Азовская оросительная система

Азовской оросительной системы  содержит в себе несколько таблиц для каждой насосной станции оросительной системы.  В состав базы данных входят таблицы для хранения сведений из заявок и данных, полученных с

насосных станций. Структура  базы данных позволяет выполнять  широкий

круг запросов и получать необходимые отчеты.

Практическим результатом  работы является СППР для управления

водораспределением для диспетчера.

Состав современных эксплуатационных требований к средствам

информационно-технологической  поддержки мониторинга оросительных

систем может быть сформулирован следующим образом [1, 2]: 

-  обеспечение ввода,  накопления и хранения информации  о

состоянии оросительных систем и прилегающих территорий; 

-  информационное и  технологическое обслуживание баз  данных,

содержащих информацию,  обеспечение возможности ее оперативной

модернизации и реструктуризации; 

-  обеспечение выборки  и  (или)  агрегирования информации  по

запросам пользователей  и представление ее в заданных форматах; 

-  организация обмена  информацией с другими структурами  и

средствами,  работающими  в едином информационном пространстве.

Сформулированные выше требования к средствам информационно-

технологической поддержки,  наряду с имеющимся опытом создания

информационных систем обеспечения  мониторинга,  легли в основу

создания системы поддержки принятия решений мониторинга

оросительных систем и  прилегающих территорий (СППР МОС), структура

которой представлена на рисунке 1. 

Процедура ввода данных в  структуре функционирования СППР

МОС представляет собой достаточно ответственную операцию. Научный  журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

5

Рисунок 1.

Структура СППР МОС

С одной стороны, от качества введенной в базы данных информации

зависит ее дальнейшее использование,  с другой — эта операция является

одной из самых трудоемких,  поскольку,  как правило,  требует

использования ручных операций.  Поэтому в функции блока  «Ввод

данных»  входит организация  интерфейса  «пользователь —  СППР» 

(обеспечивающего удобный  и оперативный ввод данных  в систему и

позволяющего максимально  сократить время на процедуру  ввода данных)

и организация первичного контроля за корректностью вводимых данных

(обеспечивающего защиту  от случайных ошибок,  опечаток,  сбоев при

вводе данных и т.п.). [3]

Созданная нами база данных –  диспетчерский журнал для

оросительной системы  – содержит несколько таблиц для  каждой насосной

станции оросительной системы. В состав базы данных входят таблицы  для

хранения сведений из заявок,  данных,  полученных с насосных станций.

Структура базы данных позволяет  выполнять широкий круг запросов и

получать необходимые  отчеты. Научный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

6

Основу программного обеспечения  системы составляет файловая

система,  состоящая из набора связанных таблиц формата  Access,  что

наиболее удобно для сотрудников  управления оросительной системы, так

как не требует наличия  более мощного и современного компьютерного

обеспечения и не требует  особых знаний программного обеспечения. 

Взаимодействие приложения с конкретной системой управления базой

данных происходит посредством  Borland Database Engine (BDE) –

процессора баз данных фирмы Enterprise. 

Для организации управления информационными потоками между

файлами базы данных системы  и обеспечения создания,  ведения,

обработки и хранения информации,  в состав информационного

обеспечения входит и программная  составляющая.  Это не отдельно

выделенный программный  модуль или блок программ,  а набор

программных процедур, относящихся  к разным подсистемам и решающих

задачи информационного  взаимодействия между подсистемами СППР.

Файловая составляющая информационного  обеспечения СППР

представляет собой совокупность достоверных сведений о структуре

оросительной сети,  составе  гидротехнических сооружений системы,

пропускной способности  гидротехнических сооружений,  результатах

расчета внутрихозяйственных  и системного планов водопользования,

фактических данных о ходе проведения поливов и использовании

оросительной воды в хозяйствах.

Все файлы,  содержащие показатели водораспределения,

генерируются и заполняются  по запросу пользователя.  Программный

интерфейс СППР предусматривает  возможность ручного ввода и

корректировки значений этих показателей.

Базу данных СППР,  точнее рабочее пространство базы данных

составляют таблицы типа mdb.  Кроме рабочих таблиц,  в системе

предусмотрено ведение архива.  Физически    архивный вариантНаучный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

7

представляет собой отдельный  каталог на жестком диске компьютера, где

хранится полный набор  рабочих таблиц.

При разработке информационного  обеспечения систематизированы

информационные потоки. Это,  в свою очередь,  создает предпосылки  для

построения информационно-справочной системы водопользования

региональных Департаментов  Мелиоводхозов,  а в перспективе и

общегосударственной информационной системы водопользования,

которая,  наряду с другими видами информации,  могла бы содержать

ретроспективные данные о  плановых и фактических показателях

эксплуатации оросительных систем.

