(江西省尋烏縣水利局，江西 尋烏 342200)

目前，隨著社會經(jīng)濟和科技水平的不斷發(fā)展，人們對水文狀況的監(jiān)測和治理提出了新的要求，但目前建設(shè)的水利工程普遍存在著智能程度低、應(yīng)急反映差等弊端，究其根本原因，是在水利設(shè)計上存在缺陷[1]。落后的的設(shè)計直接影響了水利工程的實施質(zhì)量，水利工程收集到大量數(shù)據(jù)信息，但是這些信息并不都是有利于系統(tǒng)作出決策和判斷的，存在大量的冗余信息，這些信息拖慢了整個系統(tǒng)的運作效率。因此想要對整個系統(tǒng)進行改善，應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)整合技術(shù)引入平臺搭建，從而在水利設(shè)計方面有效增強水利設(shè)施性能[2]。針對這一情況，搭建數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下水利設(shè)計信息集成平臺。建立數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下的數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)整合技術(shù)對數(shù)據(jù)庫信息進行處理，在此基礎(chǔ)上分析平臺的邏輯架構(gòu)從而實現(xiàn)水利設(shè)計信息集成平臺的搭建。對這一平臺在實際建設(shè)水利設(shè)施時監(jiān)測水文狀況中的應(yīng)用作用進行分析，設(shè)置對比實驗。對比實驗證明這一平臺具有極高可行性，相比傳統(tǒng)方法而言，在河流流量發(fā)生大幅度變化時能減少0.2～0.4 h的反應(yīng)時間，其測算誤差率也降低了66.7%。

1 搭建水利設(shè)計信息集成平臺

1.1 建立數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下的數(shù)據(jù)庫

使用數(shù)據(jù)整合技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計主要是針對平臺所監(jiān)測的對象，對監(jiān)測點的名稱、代碼和河流相關(guān)需要監(jiān)測的信息進行數(shù)據(jù)信息存儲[3]。數(shù)據(jù)庫中對河流情況進行監(jiān)測的表單數(shù)據(jù)存儲格式如表1所示。

由于監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息等通常來自不同的系統(tǒng)來源，這些大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一方面在存儲格式上存在差異在調(diào)用時難以統(tǒng)一調(diào)用，另一方面數(shù)據(jù)信息繁雜很難有效分辨出有效信息[4]。因此利用數(shù)據(jù)整合技術(shù)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息進行處理，進行物理整合和邏輯整合，一方面保證存儲格式標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，另一方面對信息進行篩選，篩除冗余信息，將提取的有效信息針對不同需求建表[5]。在數(shù)據(jù)整合技術(shù)的幫助下建立起高效完備的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，為水利設(shè)計信息集成平臺的搭建奠定基礎(chǔ)。

表1 數(shù)據(jù)存儲格式

1.2 平臺架構(gòu)設(shè)計

在建成的經(jīng)過數(shù)據(jù)整合后的數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，對水利設(shè)計信息集成平臺架構(gòu)進行設(shè)計。搭建這一平臺時在邏輯上使用三層架構(gòu)，將整體平臺劃分為數(shù)據(jù)交互層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫訪問層[6]。其邏輯架構(gòu)層次如圖1所示。

圖1 平臺邏輯架構(gòu)層次圖

通過數(shù)據(jù)信息收集裝置收集所需的數(shù)據(jù)信息，使用數(shù)據(jù)整合技術(shù)形成數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過中央系統(tǒng)的梳理，用防火墻等安全裝置過濾信息，再將信息發(fā)送到客戶端，管理人員在客戶端作出判斷然后將指令發(fā)送到中央服務(wù)器，中央服務(wù)器再執(zhí)行相關(guān)指令[7]。根據(jù)上述的各個步驟和方式，搭建起基于數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下水利設(shè)計信息集成平臺。

