淺談排水系統的網絡化建設
論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 2001-08-01 |
來源 | 中國水網 | ||
作者 | 王磊 | ||
摘要 | 王 磊 今年七月,我撰寫的《我市排水系統引入網絡化管理的重要性》被收入排水委員會第四屆第一次年會論文集中,并在大會上進行了交流。這篇論文從我市的實際出發,著眼于長遠,較為詳盡地勾勒出一幅排水系統自動化、網絡化管理的新思路。但是,從目前情況看,由于資金問題、技術問題、人員素質問題等一系 ... |
王 磊
今年七月,我撰寫的《我市排水系統引入網絡化管理的重要性》被收入排水委員會第四屆第一次年會論文集中,并在大會上進行了交流。這篇論文從我市的實際出發,著眼于長遠,較為詳盡地勾勒出一幅排水系統自動化、網絡化管理的新思路。但是,從目前情況看,由于資金問題、技術問題、人員素質問題等一系列條件的制約,要想真正實現論文中所描繪的藍圖還有相當的阻力。然而,有困難不等于不能有作為,只要我們有一個努力超前的信念,有一批勤奮肯干的技術人員,再通過積極宣傳,爭取有關部門的理解和支持,排水系統網絡化管理還是能夠實現的。在這里我想著重探討一下排水系統網絡化建設中的有關組建問題,并向同行征求一些可行性建議,以期早日將這項事業付諸實施。
網絡最簡單的應用,是將若干個計算機連接起來,組成對等的模式,如果其中一臺計算機安裝了打印機、調制解調器等設備,其余計算機就可以通過網絡系統對其實現共享。以這些設備為基礎,再利用相應的應用軟件,則可以完成實時監控、信息查詢、數據統計、圖形處理等任務,這正是排水系統實現網絡化的關鍵所在。按照我的設想,排水系統網絡化建設的核心是排水管理中心局域網和污水處理控制中心局域網。這里所講的局域網是一個數據通信系統,即在一個適中的地理范圍內,把若干獨立的設備連接起來,通過物理通信信道,以較高的數據傳輸速率實現各獨立設備之間的直接通信。之所以將這兩個中心以局域網方式組建,是因為它只使用一種傳輸介質--電纜,且與廣域網相比具有以下優勢:①結構簡單;②采用的是數字通信方式,在線路上沒有路徑選擇問題;③通信管理相對簡單;④信息傳輸效率高,傳輸誤碼率低;⑤投資少,不需要很高的運行費用。排水系統實現網絡化管理應緊緊圍繞這兩個中心進行設計、組建,并最終調試、運作。下面就以這兩個局域網為重點,做一些探討。
一、排水管理中心局域網
為了便于理解,讓我們先來談談管理中心局域網是如何組建的:管理中心設在單位內部,為此應有一個配套的數據管理機房,該機房用于接收與其相連的外屬終端、工作站傳過來的數據,并及時進行分析處理,轉變成為有用的信息,供管理人員做出決策。排水管理中心內以一臺服務器為主,同時連接若干個工作站,以集中方式為網絡工作站提供共享資源、管理共享設備(如大容量硬盤、打印機、應用軟件等)。服務器應其他計算機的請求提供服務,使其共享系統資源。在局域網中,服務器掌握著整個網絡的命脈,一旦服務器出現故障,整個網絡就會癱瘓。工作站通過運行啟動程序與網絡相連,被登錄到管理中心的服務器上,并以這種方式參與網絡的一切活動,當退出網絡時又可以作為一臺標準的計算機使用。服務器和工作站進入和退出網絡時有明顯的區別,工作站可以隨時進入和退出網絡系統,且不影響其他工作站的工作,而服務器必須在網絡需要時進入網絡,而且只要網絡中有工作站未退出,網絡還在工作,服務器就不能退出網絡系統。把服務器、工作站、終端等設備進行合理的配置,就可以構建起相互關聯、有效運作的管理中心局域網。管理中心內的服務器主要聯接以下四個工作站:
1、數據庫管理工作站
