网页开发技术，是在浏览器中通过 JavaScript脚本使用的所有技术的集合，它的核心技术是XMLHttpRequest，它为运行于浏览器中的 JavaScript脚本提供了一种在页面之内与服务器通信的手段，使用 Ajax 的最大优点，就是能在不更新整个页面的前提下维护数据，这使得 Web 应用程序更为迅捷地回应用户动作，并避免了在网络上发送那些没有改变过的信息。

在系统中，根据用户对某个选项操作，将页面的其它内容进行更新，也可将服务器处理数据的过程显示在页面上，缩短页面的响应时间或让用户及时掌握运行情况。

4.5 第三方控件的应用

系统开发中使用的第三方控件主要是绘图控件，绘制各种曲线是安全监测信息管理的主要功能之一，如果采用 GDI+实现非常麻烦，并且开发周期长，ASP.Net环境下的商业图形控件较多。在 VS. Net环境中，添加 Infragistics.WebUI.UltraWebChart. v5.1.dll的引用，就可从工具箱中将 UltraChart 控件直接拖到 Web 页面，将控件的外观设置为所需的样式，在该 Web 页面的.cs文件中设置数据源为从数据库中查询得到或用户动态创建的 DataTable实例，就可以实现在 Web 下绘图功能。

4.6 内存优化

内存的动态分配与安全释放，对于应用程序的高效、稳定运行是非常重要的，.NETframework提供了垃圾回收器，由它负责进行内存管理，由此减少了开发人员的工作量。内存安全管理是高质量运行稳定的应用程序的重要标志之一。