（环境工程专业论文）城市供水管网工程管理信息系统的研究.pdf

中文摘要 本文在参考了国内外相关研究的基础上，比较深入地分析了城市供水管网工 程管理的过程和系统特征，并以此作为供水管网工程管理系统分析和选择适当的 计算机系统的依据。 本文在供水领域建立了城市供水管网工程管理信息系统，比较好地解决了管 网工程中的管理科学化，改革原有管理模式，对公司日常运营中产生的大量管理 信息进行综合利用；并在公司内部实现计算机网络化的基础上，建立统一的管理 信息数据库和可靠的信息通讯方式，使各级管理者在系统的支持下，大大地减少 工作重复和各种数据的人为错误，提高了判断、决策的准确性和可靠性。 本系统采用c 1 i e n t s e r v e r 结构，通过局域网进行客户端与服务器的互访， 实现各部门的通讯连接和各部门数据信息的共享。 数据库的选择注意到开放性、完整性，和对异种数据库互访的支持，并有利 于管理人员使用等因素。 在研究、开发中，首先通过与各部门沟通，建立数据采集、处理、储存的标 准。与使用数据库的人员进行交流，明确数据库解决的问题，并描述需要数据库 生成的报表；同时收集当前用于记录数据的表格等。 其次，根据各部门之间操作流程和数据流程及所提出的要求，本文分别进行 了系统管理、计划管理、预算管理、工程管理、物资管理、财务管理、统计管理 等模块开发。 最后，基于供水管网工程管理信息系统，作者选用了大量生产数据对系统进 行了使用和验证，效果令人满意，证明该系统具有较强的实用价值。 关键词：供水管网工程管理信息系统数据库局域网 a b s t r a c t t h i sp a p e ra n a l y z e dt h ep r o c e s sa n dc h a r a c t e r i s t i c so f t h em u m c i p mw a t e rs u p p l y n e t w o r km a n a g e m e n t b a s e do nt h el e s e a r c h e si n l a n da n do v e r s o d l $ w a t e rs u p p l y n e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e ma n a l y s i sa n dt h ec h o i c eo fc o m p u t e rs y s t e mw e r eb a s e d o nt h ea n a l y s i sa b o v e m u n i c i p a lw a t e rs u p p l yn e t w o r km a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw a s b u i l ti nt h e f i e l do fw a t e rs u p p l y t h i ss ”t e mh a sm a n yf u n c t i o n s ，i n c l u d i n gs c i e n t i f i c m a n a g e m e n t , r e f o r m a t i o no fm a n a g e m e n tm o d e ，a n ds y n t h e t i c a lu s eo fp l e n t yo f m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o no c c u r r i n gd u r i n gt h eo p e r a t i o no f t h ec o m p a n y b a s e do n t h e d e v e l o p m e n to fc o m p u t e rn e t w o r k ，m a n a g e m e n td a t a h a s ea n dc r e d i b l ei n f o r m a t i o n c o m m u n i c a t i o ns y s t e mh a v eb e e nb u i l t a n dt h e s eh e l pm a n a g e r sd e c r e a s i n gr e p e a t e d t a s k sa n da r t i f i c i a lm i s t a k e sa n d i m p r o v i n gv e r a c i t y a n dd e p e n d a b i l t yo f d e c i s i o n - m a k i n g c l i e n t s e r v e rs t r u c t u r ew a sa d o p t e db yt h i ss y s t e m v i at h ee x c h a n g i n gv i s i t so f t h ec l i e n ta n ds c i v e i t h r o u g ht h el a n c o m m u n i c a