Программное обеспечение  строится на базе имеющихся на рынке

программного обеспечения  операционных систем и программных  средств,

обеспечивающих взаимодействие приложения с базой данных.

Инструментальное программное  обеспечение должно включать средства,

обеспечивающие возможность  разработки и развития прикладного

программного обеспечения. Прикладное программное обеспечение  служит

для решения конкретных задач,  возникающих при планировании

водораспределения в управлении оросительными системами.

При разработке программного обеспечения проанализирован состав

решаемых задач,  разработаны  и исследованы различные варианты их

решения.  Определяющее требование –  устойчивая работа программного

обеспечения,  достоверность  получаемых результатов,  очевидность  и

простота пользовательского  интерфейса программы.

В соответствии с общей  постановкой задачи прикладное

программное обеспечение  СППР реализует возможность гибкой настройки

средств СППР и предусматривает  возможность их использования при

составлении планов на произвольной оросительной системе. 

Универсальность СППР достигается  двумя факторами:  структурой

построения информационного  обеспечения и универсальностьюНаучный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

8

алгоритмов.  Работа в  СППР начинается с запуска специального

приложения,  называемого  «Мониторинг ОС». После запуска  приложения

открывается окно рабочей  области,  где диспетчер видит  данные,

заносимые в диспетчерский журнал.

Настройка средств СППР на оросительную систему осуществляется

в процессе заполнения базы данных системы конкретной информацией,

которая характеризует административную принадлежность орошаемых

земель,  структуру оросительной сети,  состав гидротехнических

сооружений, их технические  характеристики и т.д.

Такая база данных позволяет: -  автоматизировать документооборот

всей оросительной    системы; -  рассчитывать параметры,  оценивающие

эффективность работы оросительных систем,  и проводить детальный

анализ недостатков работы оросительной системы; -  заложить

информационную основу к  автоматизированным экспертным системам,

которые на основе математического  моделирования будут давать оценку

тем или иным управленческим решениям,  а также таким системам,  как

СППР.

Помимо ведения диспетчерского журнала,  информационное

приложение  «Мониторинг  ОС»  позволяет формировать план

водораспределения на оросительной системе на необходимый период.

Алгоритм формирования плана  водораспределения призван обеспечить

предварительную подготовку системы к управлению.  Это  означает,  что

службы системы,  обеспечивающие центральное управление процессом,

должны знать графики  подачи воды по каждому из них,  а  в случае

выполнения управляющих  функций ЭВМ,  эта информация должна быть

заблаговременно внесена  в память управляющей ЭВМ и  являться

исходным базисом для  всего процесса управления [3].

При входе в режим формирования плана водораспределения

создаются файлы,  в которых  будут храниться данные о заявленныхНаучный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

9

расходах на водоподачу;  после чего указывается дата,  на которую будет

формироваться план водораспределения.  Ввод заявок может

осуществляться за несколько  суток до дня управления,  позволяя

диспетчеру выполнять  эту операцию в удобное для  него время и не

отрываться от процесса управления в технологически сложные моменты

времени.  Предусматривается  также возможность корректировки  плана,

если у водопользователей  будут для    этого объективные  обстоятельства.

Идентификация субъектов  системы управления производится по

закрепленным за ними номерам  в системе  (присвоение таких номеров

производится в окне настроек главной формы приложения).  Основная

задача расчета плана  водораспределения – определить режимы работы

головной насосной станции,  подающей воду в систему,  и

перегораживающих сооружений,  обеспечивающих управление каналами

ОС с учетом времен добегания расходов до каждого водовыдела, а также

обеспечения командных уровней  в бьефах каналов.

Расчет плана водораспределения строится на основе введенных

заявок на водоподачу по каждому водопотребителю и имеющихся в

информационно-справочной системе  пакета данных о ее конфигурации,

работоспособности на данный момент времени, времени добегания и т.п.

Расход на i-ом перегораживающем сооружении определяется по

формуле:

å

=

= - + -

l

k

i k доб k l доб l Q t Q t t Q t t

1

. .

( ) ( ) ( ) ,                                                   (1)

где

t – время, на которое  производится расчет;

i –  номер перегораживающего  сооружения в системе; 

l – номер нижележащего  перегораживающего сооружения;

k – номер водовыдела, лежащего между расчетным и нижележащим

сооружениями; Научный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

10

доб k

t

. –  время добегания от k –водовыдела до i –го сооружения;

доб l

t

. –  время добегания от l –нижележащего перегораживающего