宁蒙测区水情自动校核转报系统开发与应用_任冰.pdf

【技术应用】宁蒙测区水情自动校核转报系统开发与应用任冰，赵雪婷(黄河水利委员会 宁蒙水文水资源局，内蒙古 包头 014000)摘要 文章通过对目前宁蒙测区报文信息传输方式的分析，针对人工校核报文费时费力等情况，研究开发了宁蒙测区水情自动校核转报系统，介绍了系统的开发与应用情况。关键词 C 语言;水情自动校核转报系统;自动转报;自动校核;手动转发中图分类号:P338文章标识码:B文章编号:1009 0088(2022)12 0046 031应用研究背景及意义近年来，防汛部门为保障防汛、防凌、水资源统一调度和保证黄河沿岸人民生命财产安全，对水文情报的时效性、准确性提出了更高的要求，水情信息的传递工作也越发重要。2016 年“测报能力提升工作”开展后，各测区引进许多先进仪器并投产使用，实现了在线监测和数据的实时采集及传输。依托于雷达(G 30)流量在线监测系统、电子水尺、雷达水位计、自动雨量计、自动蒸发器、H ADCP 等先进仪器，相应的软件也在不断研发。自 2018 年底，宁蒙测区各水文站已全部实现自动发报。2方案设计2 1设计要求根据水情信息中心转报工作需求，参考各项测验规范、水情报讯规范等规定，确定程序应满足以下要求:(1)系统应能接收并转发各种类型报文。(2)系统应满足自动校核各种类型报文。(3)系统应具有自动拦截并提示校核有问题报文的预警功能。(4)系统应满足人工手动转发报文功能。(5)系统应满足将报文与各要素数据自动入库。(6)系统应满足将各类报文与要素导出进行整理分析。(7)系统应具有可视性，操作简便。2 2设计思路水情自动转报程序需要满足自动接收、自动入库、自动校核、自动报错、手动更改转发等功能。程序接收到报文后，将报文写入 SQL 数据库中，再从库中提出进行水位、流量、日均流量、旬月数据等进行校核。校核完成后，将无差错报文上报上级单位，有问题报文需自动拦截提醒人工校核。校核无误后，手动将报文上报上级单位，并将报文在 SQL 数据库中进行分类存储。3系统开发3 1开发软件简介系统基于 C#语言开发，MicrosoftVisualStudio2022，MicrosoftVisual Studio(简称 VS)是美国微软公司的开发工具包系列产品。VS 是一个基本完整的开发工具集，它包括 UML 工具、代生活污水治理、工业废水处理之后，景观水体污染治理势必成为新型水处理领域。根据城市景观水体现状及其污染治理情况，合理选择生态修复工艺及治理技术很重要。通过取长补短、优化组合不同修复技术，充分发挥各自优势，有效治理受污染景观水体，同时贯彻实行环境保护管理制度和截污减排措施，才能保证各种生态修复治理效果的发挥。参考文献 1 程航，陈旭远，刘佳 城市景观水体污染分析及控制技术研究进展 J 安徽农业科学，20l0，38(6):3102 3104 2 邱海燕，刘雪峰，彭远元，等 景观水体污染修复技术对比分析 J 环保科技，2013，19(3):11 16 3 肖小雨，尹丽，龙婉婉，等 水生动植物联合作用净化不同富营养化景观水体研究J 环境科学与管理，2014，39(6):18 22 4 郑洁敏，牛天新，陈煜初，等 三十九种观赏挺水植物应用于人工浮岛水质净化潜力的比较J 北方园艺，2013(6):72 76(编校:刘燕英)收稿日期:2022 11 14作者简介:徐飞(1973)，满族，女，高级工程师，主要从事水利相关工作。64内蒙古水利2022 年第 12 期(总第 244 期)码管控工具、集成开发环境(IDE)等。所写的目标代码适用于微软支持的所有平台，包括 Microsoft Windows、WindowsMobile、WindowsCE、NETFramework、NETCompactFramework 和 Microsoft-Silverlight 及 Windows Phone，是目前最流行的 Windows 平台应用程序的集成开发环境。此软件与其他开发软件相比，可完美贴合 Windows，具有领先于业界的数据库工具，建模强健而灵活，体系结构指导高效，关键测试功能、集成的源代码控制稳定性很好，还有强大的库可供使用等优势。3 2数据库简介系统基于 SQL Server 2014 Management Studio 开发，数据处理与存储于 SQL 数据库中。SQL Server Management Studio 是一个集成环境，用于访问、配置、管理和开发 SQL Server 的所有组件，组合了大量图形工具和丰富的脚本编辑器，使各种技术水平的开发人员和管理员都能访问 SQL Server。3 3界面设计通过 VS 控件的使用，可以方便快捷地对程序前台 UI 界面进行设计，系统分别使用了 Textbook、TreeView、Panel、Timer、Button、DataGridView、Label 等控件，以组成本系统的基础页面。3 4通讯方式系统开发预留短信与网络 2 种通讯方式。短信通讯基于TU，在测站自动报汛通过短信发送至信息中心后，通过 TU接收并将报文提取后，存入 SQL 数据库中。网络通讯通过专网将自动报汛报文直接传送至水情信息中心 SQL 数据库中予以保存。3 5主要功能测试编写简易测试程序，完成后台校核与写入 txt 文件中，传输至上级报汛平台中，完成转报测试。