t i o nc o n n e c t i o na n da l ld a t a i n f o r m a t i o ns h a r i n gc a nb ea c h i e v e de v e r yd e p a r t m e n t t h eo p e n i n g , i n t e g r a l i t y , s u p p o r t i n gv i s i t i n go fd i f f e r e n td a t a b a s ea n di nf a v o ro f m a n a g e ru s i n gw e r et a k e ni n t oa c c o u n td u r i n gt h ec h o i c eo f t h ed a t a b a s e f i r s t l y , t h es t a n d a r do fd a t ac o l l e c t i o n , p r o c e s sa n ds t o r a g ew a s b u i l tt h r o u g ht h e c o m m u n i c a t i n gw i me v e r yd e p a r t m e n td u r i n gt h ec o u r s eo f r e s e a r c ha n de x p l o i t a t i o n a tt h es a m et i m e c o m m u n i c a t ew i t l lt h ep e o p l ew h ou s et h ed a t a b s e ，n a i ld o w nt h e p r o b l e m sg o i n gt ob es o l v e db yt h ed a t a b a s e , d e s c r i b et h er e p o r tf o r m sf r o mt h e d a t a b a s e , c o l l e c tt h et a b u l a t i o n sw h i c ha r eu s e dt or e c o r d i n gd a t a , a n ds oo n s e c o n d l y , t h em a n a g e m e n tm o d u l eo fs y s t e m , s c h e m e ，b u d g e t ，p r o j e c t , m a t e r i a l ， f i n a n c ea n ds t a t i s t i cw e r ed e v e l o p e da c c o r d i n gt ot h ef l o wo fo p e r a t i o na n dd a t aa n d r e q u i r e m e n to fe v e r yd e p a r t m e n t t h i r d l y , t h ew a t e rs u p p l yn e t w o r km a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw a s t e s t i f i e d b yu s i n gal a r g en u m b e ro f r e a dd a t aa n dw a gp r o v e dt ob ep r a c t i c a l k e yw o r d s ：w a t e rs u p p l yn e t w o r k , p r o j e c tm a n a g e m e n t , i n f o r m a t i o ns y s t e m , d a t a b a s e , l o c a la r e an e t w o r k 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫盗盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：家寂 签字日期： 纱。年厂月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解鑫洼盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权鑫洼盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 一 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 了友蚕， 导师签名： 签字日期：2 a q 6 年，月矽日 签字日期：7 ，移年1 月 日 天津大学工程硕士学位论文 第一章绪论 1 1 课题的提出与意义 第一章绪论 城市供水系统作为国民经济全局性、先导性产业，是城市建设的重要组成部 分，它为城市人民生活和生产提供赖以存在的用水，是各行各业生存和发展的重 要基础。