南大伟 邢昊 孙林
中国水利水电第三工程局有限公司 陕西省西安市710032
摘要：文章介绍的大坝安全监测项目管理系统以丰满大坝安全监测项目为原型，是一套集监测数据录入、计算、整编、存储为一体的大坝安全监测项目管理系统软件。系统可实现对大坝监测数据的保存、计算、整编和辅助工程管理，提高了大坝安全监测项目管理效率。
关键词：大坝安全监测项目；开发；管理；
一、开发背景
随着能源建设的投资力度的加大以及我国水电行业走出去的发展新局面，参建的各类国内国外的水电工程，各种水库大坝的施工，安全监测是很重要的一环节，不但在完建运行期工程是水库大坝监控工程安全运行的耳目，在建设施工期中一样需要进行动态的监控管理，特别一些工程项目由于客观地理因素地处偏远尤为迫切。故对施工期的水电及建筑工程，需要一个实时可对多工程项目安全监测的系统管理软件。
在此背景下，为实现水电大坝安全监测工程中出现的各类问题提供有效管控手段和指导,需开发出一套具有先进性、可靠性、实用性、通用的针对监测工程项目管理的大坝安全监测管理系统软件已成为水库大坝建设施工管理的迫切需要。
二、开发目标
大坝工程安全监测项目管理系统以先进、可靠为基础，本系统基于互联网技术，可以使工程人员方便地使用软件及平台提供的信息服务及项目管理。可对单个与多个工程整体集控多控模式为目标，以工程数据信息化、通信平台网络化、经济资源利用最优化、管理应用互动化为特征，完成数据信息录入、管理、整编等基本功能，并可根据需要支持工程安全监控、数据分析与评估等高级应用，实现为水库大坝实施阶段过程的安全监测提供一个实时动态管理的协同服务系统。该系统以项目经理、施工员、工程师以及软件及系统管理员等为中心，构建满足大坝安全监测从工程管理、公告展示、交互沟通到角色权限管理等需求服务，形成项目管理、交互沟通、资源共享的协同服务软件及平台，有力支撑工程安全监测管理建设，将大坝安全监测管理从线下引到软件及平台上，方便各个项目的工作人员之间信息互通，技术资源得到充分利用，项目安全监测做到实时、数值计算高效。
三、系统架构
（一）总体结构
系统是一个为大坝安全监测管理人员提供服务的网站软件及平台。设计的数据库包括业务软件及平台数据库和工程数据数据库，这些数据全部存储到MySQL数据库中，这些表之间通过外键关联，系统采用 B/S 体系结构，该大坝安全监测项目管理软件架构分为三层，分别为数据访问层、业务逻辑层和界面表示层三部分。运用三层体系结构可使得各层的系统开发人员在开展各部分开发任务的同时保持组件间较低的耦合，既保证了系统的可扩展性和代码的高复用性，又有效提高了系统开发效率。
数据访问层负责系统与数据库的交互逻辑，实现对数据增、删、改、查等操作，具体到该大坝安全监测项目管理软件中，数据访问层承接来自存放大坝监测数据和项目相关文件资料的数据库的数据，完成对数据的存储、修改等操作。
业务逻辑层封装了系统内部事务处理，具体到该大坝安全监测项目管理软件中，业务逻辑层完成各功能模块的功能实现，包括用户权限管理、信息展示、技术交互沟通、查询服务、项目管理等。
表示层作为面向用户的界面展示，负责用户和系统的交互，具体到该项目管理软件中，表示层完成各角色人员与系统软件的交互。
在软件系统所实现的功能，通过明确指出系统参与者、用例、关联和系统边界这四部分，来清楚的展示系统用户和系统之间的交互过程的目的。可以从外部角色的视角来描述该系统的功能性需求，通过分析角色与系统之间的交互，对系统的功能性需求进行概括。软件用列模型图如下：
图1 大坝安全监测项目管理软件系统设计用例模型图
系统结构如下图
图2 大坝安全监测项目管理软件系统结构图
（二）模块划分
大坝安全监测管理系统是根据我单位大坝安全监测的实际工作需要为目标，按照现有的有关国家标准、行业标准和技术规范及实施特点为设计依据的综合管理系统，包括信息的展示、项目管理、交互沟通、系统管理、文件查询。架构设计充分考虑了工程管理部门的工作特点和关键业务，合理划分出不同功能的子系统，整个系统按照功能可划分为5 块，模块功能如图 2 所示
图2 大坝安全监测项目管理软件模块功能示意图
四、系统功能
1、展示功能模块
按照工作管理要求,组织各个功能模块的缩略内容。该模块主要展示公告通知, 重点报表, 监测项目管理信息, 重要测值等，用户可按各级授权查看。
2、项目管理模块
是整个软件系统的基础部分，是评价大坝安全监测项目的数据基础，数据库包括设计、施工期间的所有数据和资料，以及分析评价成果资料。数据库系统内容包括：工程概况数据库、观测仪器考证库、原始观测数据库、整编成果数据库，巡视检查数据库等。系统不仅提供对数据内容的插入、删除和修改，而且能够给用户提供强大的基础平台功能。该模块主要为各在建项目提供监测专业数据处理功能，包括监测数据录入、监测资料管理、监测数据查询、图表曲线制作、数据报表制作（不含建模分析），用户可按各级授权查看。
3、交互沟通功能模块
利用BBS电子信息服务系统实现总部与项目的在线交流，并能够实现用户图文信息交流。
4、系统管理功能模块
主要包括权限管理、角色管理、用户管理、项目信息管理和文件资料管理。为系统管理员提供基于整个系统的用户管理、登录权限、系统栏目配置以及登录系统用户的日志等功能，是一个强大的管理平台，保障整个系统安全、高效、有序运行。
5、文件查询模块
包括文件资料查询和监测数据查询。它提供一个融合各种查询条件的强大而友好的图形界面，用户可以在系统的辅助下，构造一个信息搜索以获取所需信息。系统提供操作方便、界面友好的信息服务管理系统，使用户可以通过浏览和关键字查询等方式获取所需工程资料、监测资料、图形信息及成果资料。便于领导部门的查询与决策使用。
五、系统应用
2019年9月完成大坝安全监测项目管理系统开发，经在监测项目安装调试后，10 月投入试运用，在试运用期间，对系统进行了补充完善。2020 年 4月正式投入使用，大坝安全监测项目管理可工作全部在系统上运行，监测数据的计算、储存检索、处理及工程管理月报和年度资料整理存储，均能按设计目标完成。目前系统运行稳定，达到了开发目的。
六、结论及建议
1、系统采用 B/S 体系结构，基于restful开发，支持并发，响应速度快,使用Tomcat服务运用程序，客户端为 WINDOWS 软件。架构设计充分考虑了工程管理的工作特点、安全保密和关键业务，合理划分出不同功能的模块，可根据不同等级的安全授权根据实际情况组合运用。
2、采用新一代图形界面技术，界面美观大方，同时吸取浏览器方面易学易用的特点，窗口之间采用页面跳转形式，借助鼠标点击导航即可完成全部操作，系统操作简洁、方便、快捷，便于使用。软件系统平台对硬件要求低，有利于资金控制，界面工作友好，易于学习应用、维护简单
3、软件运行依靠互联网络，对网络通信质量要求较高，数据上传导入格式要求固定，建议后期开发通用的工作模版便于资料整理整编。
参考文献
[1] 吴中如. 水工建筑物安全监控理论及其应用 高等教育出版社, 2003.
[2] 混凝土工程安全监测 中国水利水电出版社, 2015.
[3] 混凝土坝安全监测资料整编规程 中国电力出版社, 2005