鑒于以前的排水資料是人工管理、自然保存,很容易造成資料混亂、數據丟失,需要時查找起來也不方便。為了更好地實現資料共享,很有必要組建一個數據庫。當需要查找有關資料時,可利用數據庫管理工作站對網絡中的資源進行查找與管理。該工作站主要用于管理本行業的:
(1)人事檔案--實行代碼管理,即通過分類編碼的方式對職工的履歷、工種、培訓等情況登記入庫,進行多層次、分門類的管理。
(2)財務管理--由財務部門指派專人負責維護,包括工資管理、固定資產管理、財務收支分析等,這樣查找起來很方便,也有利于開展會計電算化和落實財務公開制度。
(3)技術材料--包括一些重要的技術文檔和處理參數等。
(4)政策法規--包括政府文件、法律文檔、重要的參考資料等。
2、排水施工管理工作站
為了提高排水工程施工的工作效率和增加管理的透明度,便于施工過程中各項工作的協調配合和調度指揮,應設置排水施工管理工件站。該工作站的作用主要是將排水系統內所有的排水管網施工圖紙及檢查井進行登記、編號,并以數據的形式存儲于計算機中。當需要維修某段管道時,可在計算機中根據檢查井編號或所在街道名稱,快速查詢出該段管道的管徑、管長、管底埋深、坡度、水流情況等資料,必要時也可通過數據轉換,繪出該管段的橫剖面圖、縱剖面圖和平面圖等標準工程圖紙,來指導施工、維修工作。
3、排水監察工作站
為了提高排水監察管理水平,進一步增強督查力度,應設置一個排水監察工作站。該工作站需要將排水戶的詳細資料,如:用戶名、排水戶簡介、排水量、排水水質及排水管網系統圖等數據資料輸入計算機。這樣當遇到緊急情況時,能夠及時、準確地掌握任意一處污水管網的精確位置和詳細資料,提高排水監察的工作效率。例如:排水許可證管理,它是排水監察的一個重要環節,涉及到許多部門和單位,我們可以把發證情況輸入計算機進行編號排序,在需要了解情況時輸入企業代碼便能很方便地查詢到所需資料。
4、排水互聯網工作站
該工作站是排水系統通過網絡與外部聯系的唯一窗口。管理人員通過網絡應用軟件進行搜索,篩選出互聯網上的一些外地乃至外國先進的排水管理經驗、應用技術和最新動態,以利于加強內部管理,改進處理技術,加快排水設施的現代化建設。同時也可把我們一些好的經驗和技術推廣出去,以求達到"宣傳污水處理事業,交流污水處理技術"的目的。這其中最常用的方式就是在本地區 "政府上網工程"中的政府網站內建立主頁。
以上四個工作站和排水管理中心服務器之間互聯的結構框圖如下:
在這個框圖中,排水管理中心服務器處于核心位置,它對內連接數據庫工作站、排水施工管理工作站、排水監察工作站,對外與國際互聯網相連,是整個排水系統中與外界溝通的唯一渠道。在此局域網內,可以安裝代理、"防火墻"等網絡管理軟件,用以防范外部的攻擊,并對內部員工進行授權等。在連接互聯網時,可以使用ISDN-調制解調器,通過撥號連接到互聯網中;也可以使用路由器,通過DDN專線以更便捷、更安全的方式連接到互聯網中。路由器和集線器之間,可以設置一臺安裝了兩個網卡的服務器,分別連接在路由器和集線器上作為網關,運行"防火墻"等軟件,進行網絡管理和安全防范。把ISDN-調制解調器作為整個局域網內統一的出口,而不必每個工作站都配備調制解調器,這樣既減少了費用,又便于維護管理。
二、污水處理控制中心局域網
污水處理是整個排水系統的核心,是排水事業成敗的關鍵。為實現污水處理能夠平穩、高效地運行,就必須保證污水處理控制中心實現網絡化管理。現在我們談談污水處理控制中心局域網的建設:該中心設在污水處理廠廠區內,也應有一個配套的污水處理監控機房,以該機房為核心,聯接各終端、工作站,以求達到實時監控、自動管理的目的。
該機房內應配置一臺高性能服務器,其它附屬設備也應優于排水管理中心局域網內使用的設備。這是因為污水處理中心每天都會產生大量的數據,且這些數據每時每刻都在動態地變化著。要想穩定、準確、及時地處理這些數據,就需要有高性能的服務器來完成這項任務;同時其附屬設備也應安全、高效地協助服務器完成對大量動態數據快速處理的任務。它們和排水監測工作站、污水處理廠各車間數據終端及污水中轉泵站終端相連接,共同構成了污水處理控制中心局域網。與控制中心服務器相連的各工作站是:
1、排水監測工作站
排水監測工作的好壞決定著污水處理廠是否能夠實現達標排放。以往排水監測監控手段的技術含量較低,分析項目主要采用人工容量分析法,這樣不僅效率不高,而且所得到的排水監測數據也不精確。以計算機為載體的排水監測工作站在排水監測技術方面采用的是網絡實時監控裝置,該裝置能夠自動監測污水處理數據,并把測到的數據通過計算機加工處理成為有用信息,供管理人員決策參考。同時把這些信息傳輸給自動監控裝置,以便隨時監控調度。這項功能的成功運用將大大改變排水監測落后的局面,有助于提高工作效率,增強排水監測數據的精確度和連貫性。
2、污水處理工作站
污水處理廠是整個排水系統的核心,為保證污水處理能夠平穩、高效地運行,建議各車間數據終端通過污水處理工作站直接和監控中心的服務器相聯接。如風機的風量調節終端、污水泵流量控制終端、各種電器配電設備的調控終端等。監控裝置對處理參數的監控實行自動化管理,從而能夠避免人為因素造成的差錯和損失,減少能耗,使操作人員免受噪音或污水中有害氣體和病菌的侵害。污水處理監控裝置應監控生產作業過程,包括顯示控制工作過程畫面和實時數據、顯示系統總體框圖、定時繪制重要參數的變化趨勢圖、顯示重要設備的工作狀態、提供數據的統計分析結果,以便輔助管理日常生產業務,提供決策參考。
3、污水中轉泵站終端
因為污水中轉泵站相對于其它工作站所處理的數據量不大,技術含量較低,僅以終端的形式組建即可。在網絡運行過程中,該終端及時將中轉泵站的最新數據資料通過網絡傳輸到監控中心的服務器中,經過數據處理轉變成有用信息供管理人員參考或運用。
污水處理控制局域網的結構框圖如下:
在以上結構框圖中,排水管理中心的設備和污水處理控制中心內的設備基本類似,只是后者所用服務器的性能略微高于前者。如果在工作中需要大量實時的數據通信,可以用以太網交換機替代集線器,如工作中需要用到的實時監控、多媒體演示、或進行圖形設計等功能。
三、兩個局域網的軟硬件配置
為了更好地保證管理中心和各工作站之間能夠高效運行,建議在軟件配置方面采用統一的操作系統:網絡操作系統采用微軟公司的WindowsNT,工作站、終端操作系統采用微軟公司的Windows98,其他應用軟件,如AutoCAD2000,3DS,phtoshop5.0,Flash5.0等可根據實際需要而定。在硬件配置方面,為了節省資金應采用適中的設備,配置太低、太高都不可取,采用何種配置也應就具體情況而定,不必苛求大而全。兩個局域網的網絡拓撲結構均為星型連接所組建的以太網。將這兩個相對獨立的局域網通過網絡互連設備,如中繼器、網橋、路由器、調制解調器等實現互聯,達到兩個局域網之間實現資源共享的目的。
系統建成后,除了能在以上幾個方面產生明顯的成效外,對單位、部門乃至整個城市建設而言都將產生更深層次的影響。就單位而言:能夠使排水部門的生產運行及管理產生質的變化,所需人員更少,運作更有效率,并最終達到減員增效的目的。就部門和城市建設而言:可以提高城市建設的整體管理水平,有利于政府高效、統一地協調各部門之間的關系,促進"電子政府"的普及和落實,更有利于與國際先進水平接軌。目前,國家無論是在政策上,還是在資金上都大力支持各個行業的信息網絡化建設,我們排水行業也應抓住這一大好時機,加大信息網絡化建設的資金投入,適時進行職工的專業技術培訓,以適應引入網絡化管理后的新需求。
(作者單位:安陽市市政污水管理處)
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