随着国民经济的迅速发展，对城市供水系统的水质、水量、水压及可靠 性等提出了更高的要求，同时，水资源的愈加缺乏又是我国许多城市面临的严重 问题。当前，供水行业要达到国家提出的“优质、高效、低耗、安全”目标， 就需要采用更科学的方法运行和管理。其中，实现供水系统建设计算机管理模式 是关键的环节之一。 我国河川多年平均径流量为2 6 2 x1 0 1 2 m 3 ，相当于全球年径流量的5 6 ，居 世界第6 位；但人均占有量仅有2 3 9 2 m 3 ，相当于世界人均占有量1 0 8 0 0 m 3 的2 2 ， 居世界第1 1 0 位。同时，我国南北方水源分布不均，造成北方和西部地区多数城 市严重缺水。据报道，由于供水不足，城市工业每年的经济损失达2 3 0 0 亿元【2 】。 缺水还给城市居民生活造成许多困难和不便，成为城市和社会的一种隐患。 目前，我国8 0 的水域、4 5 的地下水受到污染，其中相当数量城市水源已 达严重污染【3 】。由于城市水源的污染，迫使国家耗费巨资为这些城市远距离输水， 既增加了国家负担，又提高了原水的成本。 通过分析城市供水工程的管理问题，我们不难发现，城市供水管网建设投资 与运行所耗电费是供水费用的主要部纠4 】。 城市供水是城市发展的命脉，是保障人民生活、发展生产建设不可缺少的物 质基础，随着城市化进程的加快，社会生产的发展以及人民生活水平的提高，社 会对城市供水的要求越来越高，这就要求对供水系统的建设和管理出现的新问题 不断进行研列5 1 。与此同时，随着我国改革开放的进一步加快，中国经济日益深 刻地融入全球市场。在我国的跨国公司和跨国项目越来越多，许多项目要通过国 际招标、咨询或b o t 方式运作，企业走出国门在海外投资和经营的项目也在增 加，与此同时，项目管理的国际化正形成趋势和潮流。2 0 0 0 年9 月在西安举行 的项目管理国际研讨会的主题为2 l 世纪的项目管理全球化发展，这表明项目管 理的国际化已引起国内外项目管理专家、学者的普遍重视，其国际化趋势日益明 显，特别是我国加入w t o 后，我国的行业壁垒下降，国内市场国际化，国内外 天津大学工稃硕七学位论文 第一章绪论 市场全面融合，外国企业必定利用其在资本、技术、管理、人才、服务等方面的 优势，挤占我国国内市场，尤其是工程总承包市场。面对日益激烈的市场竞争， 我国的企业必须以市场为导向，转换经营模式，增强应变能力，自强不息，勇于 进取，在竞争中学会生存，在拼搏中寻求发展。入世后根据最惠国待遇和国民待 遇，我们将获得更多的机会，并能更加容易地进入国际市场，同时，加入w t o 后，在国际市场上，作为一名成员国，我国的企业可以与其他成员企业拥有同等 的权利，并享受同等的关税减免，在“贸易自由化”原则的指导下，减少对外工 程承包的审批程序，将有更多的公司从事国际工程承包，并逐步过渡到自由经营。 项目管理国际化趋势的另一方面表现在，国际项目管理协会发挥更大作用。国际 间的学术交流日益频繁，成立于1 9 6 9 年的美国项目管理学会( p m i ) 有几十个 分会，4 万多名会员，包括国外分会和会员。 1 1 1 供水行业工程管理的信息化趋势 社会的发展已进入2 1 世纪，伴随着i n t e m e t 走进千家万户，以及知识经济时 代的到来，以信息革命为标志的第二次社会化正改变着社会生活的方方面面，项 目管理的信息化已成为必然趋势。作为当今更新最快的电脑技术和网络技术在企 业经营管理中普及应用的速度令人吃惊，而且成加速发展的势态，这给项目管理 带来很多新的特点。 在信息高速膨胀的今天，项目管理越来越依赖于电脑手段，其竞争从某种意 义上讲已成为信息战。2 1 世纪的主导经济知识经济已经来临，与之相应的 项目管理也将成为一个热门前沿领域。美国著名杂志财富( f o r t u n e ) 预测项 目经理将成为2 1 世纪年轻人首选的职业，这一动向提醒我们项目管理正成为社 会管理和企业管理现代化的重要内容，甚至可以说，项目管理将是知识经济的旅 伴。知识经济时代的项目管理是通过只是共享，运用集体智慧提高应变能力和创 新能力，知识经济可以理解为把知识转化为效益的经济。知识经济利用较少的自 然资源和人力资源，而更重视智力资源。只是产生新的创意，形成新的成果，带 来新的财富，这个过程单靠工业、农业那样的重复、批量的生产是无法实现的， 这时先进管理手段电脑发挥了不可替代的作用。 目前西方发达国家的一些项目管理公司已经在供水项目管理中运用了计算 机网络技术，开始实现了供水项目管理的网络化、虚拟化。另外，许多与供水有 关的项目管理公司也开始大量使用项目管理软件进行供水建设工程管理，同时还 从事项目管理软件的开发研究工作。 我国也高度重视信息化带来的挑战和机遇，并在中共中央关于制定国民经 济和社会发展第十个五年计划的建议中指出，“信息化是当今世界经济和社会 天津大学t 稃硕士学位论文第一章绪论 发展的大趋势，也是我国产业化升级和实现工业化、现代化的关键环节，要把推 进国民经济和社会信息化放在优先位置”。建设事业信息化工作的一个重要内容 就是企业信息化的建设，并且在项目管理方面，已经有不少企业开始引进或自行 开发一些实用的项目管理软件，如钢筋下料系统b e s 2 0 、北京梦龙的m r 2 0 0 0 ， 美国p r i m a v e r a 公司推出的p 3 软件在我国的一些大型工程项目上亦得到良好的 应用。 