数据整合技术支持下水利设计信息集成平台搭建研究
2018-12-14
(江西省寻乌县水利局，江西 寻乌 342200)
目前，随着社会经济和科技水平的不断发展，人们对水文状况的监测和治理提出了新的要求，但目前建设的水利工程普遍存在着智能程度低、应急反映差等弊端，究其根本原因，是在水利设计上存在缺陷[1]。落后的的设计直接影响了水利工程的实施质量，水利工程收集到大量数据信息，但是这些信息并不都是有利于系统作出决策和判断的，存在大量的冗余信息，这些信息拖慢了整个系统的运作效率。因此想要对整个系统进行改善，应当将数据整合技术引入平台搭建，从而在水利设计方面有效增强水利设施性能[2]。针对这一情况，搭建数据整合技术支持下水利设计信息集成平台。建立数据整合技术支持下的数据库，利用数据整合技术对数据库信息进行处理，在此基础上分析平台的逻辑架构从而实现水利设计信息集成平台的搭建。对这一平台在实际建设水利设施时监测水文状况中的应用作用进行分析，设置对比实验。对比实验证明这一平台具有极高可行性，相比传统方法而言，在河流流量发生大幅度变化时能减少0.2～0.4 h的反应时间，其测算误差率也降低了66.7%。
1 搭建水利设计信息集成平台
1.1 建立数据整合技术支持下的数据库
使用数据整合技术建立数据库。数据库的设计主要是针对平台所监测的对象，对监测点的名称、代码和河流相关需要监测的信息进行数据信息存储[3]。数据库中对河流情况进行监测的表单数据存储格式如表1所示。
由于监测数据和信息等通常来自不同的系统来源，这些大量的基础数据一方面在存储格式上存在差异在调用时难以统一调用，另一方面数据信息繁杂很难有效分辨出有效信息[4]。因此利用数据整合技术对数据库数据信息进行处理，进行物理整合和逻辑整合，一方面保证存储格式标准的统一，另一方面对信息进行筛选，筛除冗余信息，将提取的有效信息针对不同需求建表[5]。在数据整合技术的帮助下建立起高效完备的系统数据库，为水利设计信息集成平台的搭建奠定基础。
表1 数据存储格式
1.2 平台架构设计
在建成的经过数据整合后的数据库的基础上，对水利设计信息集成平台架构进行设计。搭建这一平台时在逻辑上使用三层架构，将整体平台划分为数据交互层、业务逻辑层和数据库访问层[6]。其逻辑架构层次如图1所示。
图1 平台逻辑架构层次图
通过数据信息收集装置收集所需的数据信息，使用数据整合技术形成数据库，经过中央系统的梳理，用防火墙等安全装置过滤信息，再将信息发送到客户端，管理人员在客户端作出判断然后将指令发送到中央服务器，中央服务器再执行相关指令[7]。根据上述的各个步骤和方式，搭建起基于数据整合技术支持下水利设计信息集成平台。
2 实验论证分析
为证明本文提出的数据整合技术支持下水利设计信息集成平台的有效性，设置仿真实验，对信息集成平台的水文信息监控功能进行测试。仿真实验选取一片实验区域，分别采用本文设计的水利设计信息集成平台和传统方法进行测试，与实际数据进行对比，通过实验结果分析两种方法存在的优势和弊端。
2.1 数据准备
按照本文设计的程序构建水利设计信息集成平台，平台的开发环境需要的逐项要求如表2所示。
表2 平台开发环境
在符合上述环境要求基础上对数据进行整合，构建系统数据库。在建成数据库基础上，按照平台搭建的步骤构建水利设计信息集成平台搭建。
2.2 对比试验结果
为测试本文搭建的数据整合技术支持下水利设计信息集成平台的监测数据有效性，进行时长6小时的仿真实验，设置模型模拟水利工程河道，通过调节抽水泵改变水槽内的流量和流速模拟河流流量状况，控制试验河流流量在10～50 m3/s[8]。分别使用本文搭建的水利设计信息集成平台和传统方式对实验区域的河流流量进行测算，将结果与真实数据进行对比。实验结果如图2所示。
图2 河流流量测算结果对比图
通过图2可以得知，相比传统方式，使用本文搭建的水利设计信息集成平台进行测算，实验结果曲线相对真实数据而言更为接近，可以证明本文搭建平台在记录河流流量方面的可靠性。虽然在河流流量保持相对平稳时，两种方法监测的河流流量误差并不明显，但当河流流量进行大幅度变化时，使用传统方法并不能及时有效反映这种变化。在第4 h左右河流流量发生骤降和第5 h河流流量发生骤升的情况下，使用传统方法测算的河流流量数据没能立刻显示出下降和上升的趋势，而是分别延误了0.2～0.4 h才作出反映，这样的延误在实际应用中极有可能使错过对水文进行调控的黄金时间，造成极其严重的后果[9]。而使用本文搭建平台进行监测的实验数据显示在河流流量发生巨大变化时，这一方法也能及时反映其变化趋势和变化幅度。使用传统方法对河流流量进行监测的最大误差值达到了15 m3/s，而使用本文搭建平台进行监测的误差值一直维持在5 m3/s，相比传统方法而言，误差率降低了66.7%。这一实验数据说明本文搭建的信息集成平台具有极高可行性。
3 结语
综上所述，水利工程的设计对保障人民正常的工作生活、促进社会经济平稳发展具有重要意义，但是落后的水利设计信息集成平台不仅不能应对当今时代的需要，甚至可能导致错过水文治理黄金时期等严重问题，因此对其进行改进势在必行[10]。对本文搭建的数据整合技术支持下的水利设计信息集成平台进行测试，试验结果表明，本文搭建的平台运转状态良好具有极高的可行性，使用这一平台对水利情况进行监测相比传统方法更为准确，能减少0.2～0.4 h的反应时间，将水利状况的测算误差率降低66.7%，为重大水文事件的及时处理创造条件。希望本文能够为数据整合技术支持下水利设计信息集成平台搭建提供理论依据。
