前言

　　我国是一个资源短缺的国家。人均水资源占有量约为2200立方米，不足世界平均水平的四分之一；由于各地区处于不同的水文带及受季风气候影响，降水在时间和空间分布上极不均衡，水资源与土地、矿产资源分布和工农业用水结构不相适应；近年来随着工业和城市生活用水量的激增，水环境污染日益严重，水质污染型缺水更加剧了水资源的短缺。

　　我国水资源供需矛盾突出。全国正常年份缺水量约400亿m3，水危机严重制约我国经济社会的发展。由于水资源短缺，部分地区工业与城市生活、农业生产及生态环境争水矛盾突出；部分地区江河断流，地下水位持续下降，草原退化、沙化，天然绿洲萎缩，生态环境日益恶化。近年来城市缺水形势严峻，缺水性质从以工程型缺水为主向资源型缺水和水质型缺水为主转变，城市缺水有从地区性问题演化为全国性问题的趋势，一些城市的缺水甚至严重影响了城市的生活秩序，城市发展面临挑战。

　　随着经济社会发展，用水量持续增长，用水结构不断调整。1980年以来的20年，农业用水占总用水的比例己由85%下降到68%。工业用水比例由10%提高到21%。城镇生活用水比例由2%提高到6%。由于我国各地经济社会发展水平和水资源条件不同，用水结构差异显著。城乡生活及工业用水的增加，用水结构将进一步调整，对供水水质和保障率的要求更高。

　　节约用水、高效用水是缓解水资源供需矛盾的根本途径。节约用水的核心是提高用水效率和效益。工业用水专总用水的60％以上，其中火力发电、钢铁、石油、石化、化工、造纸、纺织、有色金属、食品与发酵等八个行业取水量占全国工业总取水量的60%（含火力发电直流冷却用水）。我们宁波东海蓝帆科技有限公司正是响应国家节约用水的方针，推出了针对节约工业用水的“东蓝科技工业水平衡管理系统”

系统概述

    大力发展和推广工业用水重复利用技术，提高水的重复利用率是工业节水的首要途径。“东蓝科技工业水平衡管理系统”是工业企业加强水资源科学管理、建立健全用水档案、挖掘节水潜力、制定合理用水规划及用水定额的一项基础性工作。

　　“东蓝科技石化企业水平衡管理系统”通过开发多级用户的水平衡测试数据库软件，完成从原始数据库的录入，到生成单元（装置）水平衡测试图表、系统水平衡测试图表、企业水平衡测试图表，并自动完成各用水用汽系统及企业总用水量的平衡测算，自动计算各类工业用水技术指标，并根据石化企业用水标准评价企业用水水平，分析存在的问题。

　　全面推行企业水平衡测试，是工业节水工作的重大举措，也是一项用水基础性的工作。通过企业水平衡的测试，可以全面解剖企业的用水分布，找出不合理的用水点，消除跑、冒、滴、漏现象，并可以对同行业用水进行横向分析比较，为改进水的利用效率、制定节水目标提供决策依据。开发多级版本的水平衡测试数据库软件，完成从原始数据库的录入，到生成单元（装置）水平衡测试图表、系统水平衡测试图表、企业水平衡测试图表、集团公司工业用水汇总表，并自动完成用水用汽各系统及企业总用水量的平衡测算，自动计算各类工业用水技术指标，并根据石化企业用水标准评价企业用水水平，分析存在的问题。开发专用的水平衡测试数据库软件，实现集团公司内部资源共享、统一管理，以提供一种实用可靠的节水管理平台。

● 系统定位

　　“东蓝科技石化企业水平衡管理系统”主要是面向火力发电、钢铁、石油、石化、化工、造纸、纺织、有色金属、食品与发酵等等高用水工业。

● 特性

　　“东蓝科技石化企业水平衡管理系统”具有超大容量、可移植性好、速度快和性能稳定等特点。本系统采用先进的设计理念和体系结构，基本上达到了如下功能：

◆ 体系结构层次化，分布式处理，便于容量扩展和功能添加的灵活性；

◆ 系统功能全面，管理统计方便，方便与外部系统接口；

◆ 保证服务的连续性和可用性；

◆ 系统硬件资源消耗较低，实现高性价比；

◆ 支持多平台，使系统集成具有极大灵活性；

◆ 整合所有查询在统一的接口，提高信息取得效率；

◆ 支持所有相关公共标准和规范。

系统体系结构

● 系统架构

系统程序分为三个部分：

    ◇客户端程序：执行数据录入，单元模型建立，系统管理，数据处理功能。使用人员为系统管理员，基础数据录入人员，测试计算人员。

    ◇应用服务器端程序：提供数据库访问接口（软件维护更加方便）

◇ EXCEL插件：

     一般用户版本：提供报表统计、计算、呈现、打印等服务。

　  开发版本：包括一般用户版全部功能＋报表模板定义维护。

● 三层体系结构设计

　　采用以WebService为应用服务层的三层体系结构

　　随着Internet越来越广泛的应用，原来基于局域网的企业网开始采用Internet技术构筑和改造自己的企业网，即Intranet。于是，一种新兴的分布式计算的三层体系结构WebService应运而生，并获得飞速发展，成为众多厂家争相采用的新型体系结构。本质上，WebService也是一种Client/Server结构，它是一种由传统的二层Client/Server结构发展而来的三层Client/Server结构在Web上应用的特例。

　　在WebService的系统中，用户可以通过胖客户端程序向分布在网络上的许多服务器发出请求。WebService结构简化了客户机的工作，客户机上只需安装、配置客户端软件， 服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。

　　在WebService三层体系结构下，表示层(Presentatioon)、功能层(Business Logic)、数据层（Data Service）被割成三个相对独立的单元：