当前，在我国供水的各个方面，计算机管理信息系统的研究与应用尚处于起 步阶段，尤其是供水系统建设的项目管理问题，多数城市仍然沿用人工管理的模 式，虽然已有少数城市将计算机应用于供水系统部分信息的管理，但尚缺少综合 性强、通用性好的供水系统建设项目管理系统【6 】【7 】【8 】【9 】【，特别缺少建立在信息 系统基础之上的规划、控制的项目支持系统。因此，从我国供水系统的总体情况 来看，不论在进行城市供水规划、设计、建设，还是在供水系统建设、运行管理 的各个方面，以及调度、决策执行过程中，普遍存在着不同程度的盲目性。这主 要是对第一手材料掌握不够，或对大量统计报表的基础数据缺乏科学的分析手 段，以至无法从中概括出有指导意义的结论。因而，常常凭主观经验进行工作， 缺乏科学的和客观的依据。 种种迹象表明，2 1 世纪的供水建设项目管理将更多依靠电脑技术和网络技 术，新的有生命力的供水建设项目管理必将成为信息化管理。 1 1 2 我国供水行业信息化管理的现状 总的情况是城市供水管理水平落后。我国的供水运行管理水平同发达国家相 比较，存在较大的差距，主要体现在管理体制、管理机构、政策法规、管理技术 手段、设备条件、基础性工作等方面差距较大。由于供水建设、管理水平落后， 造成供水出现水质、水量和水压有时不能满足用户要求，安全可靠性较差。由于 供水运行决策调度不科学，造成供水运行成本高，企业负担重。 以天津市为例，天津市自来水集团有限公司是隶属于天津市建委的一个大型 企业，作为本市对外服务的窗口单位，关系到该市经济发展和人民生活的各个方 面。在公司建、管、养等各个部门的管理人员长期以来一直从事着繁重的业务管 理、记录台帐和统计汇总各种报表等工作。他们的工作效率和综合利用信息的程 度，对作好全市供水规划、建设与管理，确保完成生产、生活供水任务，起着举 足轻重的作用。但是，目前除少数部门用计算机做一些数据录入、报表打印和简 单的统计功能外，多数部门基本上还是沿用传统管理模式。这样做，一方面不仅 浪费了人力和大量时间，而且对各种数据缺乏有效的管理和综合利用；另一方面， 由于信息通讯和共享度差，极易产生工作重复和统计数据的人为错误，降低了建 天津大学工稃硕士学位论文 第一章绪论 设、管理的准确性和可靠性。 1 1 3 课题的提出与意义 本课题以天津市华水自来水建设有限公司( 以下简称华水公司) 为对象，研 究、建立该公司的工程管理信息系统。华水公司是天津市自来水集团有限公司的 控股子公司，是以从事市政管道工程、给排水工程的大型施工企业，公司1 3 4 0 名员工其中有各类专业技术人员5 1 人，具有高级职称的技术人员1 3 人，初级工 程技术人员4 1 人。公司为市政建设二级资质单位，注册资本2 5 2 6 万元，拥有大 型机械车辆2 4 9 辆，公司前身为自来水有限公司所属供水管网所和施工公司，曾 参加引滦入津、引滦入塘、引滦入杨、三年气化、大连引碧及长春第三水厂建设 等工程；承建了新开河水厂、二、四、五出厂输水干管，新开河二期工艺管道及 2 0 米水源管道，凌庄水厂2 2 米水源复线工程，以及市内市政给水配套工程，赢 得了良好的施工信誉和社会效益，在服务人民、奉献社会、创建文明行业中得到 各界赞誉。 天津供水历经百年，在建立市场经济体制进程中，华水自来水建设有限公司 为了进一步以“信誉第一、用户至上”为经营宗旨，创新求实、锐意进取；凭借自 身的优势，以完备的设施、娴熟的技术、科学的管理和优质的服务，为城市基础 设施建设和人民生活做出卓越贡献；以不断扩大的规模和良好的经济效益回报社 会。实现计算机辅助工程管理的管理模式是至关重要的。 本课题的目的是实现华水公司管理的科学化，改革原有管理模式，采用计算 机及研制有关管理软件建立工程管理信息系统，对公司平时运作产生的大量管理 信息进行综合利用；并在公司内部实现计算机网络化的基础上，建立统一的管理 信息数据库和可靠的信息通讯方式，使公司各级人员在工程管理信息系统的支持 下，一方面，对大量的基础数据能随时按要求进行存、取、查、改，结合生产、 经营的各种技术经济指标进行统计、汇总、分析和打印相应的报表、文件等。另 一方面，由于信息通讯和共享度的提高，可以大大地减少工作重复和各种数据的 人为错误，提高了判断、决策的准确性和可靠性。 “华水公司工程管理信息系统”开发成功，会在工程管理和运营中节省大量 的人力、物力和数据计算时间等，不仅提高了工作效率，提高各级管理人员的素 质，而且提高了全公司的现代化管理水平和信息资源共享度，这一点已在系统试 运行中得到初步体现。该系统不仅能为各部门提供及时、准确的各种信息资料， 为领导的管理和决策活动提供强有力的支持，还可为国内同类企业信息系统的建 设提供借鉴和帮助，可产生显著的经济效益与社会效益。 ， 天津大学工程硕士学位论文第一章绪论 1 2 国内外研究现状 1 2 1 管理信息系统研究现状 管理信息系统的研究国内外均发展非常迅速，自系统开发以来，与它的理论 研究相比，实际应用工作开展得更早，它广泛用于企业管理、系统开发、经济分 析与规划等方面，支持各类问题的管理信息系统大量出现并已投入使用。 在国外，特别是工业发达的西方国家，管理信息系统早已进入实际应用，成 为一种正规的、普遍使用的信息系统。