图 1转报测试3 6难点攻克系统的重点与难点在于不同类型报文的自动校核问题，整个开发过程由简至难。第一阶段为基础开发与测试，第二阶段为难点攻克，第三阶段为试运行与完善。3 6 1基础开发与测试将前台 UI 界面设计完成后，便是基础后台开发。(1)完成测站发送至水情信息中心报文的接收与入库功能。(2)完成报文后台的自动校核与预警功能开发，通过对水位、流量、日均流量、气温、水温等要素校核，判断是否属于无差错报文，将差错报文提取出并进行语音提示。图 2报文校核与预警功能测试3 6 2难点攻克由于报文种类的繁多，不同的报文需按照不同的校核方式进行校核，且幅度控制还可能需人工经验判断，所有类型报文的校核是本系统开发的难点所在。报文类型一般有水位报文、整点水位流量报文、实测流量报文、旬月报文、开关渠报文、雨量报文等，对于水位报文、整点水位流量报文、实测流量报文，可通过水位涨幅来控制流量取值范围，雨量报文只需校核旬月雨量即可。所以第一步需先行判断所接收报文属于什么类型，将报文中时间、站号、水位、流量等数据进行提取后校核。3 6 3试运行与完善系统于2021 年11 月进行试运行，由于系统源代码较多，差错必然存在。(1)在试运行过程中发现，当水位没变，流量变化时会提示错误报文。主要由于未考虑到水位未变情况下和流量小幅度涨落情况，将此种情况加入判断，已解决此问题。(2)偶尔程序会中断执行。经检查是由于数据库中日均流量数据不完整，造成旬月报校核时出错，程序后台暂停运行，加入手动插入日均流量功能，解决此问题。(3)与上条报文进行比较时，由于上条报文从总库中提取，可能会提取到错报比对，造成错误报错。修改为与各站数据表中报文比对后，解决问题。上述问题在试运行过程中已一一解决，自 2021 年 11 月试运行至今，系统自动完成度较高，达到开发需求目标。74宁蒙测区水情自动校核转报系统开发与应用任冰等4宁蒙测区水情自动转报系统介绍4 1系统简介系统基于 SQL Server 数据库，使用 C#语言进行编写，实现测站报文发送至水情信息中心后自动校核转发功能。将接收报文中水位、流量、日均流量、气温、水温等要素自动提出后，将其作为控制点进行校核，无差错报文直接转发至上级单位，差错报文将语音提醒并弹窗供人校核后，发送至上级单位。4 2水情自动转报系统4 2 1使用界面系统主页面为报文展示界面。可展示近 3 d 所有测站发送至水情信息中心报文与分类统计后的各测站 3 d 报文。在各测站页面有数据导出按钮，可将本测站报文、水位、流量、日均流量、气温、水温等数据导出整理分析。图 3水情自动转报系统主界面并有手动转报功能，双击需转报报文可将报文提取至输入框，进行手动转报。图 4水情自动转报系统手动转报界面自动校核出错报文，可将错误报文与上条报文同时弹窗至电脑桌面，供人审查修改后转走。图 5错报弹窗界面4 2 2水情信息传输水情报文传输依托于安宏信息科技公司生产的 YSCADA1 型水文数据采集终端与 TU 内置 GSM 功能模块。YSCADA 1 型水文数据采集终端系统具有 GSM 收/发、卫星收发、计算机通信、雨量计接收等功能，经过黄河流域多年使用，具有数据传输迅速，系统稳定、可靠等优点。测站报文通过水文数据采集终端系统中 GSM 功能发送至水情信息中心，水情信息中心通过 TU 内置 GSM 功能接收报文后存储于 TU中。通过对 TU 的端口操作，将报文存储至 SQLServer 数据库中进行调用，在校核报文后，再将无差错报文发送至上级单位。4 2 3操作说明程序在使用之前，需安装“SQLServer”数据库作为支撑，库中包含各站站号所建表结构与错报存储表结构。由于本系统主要功能为校核报文，均在后台代码运行，主界面等较为简洁。在使用过程中，只需将主界面打开，程序便可完成自动校核转报等功能。在弹出错报窗口时，需人工进行校核，在校核完成后，双击需发送报文，报文将自动转至发送框，点击写入r0011 文件按钮即可发送。在人工转报界面，双击需转送报文，报文即可自动转至发送矿，点击写入“r0011”文件按钮后，即可人工转报。5总结5 1技术创新点(1)本系统取代了人工校核与转报，极大地缩短了水情信息的传递时间，保障了水情信息的时效性。(2)避免了水情人员重复性转发工作，减轻了劳动强度，提高了工作效率，也解决了因人工转发流程复杂、操作时间长对正常业务开展造成的影响，解决了生产实际问题。5 2应用情况宁蒙测区水情自动校核转报系统经过试运行后，系统运行良好。自 2021 年 11 月正式运行以来，共校核转发报文 19 121份。尤其是自汛期以来，需每小时 1 报，每天共需校核转发 192份报文。本系统的开发与应用全程自动化接收与校核转发，大大减轻了职工负担。本系统在试运行过程中虽有问题出现，但都已解决。本系统操作简易，界面简洁，功能完善，操作人员只需打开软件，其他流程都在后台自动运行，极大地减轻了人力劳动强度，改变了水情信息人工转发工作模式，实现了水情信息转发报送信息化、智能化，为今后的时时报汛奠定了坚实的基础。宁蒙测区水情信息自动转报系统的开发与应用，对提高宁蒙测区的报汛工作起到了积极的作用，具有良好的经济效益和社会效益。(编校:秦健云)收稿日期:2022 11 16作者简介:任冰(1996)，助理工程师，主要从事水文工作。84内蒙古水利2022 年第 12 期(总第 244 期)