2 實驗論證分析

為證明本文提出的數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下水利設(shè)計信息集成平臺的有效性，設(shè)置仿真實驗，對信息集成平臺的水文信息監(jiān)控功能進行測試。仿真實驗選取一片實驗區(qū)域，分別采用本文設(shè)計的水利設(shè)計信息集成平臺和傳統(tǒng)方法進行測試，與實際數(shù)據(jù)進行對比，通過實驗結(jié)果分析兩種方法存在的優(yōu)勢和弊端。

2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

按照本文設(shè)計的程序構(gòu)建水利設(shè)計信息集成平臺，平臺的開發(fā)環(huán)境需要的逐項要求如表2所示。

表2 平臺開發(fā)環(huán)境

在符合上述環(huán)境要求基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進行整合，構(gòu)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。在建成數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，按照平臺搭建的步驟構(gòu)建水利設(shè)計信息集成平臺搭建。

2.2 對比試驗結(jié)果

為測試本文搭建的數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下水利設(shè)計信息集成平臺的監(jiān)測數(shù)據(jù)有效性，進行時長6小時的仿真實驗，設(shè)置模型模擬水利工程河道，通過調(diào)節(jié)抽水泵改變水槽內(nèi)的流量和流速模擬河流流量狀況，控制試驗河流流量在10～50 m3/s[8]。分別使用本文搭建的水利設(shè)計信息集成平臺和傳統(tǒng)方式對實驗區(qū)域的河流流量進行測算，將結(jié)果與真實數(shù)據(jù)進行對比。實驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 河流流量測算結(jié)果對比圖

通過圖2可以得知，相比傳統(tǒng)方式，使用本文搭建的水利設(shè)計信息集成平臺進行測算，實驗結(jié)果曲線相對真實數(shù)據(jù)而言更為接近，可以證明本文搭建平臺在記錄河流流量方面的可靠性。雖然在河流流量保持相對平穩(wěn)時，兩種方法監(jiān)測的河流流量誤差并不明顯，但當(dāng)河流流量進行大幅度變化時，使用傳統(tǒng)方法并不能及時有效反映這種變化。在第4 h左右河流流量發(fā)生驟降和第5 h河流流量發(fā)生驟升的情況下，使用傳統(tǒng)方法測算的河流流量數(shù)據(jù)沒能立刻顯示出下降和上升的趨勢，而是分別延誤了0.2～0.4 h才作出反映，這樣的延誤在實際應(yīng)用中極有可能使錯過對水文進行調(diào)控的黃金時間，造成極其嚴(yán)重的后果[9]。而使用本文搭建平臺進行監(jiān)測的實驗數(shù)據(jù)顯示在河流流量發(fā)生巨大變化時，這一方法也能及時反映其變化趨勢和變化幅度。使用傳統(tǒng)方法對河流流量進行監(jiān)測的最大誤差值達(dá)到了15 m3/s，而使用本文搭建平臺進行監(jiān)測的誤差值一直維持在5 m3/s，相比傳統(tǒng)方法而言，誤差率降低了66.7%。這一實驗數(shù)據(jù)說明本文搭建的信息集成平臺具有極高可行性。

3 結(jié)語

綜上所述，水利工程的設(shè)計對保障人民正常的工作生活、促進社會經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展具有重要意義，但是落后的水利設(shè)計信息集成平臺不僅不能應(yīng)對當(dāng)今時代的需要，甚至可能導(dǎo)致錯過水文治理黃金時期等嚴(yán)重問題，因此對其進行改進勢在必行[10]。對本文搭建的數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下的水利設(shè)計信息集成平臺進行測試，試驗結(jié)果表明，本文搭建的平臺運轉(zhuǎn)狀態(tài)良好具有極高的可行性，使用這一平臺對水利情況進行監(jiān)測相比傳統(tǒng)方法更為準(zhǔn)確，能減少0.2～0.4 h的反應(yīng)時間，將水利狀況的測算誤差率降低66.7%，為重大水文事件的及時處理創(chuàng)造條件。希望本文能夠為數(shù)據(jù)整合技術(shù)支持下水利設(shè)計信息集成平臺搭建提供理論依據(jù)。