成功应用的例子大量出现，其软件和硬件 已商品化和通用化。8 0 年代软科学的兴起，促进了管理信息的研究。该技术传 入我国，起到了为领导决策服务，为各级、各类决策提供科学依据和提高管理效 率的作用。随着其它学科的不断发展，尤其是计算机技术和信息技术的巨大进步， 作为供水技术与计算机科学的交叉，将会随着它们各自技术的迅速发展而产生突 破性进展。 1 2 2 管理信息系统在供水领域的研究现状 我国在供水工程管理方面，对计算机管理信息系统的研究和应用尚处于起步 阶段，虽然已有少数城市供水系统将计算机应用于对供水系统的部分信息进行管 理，但仅是从供水资料、图档、收费等方面考虑，尚缺少综合性强，通用性好的 供水信息管理系统，尤其缺少建立在数据库管理信息系统之上的城市供水工程管 理系统。 国外自二十世纪五十年代末将计算机技术用于给水工业以来，二十世纪六十 年代就重点开始了对城市供水优化调度问题的研究和探索。他们一般是采用遥测 设备将管网中控制点的压力和流量、水厂出厂压力和流量、清水池及水塔水位等 实际运行参数自动适时地传送到供水中心调度室，以此作为调度人员优化调度的 依据。通过优化调度软件运行进行优化决策从而实施优化调度。目前在美国、英 国、日本、法国等一些城市已基本实现了供水系统的计算机优化调度与管理，并 形成了一些较为通用的调度管理软件，如英国的g i n a s t n 】及美国的o p w a d f l 4 】 等。在城市供水运行优化调度理论与方法上，近几年a 1 ik e y h a n i t l s l 、l i n d e l le o r m a b e e t l 6 1 、m a r kt - y i n 【、v i l a sn i t i v a t t a n a n o n 【1 引等人均发表了最新的研究成果。 与发达国家相比，我国白二十世纪七十年代开始将计算机技术用于给水工 业，二十世纪八十年代开始从事城市供水优化理论和应用的研究，也己出现了许 多成果。如：陈跃春【1 9 】从提出时段宏观模型的基础上对供水优化进行了研究；郑 丕鄂【2 0 】等从基于网络最优分解理论，提出了城市供水系统最优化调度的分解协调 天津大学工程硕士学位论文第一章绪论 方法；张怀宇1 2 1 增结合赤峰市的实际情况，在用水量预测和管网微观模型的基础 上，建立了供水系统优化调度的模型和方法。尽管取得了一些可喜的成果，但国 内外研究资料显示在城市供水工程管理信息系统方面的研究比较少见，而仅有一 些有关城市供水优化运行理论和部分应用的报道。 纵观国内外研究的现状，城市供水工程管理系统的研究无论从理论上，还是 从实用方法上都不能适应我国供水管理现状，这是我国虽从事此项研究近二十 年，理论上出了一些成果，但实际应用上供水企业仍采用传统操作办法的根本原 因。 2 0 世纪6 0 年代初，国外g a l l a n h e r 等提出了建立管理信息系统( m i s ) 的构 想，建立一个有效的m i s 系统，让各级管理部门了解企业的一切有关经营活动， 为各层管理人员提供所需的信息。但早期开发的m i s 系统大部分都是失败的。 究其原因，一是系统分析人员与决策者之间缺乏必要的沟通，传统的系统分析方 法对系统中人的因素考虑不足，设计系统时总是从怎样管理已有的数据开始而不 是从管理人员的决策需求出发；二是m i s 的技术及开发方法上的缺陷：结构化 的系统分析方法，漫长的生命周期及信息导向的开发模式使传统的m i s 难以适 应多变的外部及内部管理环境，对管理决策者的支持十分有限。为解决上述问题， s c o t tm o r t o n 和k e e n 等人提出了决策支持系统的概念口2 】【2 3 1 。 随着计算机技术和管理科学的发展，在城市供水运行管理中应用计算机管理 信息系统进行供水管理与决策工作，并通过实现供水系统信息化管理，研究、建 立供水管网工程管理信息系统。 天津大学工程硕士学位论文 第二章研究内容 第二章研究内容 本课题是天津大学与华水公司共同承担的企业科研项目“城市供水管网 工程管理信息系统研究”的主要部分。笔者通过对工程管理系统以及系统中各个 功能模块间的系统分析，采用系统工程、管理工程以及信息系统工程的理论和方 法，结合本专业知识，系统地研究工程管理系统在此领域的应用。最后，编制成 一套完整的城市供水决策支持系统。 本文的研究内容包括以下几个方面： 2 1 数据库系统选择 2 1 1 系统设计、数据库选择 系统总体结构设计采用c l i e n t s e r v e r 结构。考虑以公司服务器为核心，各部 门管理的微机作为远程结点( 客户端) ，通过局域网进行客户端与服务器的互访， 实现各部门的通讯连接和各部门数据信息的共享。 在选择数据库管理系统时，本着以下原则： l 、从长期使用立场上，判断所选用的数据库管理系统能否适应未来的要求。 2 、注意数据库的性能，对c l i e n t s e r v e r 结构的支持；数据库的开放性、完 整性，对异种数据库互访的支持，并有利于管理人员使用等因素进行筛选。 2 1 2 数据库设计、升级与数据的平稳过渡 数据库建设的最基本策略是保证信息资源不但能为操作人员本人访问，而且 可以按预先的约定将相关数据供其他操作人员使用、查询。