許小華

（遼寧省白石水庫管理局，遼寧 朝陽 122000）

基于 ASP.Net的白石大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)

許小華

（遼寧省白石水庫管理局，遼寧 朝陽 122000）

本文結合白石水庫大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的需 要， 介紹了基于 ASP.Net構架下C/S 和 B/S 雙模式大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)，并詳細介紹了安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)軟件的主要功能、系統(tǒng)結構和開發(fā)中應用的主要技術。 此系統(tǒng)能夠有效完成監(jiān)測數據的實時處理和初步分析，提高了工作效率，相關圖表的繪制、調用非常方便，人機訪問友好。 其特有的可視化面板便于工作中及時了解大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證了大壩的安全運行。

ASP.Net；大壩安全監(jiān)測；信息管理；白石水庫

1 安全監(jiān)測概述

白石水庫位于遼寧省北票市上園鎮(zhèn)，攔河壩為混凝土重力壩，部分采用 RCD 碾壓混凝土技術。最大壩高 49.3m，壩頂長 513m，水庫總庫容16.45 億 m3。壩體分為 32 個壩段：12 個溢流壩段、11 個擋水壩段、6 個底孔壩段、2 個廠房壩段和 1個取水壩段。水庫于 1999 年 9 月下閘蓄水，2000年 12月基本建成。

大壩安全自動化監(jiān)測采用 DG 型分布式，它由 1 個中央控制系統(tǒng)（監(jiān)測工控機 CCU）控制 14個通用測控單元（MCU），共有自動化觀測測點281 個，人工觀測測點 37 個。壩基觀測項目（包括壩體內觀） 于 1999 年 9 月下閘蓄水前投入運行，壩頂及中央控制系統(tǒng)于 2000 年 12 月投入運行[1]。

2 安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)功能

根據白石水庫大壩安全監(jiān)測的工作需求，信息管理系統(tǒng)主要實現如下功能：

1）用戶管理。系統(tǒng)設置三類用戶，通過身份驗證后才能進行相關權限的操作和管理工作。

2）數據管理子系統(tǒng)。自動提取自動化監(jiān)測數據，以及人工監(jiān)測和人工比測數據，實現數據前臺和后臺管理。

3）數據分析子系統(tǒng)。進行各監(jiān)測項目物理量和最終成果的計算后，生成和管理各種分析和監(jiān)控模型，進行監(jiān)測數據分析和報警。

4）表格圖形制作子系統(tǒng)。表格針對所有自動化采集或人工觀測數據，分為旬報、月報和年報，具有特征值統(tǒng)計等通用功能，并將報表方便地轉換成 Excel和 Word 文件，以便用戶二次開發(fā)和處理。繪制報表、報告中使用的各種類型過程線、成果圖、分布圖、等值線圖和相關圖等圖形。

5）文檔照片管理子系統(tǒng)。提供了有關大壩安全監(jiān)測工作的文檔、工程照片等信息資料的存檔、共享、瀏覽。電子文檔格式為：Word，Excel，TXT，PDF，JPG，BMP 等。

6）可視化面板。該子系統(tǒng)針對自動化監(jiān)測數據和人工監(jiān)測數據，在儀器設備布置圖的各傳感器（或設備）位置，實時顯示各個傳感器的最終監(jiān)測成果，實現監(jiān)測成果的可視化。

圖1 白石大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)結構圖

7）遠程輔助服務系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)結構

Web 服 務 器 使 用 MicrosoftWindowsServer 2003 操作系統(tǒng)，InternetInformationServer(IIS)5.0因特網信息服務軟件，MSSQLSERVER2005 數據庫。系統(tǒng)的結構如圖1所示。

4 系統(tǒng)研發(fā)中應用的若干關鍵技術

4.1 多線程技術

多線程程序設計，就是使單個程序中包含并發(fā)執(zhí)行的多個線程。大多數進程只有一個執(zhí)行路徑，這種進程稱為單線程的進程，包含多個路徑的進程被稱為多線程的進程。采用了多線程技術的應用程序可以更好地利用系統(tǒng)資源，為程序賦予了并行特性，因而可以執(zhí)行某些實時性或隨機性很強的操作，提高對 CPU 的利用率，加快信息處理速度。Delphi有一整套線程同步方法，很方便地實現多線程程序設計。