　　第一层　表示层：胖客户端程序

　　在表示层中包含系统的显示处理逻辑，位于客户端。它的任务是由胖客户端程序向网络上的某一WebService服务器提出服务请求，WebService服务器对服务请求进行处理后用SOAP协议把处理结果传送给客户端，客户机接受传来的处理结果后，可以再进行处理并把它显示在用户界面上，这种方式在数据的处理计算能力上优于传统的B/S结构的浏览器程序。

　　第二层　功能层：具有应用程序扩展功能的WebService服务器

　　在功能层中包含系统的事务处理逻辑，位于WebService服务器端。它的任务是接受用户的请求，首先需要执行相应的扩展应用程序与数据库进行连接，通过SQL等方式向数据库服务器提出数据处理申请，而后等数据库服务器将数据处理的结果提交给WebService服务器，再由WebService服务器传送回客户端。WebService方式的特点在于具有广泛的信息发布能力和较好的工作流程控制，在本系统中用于属性数据的编辑、查询和浏览以及对空间数据的查阅。WebService方式对前端的用户数目没有限制，客户端只需要安装胖客户端程序即可，另外对网络也没有特殊要求。

　　第三层 数据层：存放系统数据的ORACLE数据库服务器

● 开发工具及数据库平台

　　采用微软Visual Studio.Net集成开发环境，该平台可以使用不同的开发工具（如：C#、Vb.net、J#、Visual C++、asp.net等）同时进行一个项目的软件开发。后台数据库平台选择Oracle 8以上。

● 扩展能力

     “东蓝科技石化企业水平衡管理系统”提供二次开发接口，通过扩展组件或经过简单的二次开发，可以方便的强化系统功能，定制出更符合需求的应用。系统可二次开发实现方便灵活的定制用户WEB界面。

     系统在容量扩展和功能扩展方面都具有足够的空间；

　　 用户可以根据自己的具体要求和实际情况，自由地进行不同容量和不同功能的系统设计或是扩容计划；

     系统可以随时在线增加硬件设备的数量、用户许可数量和系统功能；

     扩容过程对用户完全透明，不影响用户正在使用的业务；

     整个系统能够通过简单增加配置做到无限升级扩容。

系统详细介绍

● 基本设计概念和处理流程

                            图 水平衡测试数据管理流程

● 原理及实现步骤

　　“东蓝科技石化企业水平衡管理系统”是加强用水科学管理，最大限度地节约有水和合理用水的一项基础工作。它涉及到用水单位管理的各个方面，同时也表现出较强的综合性、技术性，主要的原理和实现步骤如下：

　　1）掌握单位用水现状。如水系管网分布情况，各类用水设备、设施、仪器、仪表分布及运转状态，用水总量和各用水单元之间的定量关系，获取准确的实测数据。

　　2）对单位用水现状进行合理化分析。依据掌握的资料和获取的数据进行计算、分析、评价有关用水技术经济指标，找出薄弱环节和节水潜力，制订出切实可行的技术、管理措施和规划。

　　3）找出单位用水管网和设施的泄漏点，并采取修复措施，堵塞跑冒滴漏。

　　4）健全单位用水三级计量仪表。既能保证水平衡测试量化指标的准确性，又为今后的用水计量和考核提供技术保障。

　　5）可以较准确地把用水指标层层分解下达到各用水单元，把计划用水纳入各级承包责任制或目标管理计划，定期考核，调动各方面的节水积极性。

　　6）建立用水档案，在水平衡测试工作中，搜集的有关资料，原始记录和实测数据，按照有关要求，进行处理、分析和计算，形成一套完整详实的包括有图、表、文字材料在内的用水档案。

　　7）通过水平衡测试提高单位管理人员的节水意识，单位节水管理节水水平和业务技术素质。

　　8）为制定用水定额和计划用水量指标提供了较准确的基础数据。

● 功能模块介绍

　　“东蓝科技石化企业水平衡管理系统”统由系统维护子系统、数据录入子系统、数据处理子系统、水平衡报表管理子系统、水平衡框图构建子系统等组成，结构参见下：

（1）系统维护子系统

　　系统维护子系统包括组织结构的管理、用户权限的管理、系统初始化的管理。该系统用于构造、维护全厂及各级子系统用水组织结构；并在组织结构的基础上管理各级用户的权限，确定定用户可以进行的各项操作（如查询、构建模型、输入、处理和汇总数据、生成和输出报表）；此外还可以根据各企业特点进行系统初始化工作，如维护系统提供的用水分类等内容，定义取水源、排水口，定义原始录入界面等。

（2） 数据录入子系统

　数据录入模块根据用户自定义情况提供单元水平衡测试数据的输入界面。

（3） 数据处理子系统

　　数据处理子系统包括水平衡的平衡计算算法、汇总计算算法，用水单元的公式定义及其算法，以及根据这些算法进行的汇总计算。

（4） 水平衡报表管理子系统

　　水平衡报表管理系统是一个用户自定义报表的系统。包括系统报表和自定义报表两部分。系统报表是格式相对固定的报表（如《水平衡测试导则》要求统一格式的报表），自定义报表是用户根据本企业的需要自己定义和维护的报表。

（5） 水平衡框图构建子系统

水平衡框图构建系统包括装置单元的水平衡框图、各级汇总后的水平衡框图（如运行部的水平衡框图、全厂的水平衡框图）、以及系统水平衡框图（如新鲜水系统水平衡框图）。除装置单元的水平衡框图由系统提供固定图形模式自动生成外，其它水平衡框图的底图建议采用水夹点测试时使用的平衡图，在此基础上由用户自定义各显示点的计算公式，系统在此基础上依据基础数据的计算情况自动生成各级汇总的水平衡框图以及系统水平衡框图。