因此，在开发时充分 与各操作人员进行协调，建立数据采集、处理、储存的标准；并与使用数据库的 人员进行交流，讨论需要数据库解决的问题，描述需要数据库生成的报表；同时 收集当前用于记录数据的表格等。 在此基础上，还对原有的数据库进行了充分的分析，在设计完新数据库后， 对原有数据库的数据进行了改造和平稳升级，保证了历史数据更新到新数据库中 来，实现了数据的平稳过渡。 天津大学工程硕士学位论文第二章研究内容 2 2 数据库管理软件研制 2 2 1 软件平台 操作系统选择：根据系统总体设计采用的c l i e n t s e r v e r 结构及c l i e n t 端和 s e r v e r 端的选择指标，操作系统选择如下： c l i e n t 端：w i n d o w sx p 2 0 0 0 中文版； s e r v e r 端：w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 网络操作系统 数据库系统平台：s q ls e r v e r2 0 0 0 开发工具( p a d ) ：d e l p h i ( b o r l a n d 公司) 【2 6 】 网络防杀毒软件等。 开发出的软件要有较强的生命力，不仅要解决眼前的问题，而且在几年内仍 然做到不落后，具体要研制的管理与应用软件初步定为： 软件设计为网络版，在公司计算机局域网上运行；各业务部门可以通过各自 机器登录系统后，对各自管理部分进行操作。数据保存在公共的数据库服务平台 上，定期备份与维护。主要包括8 个模块和一个自动更新程序。 2 2 2 管理软件 根据各部门之间的关系及所提出的要求，本系统主要分为以下几个功能模 块：系统管理、计划管理、预算管理、工程管理、物资管理、财务管理、统计管 理、人力管理等。所有的功能模块均围绕华水自来水建设有限公司日常工程项目 管理来设计，其操作流程和数据流程均参照实际工程项目的管理流程。 1 、系统管理模块 此模块用于对该系统进行管理。主要有以下工作： a 系统维护b 初始化c 字典管理 2 、计划管理模块 此模块用于对工程基本信息进行管理。主要有以下工作： a 新建工程b 编辑工程c 二类费d 外包费e 产值f 收款g 月计 划工量 3 、预算管理模块 此模块用于对工程预算的各项信息进行管理。主要有以下工作： a 工程预算信息b 夕 委费用c 追加预算d 材料库导入e 材料采购计 划f 追加材料费g 合同信息 4 、工程管理模块 天津大学工稃硕十学位论文第二章研究内容 此模块用于对工程进度和工程量的管理。主要有以下工作： a 录入工程进度b 修改已完工程量 5 、统计管理模块 主要是导入每个工程每周的完成工程量。 6 、物资管理模块 此模块用于对物资进行管理。主要有以下工作： a 物资入库b 物资出库c 物资结算d 物资单价编辑e 物资查询f 结算查询g 物资管理初始化( 各种字典的设置) 7 、财务管理模块 此模块用于对公司财务进行管理。主要有以下工作： a 公司财务信息的录入b 财务明细表c 夕 委费明细表 8 、报表管理模块 此模块用于对公司的各项报表进行输出。 9 、自动更新程序 此模块用于在每次程序升级后，使各部门电脑里客户端程序能够及时更新成 最新的程序。 以上各项功能按公司的具体要求进行研制，做到功能齐全，满足实际工作的 需要；运行速度快、界面友好、操作简单、输入信息简捷、输出信息丰富。 天津大学工稃硕士学位论文 第三章系统设计及系统结构 3 1 系统设计 第三章系统设计及系统结构 3 1 1 设计的目标 无论采用何种系统设计方法，在系统设计阶段，都是根据系统的功能和性能 能够在正确的时间，将正确的信息提供给管理和决策人员，使他们能够及时地了 解工程的运营状况，并帮助他们作出有效的决策。 供水管网工程管理信息系统为了满足供水企业对管网工程的日常计划、预算 管理、工程管理、物资管理、财务管理、统计管理、人力管理的需要，建立一套 对一般管理人员适用的软件系统，共分为八个模块，应具有如下特性： 1 、可靠性 主要是指正确性和鲁棒性的有机结合。正确性是软件产品具有精确执行规 格说明所定义的任务的能力。鲁棒性是软件系统对异常情况能采取适当的反应的 能力。鲁棒性是正确性的补充。系统的可靠性是指系统在运行过程中抵抗异常情 况的干扰，保证系统正常工作的能力。因此，在系统设计时应考虑以下问题： 避免逻辑错误； 设计人机接口时，对关键的输入信息应设计检错、纠错的功能； 对可能的错误，应进行容错处理； 设置必要的运行日志和信息跟踪； 对关键的数据操作，设置安全性检验。 2 、可复用性 开发的软件元素应该可被其它供水信息系统应用，同时在开发软件时应该存 在大量的普遍目的的可重用的软件元素。 3 、可扩展性 可扩展性指软件产品对需求规格的变动适应性。由于软件依赖于人类现象甚 至缺点，比如需求提出的不清楚以及管理机构变更等都导致它需要经常被改动； 而且，随着现代社会的变化节奏的加快，这种变动更快，所以软件产品的可扩展 性更重要了。 提高软件可扩展性的两个基本原则是： 设计的简单性：简单的体系结构比复杂的体系结构更易于适应系统的变 天津大学工稃硕士学位论文第三章系统设计及系统结构 化。 分散化：模块越自治，一个简单的变动影响的模块越少；否则会导致系 统的一系列的变动。 