4.2 動態(tài)鏈接庫技術

動態(tài)鏈接是相對于靜態(tài)連接而言的，它在運行期間被動態(tài)的調入，當退出動態(tài)鏈接庫時動態(tài)鏈接代碼同時也被釋放，大大降低了系統(tǒng)的消耗。同時，動態(tài)鏈接還為不同語言間代碼共享提供了一條方便的途徑。

很多基于 Fortran 編寫的壩體有限元分析的程序和數值計算分析程序，通過上述方法編譯成。NET 調用的 DLL（動態(tài)連接庫縮寫）文件均可被本文采用，同樣，這些 DLL文件構成了系統(tǒng)方法庫的一部分。

4.3 負載均衡與容錯技術

1）MIDAS 的負載均衡與容錯技術。負載平衡和容錯能力是開發(fā)多層應用系統(tǒng)不可或缺的功能，在本系統(tǒng)的開發(fā)中所用的 MIDAS 利用對象代理技術對這兩種功能提供了很好的支持。

2）負載平衡。MIDAS 能夠把客戶端應用程序的需求分配到不同的應用程序服務器之中執(zhí)行，以提升客戶端應用程序和應用程序服務器的執(zhí)行效率。

3）容錯能力。Delphi7 中的 TsimpleObjectBroker組件實現了基于偽隨機數算法的簡單對象代理，利用它可以實現偽隨機意義下的負載均衡和容錯能力[3]。

4.4 Ajax 技術的應用

Ajax 是一種創(chuàng)建交互式網頁應用的網頁開發(fā)技術，是在瀏覽器中通過 JavaScript腳本使用的所有技術的集合，它的核心技術是XMLHttpRequest，它為運行于瀏覽器中的 JavaScript腳本提供了一種在頁面之內與服務器通信的手段，使用 Ajax 的最大優(yōu)點，就是能在不更新整個頁面的前提下維護數據，這使得 Web 應用程序更為迅捷地回應用戶動作，并避免了在網絡上發(fā)送那些沒有改變過的信息。

在系統(tǒng)中，根據用戶對某個選項操作，將頁面的其它內容進行更新，也可將服務器處理數據的過程顯示在頁面上，縮短頁面的響應時間或讓用戶及時掌握運行情況。

4.5 第三方控件的應用

系統(tǒng)開發(fā)中使用的第三方控件主要是繪圖控件，繪制各種曲線是安全監(jiān)測信息管理的主要功能之一，如果采用 GDI+實現非常麻煩，并且開發(fā)周期長，ASP.Net環(huán)境下的商業(yè)圖形控件較多。在 VS. Net環(huán)境中，添加 Infragistics.WebUI.UltraWebChart. v5.1.dll的引用，就可從 工 具箱中 將 UltraChart 控件直接拖到 Web 頁面，將控件的外觀設置為所需的樣式，在該 Web 頁面的.cs文件中設置數據源為從數據庫中查詢得到或用戶動態(tài)創(chuàng)建的 DataTable實例，就可以實現在 Web 下繪圖功能。

4.6 內存優(yōu)化

內存的動態(tài)分配與安全釋放，對于應用程序的高效、穩(wěn)定運行是非常重要的，.NETframework提供了垃圾回收器，由它負責進行內存管理，由此減少了開發(fā)人員的工作量。內存安全管理是高質量運行穩(wěn)定的應用程序的重要標志之一。

5 結語

基于 ASP.Net下的 C/S 和 B/S 雙模式大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)，能夠有效完成監(jiān)測數據的實時處理和初步分析，大大提高了工作效率，相關圖表的繪制、調用非常方便，人機訪問友好?？梢暬姘灞阌诠ぷ魅藛T及時了解大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，有效地保證了大壩的安全運行。

［1］韓衛(wèi).基于神經網絡的大壩變形智能監(jiān)控模型研究［D］.大連：大連理工大學，2009.

［2］夏致晰，朱貴良，DLL 在 VisualBasic 程序中的應用［J］.河南科學，2001（3）：79-82.

［3］毛涎熙.滲流計算分析與控制［M］.北京：中國水利水電出版社.2003：94-95.

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2013-07-17