4 、模块性 模块性是指用一系列在很大程度上相互独立的模块来构成软件的性质。模块 局部化了设计和实现变化的影响，降低了理解和维护软件的难度。 软件的可重用性和可扩展性要求一个灵活的体系结构，这需要自治的模块。 从这种角度讲模块性含概了可扩展性和可重用性。 5 、易使用性 易使用性是指软件易于使用的程度；包括易安装，易操作，易监控，界面友 好，提供在线帮助等功能。 6 、兼容性 兼容性是指将一个软件系统和其它软件系统组合在一起的难易程度。互用 性的关键是同种设计，以及程序间通讯协议的标准化等。 7 、一致性 在软件的设计与实现中采用统一的技术与术语的性质。使用给水技术专业术 语，使得软件既可以用于生产实际又可用于教学目的。 8 、简单性 简单即是美。简单性是指软件以最容易理解的方式实现其功能的性质。将抽 象的数据以简单易懂的可视化图形显示 3 1 2 系统的总体结构 操作系统选择微软公司的w i n d o w s2 0 0 0 ，网络协议采用t c p i p 。数据库采 用该公司的s q ls e r v e r2 0 0 0 ，数据库与应用程序的接口采用a d o 。前端开发 工具采用b o r l a n d 公司的d e l p h i 。系统的总体结构图如图3 - 1 所示 3 1 3 系统逻辑结构 根据城市供水工程管理工作的内容和流程，系统结构框架可分为3 个层析： 人机接口层( 系统总控) 、系统应用层和系统信息支撑层。系统应用层通过人机 接口与管理人员交互，在系统信息支撑层和系统应用层的各种分析功能的支持 下，完成供水工程管理的各个阶段、各个环节的多种信息需求和分析功能。系统 总体逻辑结构见图3 2 所示。 天津大学工程硕士学位论文 第三章系统设计及系统结构 i 图形显示ii 计算 li 结果分析i f 习 附p 善镒程序f z r 、土 星 x7 数据库 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 平台l i c r o s o f tw i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 网络协议t c p i p 3 2 系统结构 3 2 1 菜单结构 图3 - 1 总体结构图 图3 - 2 系统逻辑结构图 一1 2 。t 一 人机接口层 层 土主上 天津大学工程硕士学位论文第三章系统设计及系统结构 3 2 2 系统结构 表3 - 1 城市供水管网工程管理系统的菜单结构。 1 、网络结构图 华水公司内部计算机包括计划部、预算部、工程部、物资部、财务部等多台 计算机及数据库服务器一台，通过双绞线进行连接，服务器与计算机之间网络关 系如图3 3 。 客户端l客户端2客户端3客户端4客户端5 图3 3 华水公司工程管理系统网络结构图 天律大学工程硕七学位论文 第三章系统设计及系统结构 2 、逻辑关系图【2 刀 工程管理系统包括计划管理、工程管理、预算管理、统计管理、物资管理、 财务管理、报表管理。经过调研、集体讨论及改进后，“华水公司工程管理系统” 总体结构设计采用c l i e n t s e r v e r ( c s ) 结构。系统逻辑关系图初步设计为如图 3 - 4 所示的形式： 图3 - 4 逻辑关系图 天津大学工程硕士学位论文第四章各子系统功能 4 1 系统管理模块 第四章各子系统功能 系统管理模块在设计时充分考虑了程序在不同服务器下使用所带来的系统 移植、修改问题，把系统参数的设定设计为操作人员可以按照本企业的实际情况 进行修改。 4 1 1 系统流程分析( 或需求分析) 根据用户的要求，该模块除了用于设置系统工作参数外，还用于设置各字典 的内容、修改用户密码、注销登录、锁定计算机、退出系统等。为了数据的安全 性，可以在这个模块下对各用户的操作权限进行限定。这里提供了对用户的添加、 修改、删除、查看等权限分别设置的功能。具体如下： ( 1 ) 系统维护及口令管理 ( 2 ) 系统初始化及权限设置 ( 3 ) 各个字典信息的录入 4 1 2 系统主界面 系统主界面见图4 1 。 4 1 3 主要功能简介 l 、系统维护 1 ) 系统选项。 添加程序要连接的服务器名( 或服务器i p 地址) 和程序要访问和修改的数 据库名，还要添加登录数据库的用户名和密码( 如图4 2 所示) 。这里要添加的 信息由系统管理员录入。 2 ) 更改口令。 当操作员登录后，通过这个菜单变更自己的登录口令。 2 、系统初始化 a 、部门管理。录入华水公司的各个部门名称，如图4 3 所示。 天津大学工程硕士学位论文 第四章各子系统功能 b 、人员管理。录入各部门操作人员的基本信息，包括姓名( 真实姓名) 、性 别、登录名( 登录本软件时需要输入的名称) 、所属部门、备注等。 c 、权限管理。为各个部门的操作人员设置操作权限，主要包括查询、统计、 查看打印、录入、修改、删除等权限的设置。这里的设置是操作各个管理模块的 权限。 图4 1 系统主界图 图4 2 系统选项 天津大学工稃硕士学位论文第四章各子系统功能 图4 - 3 部门管理界面 3 、字典管理 a 、施工单位。录入华水公司所属的各施工单位名称。 b 、外协单位。录入各外协单位名称及其负责人姓名。 c 、外包单位。录入各外包单位名称及其负责人姓名。 d 、工程性质。录入各种工程性质。 e 、工程区域。录入各片工程区域。 f 、工程来源。录入各项工程来源。 4 、登录注册 用于更换用户( 换名登录) ，或是用于注销后再次登录。 5 、注销登陆 用于注销本次登录。注销后，所有的操作权限全部取消。 6 、锁定本机 锁定后，必须重新登录才可以继续使用本程序。 7 、退出系统、， 4 2 计划管理模块 一个工程的开始，必须先由计划部给出工程帐号、施工单位及其相关信息。 其他部门才能根据计划部给出的工程帐号和施工单位展开其本部门的工作。其他 天津大学工程硕士学位论文 第四章各子系统功能 部门所需要的有关工程的基本信息也是由计划部给出。 4 2 1 系统流程分析( 或需求分析) 计划管理主要是新建工程，并录入每个工程的二类费、外包费、产值、收款、 月计划工量等信息。对于计划管理中的每一项( 如二类费、产值等) 均能实现添 加、修改、删除、查询等功能。在查询某项工程时；可以根据查询条件进行多条 件复合或单条件查询，查询符合条件的某个或某类工程。在查询到某个工程后， 进入下一级界面，就可以对符合该条件的某个工程的工程基本信息等情况进行编 辑一添加、修改、删除。当遇到对数据有破坏性的操作时一定要提示操作员， 等待操作员确定。 4 2 2 系统主界面 系统主界面见图4 - 4 。 4 2 3 主要功能简介 图4 _ 4 业务管理系统主界面 1 、新建工程 当点击新建工程时，弹出如图4 5 对话框。 操作员可以在这个界面录入工程帐号、工程名称、工程地点、施工单位等工 天津大学工稃硕士学位论文第四章各子系统功能 图4 5 新建工程界面 程基本信息和计划工程量，然后点击“保存”按钮，将录入信息存入数据库。在 输入工程帐号后，可以点击翻，查询输入的工程帐号是否已被使用，如果已经 存在该帐号，则显示该帐号已有的信息，供操作员核对。在录入计划工程量时， 图4 - 6 编辑工程界面 天津大学工程硕士学位论文第四章各子系统功能 这里只能输入数字，输入的非数字型字符无效。如果在录入时出现了误操作，可 以分别修改错误的录入信息，也可以点击“还原”按钮，重新录入。录入完毕点 击“退出”按钮关闭该对话框。 2 、编辑工程 1 ) 查询显示输出 在对工程进行编辑前， 首先要通过查询定位要修 改的工程( 如图4 6 ) 。在 进行工程查询时，可以通过对工程帐号、工程名 称、工程地点、施工单位等条件的限制，进行多 条件复合查询和单条件简单查询。在输入查找条 件后，点击“查找”按钮，在对话框的表格中就 会列出符合该条件的所有工程的主要基本信息。 查询出符合条件的工程列表后，可以在表格 处点击右键，来定义要显示的工程基本信息。还 可以通过右键，将查询结果导出到e x c e l 表中， 2 ) 查看修改明细 方便打印输出。 查出符合条件的工程后，选中某项工程点击“查看”或“修改”按钮，即可 对工程基本信息进行浏览和修改。弹出的工程基本信息的对话框与新建工程的对 话框相同。在浏览界面，不能对其进行修改；在编辑界面，可以对工程基本信息 和工程量进行修改编辑，具体操作方法与新建工程类似。 3 ) 删除工程 当由于特殊原因，某项工程的记录需要删除时，选中该工程记录，点击“删 除”按钮，这时程序会提示“真的要删除该项吗? ”，经操作员确定后，删除该 记录，否则，认为是误操作，保留该信息。 天津大学工程硕士学位论文第四章各子系统功能 3 、二类费 图4 - 7 = 类费界面 主要是用来编辑工程的二类费的收费单位、收费名称、收费金额，见图4 7 。 1 ) 查询显示输出 与编辑工程类似，可以通过复合查询和简单查询来查询工程，并可以通过右 键自定义显示结果，并将结果输出。 2 ) 查看添加修改删除 查出符合条件的工程后，选中某项工程点击“查看”或“修改”按钮，即可 显示工程二类费信息进行浏览和编辑。在浏览界面，不能对其进行修改；在编辑 界面，可以添加工程二类费明细并对原有二类费明细修改或删除有问题的明细。 点击“添加”按钮，然后输入费用名称、收费单位、收费金额后，点击“保 存”按钮，即添加完一条二类费明细。当有明细需要修改时，选中要修改的记录， 点击“修改”按钮，便可以对其进行修改。如果某条记录需要删除，选中记录， 点击“删除”按钮，经操作员确定后，删除该记录，否则，认为是误操作，保留 该信息。 天津大学工稃硕士学位论文第四章各子系统功能 图4 8 外包费界面 4 、外包费 与二类费的功能类似，主要用于录入外包单位、外包单位负责人、外包金额 等信息( 如图4 - 8 所示) 。具体操作也与二类费相似。 5 、产值 主要是用来显示和录入工程产值和工程含量相关的信息，如工程总产值、华 水产值、分公司产值、机械站产值等信息。 1 ) 查询显示输出 与编辑工程类似，可以通过复合查询和简单查询来查询工程，并可以通过右 键自定义显示结果，并将结果输出。 2 ) 查看修改 查出符合条件的工程后，选中某项工程点击“查看”或“修改”按钮，即可 显示工程产值信息进行浏览和编辑。在浏览界面，不能对其进行修改；在编辑界 面，可以对工程产值进行查看和修改( 如图4 9 所示) 。 工程产值界面上半部分显示工程的基本信息，下半部分分4 页显示工程总产 值、华水产值、分公司产值、机械站产值等信息。进入