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摘要：黑臭水体治理是“城市双修”背景下关注的重点问题之一,为进一步加快水生态文明建设,需要总结黑臭水体治理案例的成功经验,为后续工作提供参考。针对现有黑臭水体整治案例缺乏梳理分析、缺乏标准化审核管理、缺乏形成的可借鉴性经验问题,开发了一套采用SSM框架、MySQL数据库等技术,基于B/S模式的城市水体治理工程案例信息系统。该系统具有录入、审核、浏览、查询、管理黑臭水体整治案例等功能,促进了黑臭水体治理案例的对外展示,可以为黑臭水体治理方案设计提供依据,为其他黑臭水体整治工程提供参考。
关键词：黑臭水体；城市水体治理工程案例管理信息系统；SSM整合框架
Design and Implement of Urban Water Treatment Case Information System Based on SSM Framework
ZHANG Wenhui1,WANG Guotian1,CHEN Yong1,WEN He1,YUAN Tao2,AI Xianwei2
(1.Yatai Construction Science&Technology Consulting Institute Co.,Ltd.,Beijing 100120;2.Beijing Jiaotong University,Beijing 100044)
【Abstract】：The problem of black and odorous water is one of the key issues of concern under the background of"City Betterment and Ecological Restoration".Aiming at the lack of analyzing,standardized audit management and the directive experience of the black and odorous water treatment case,urban water treatment case information system is developed based on the SSM(Struts,Spring,MyBatis)framework,MySQL database and B/S mode development.The system has the functions of inputting,reviewing,browsing,inquiring and managing the black and odorous water case.The system promotes the spread of existing cases,provides support for the black and odorous treatment design,with a view to provide a reference for the subsequent treatment of black and odorous water bodies.
【Key words】：black and odorous water;urban water treatment case information system;SSM framework
1国内水体案例信息系统状况
随着水环境治理力度加大,黑臭水体整治问题备受重视。黑臭水体的成因复杂,需要有针对性的选择适用技术和应用模式[1]。首先,目前国内城市黑臭水体整治实际工程案例缺少系统性分析,缺乏形成的可借鉴的工程实例。其次,案例缺乏集中整理,缺少便捷的浏览、查询、参考案例的平台。最后,案例缺乏规范的审核管理,无法保障案例的可靠性与可借鉴性。
建设城市水体治理工程案例信息系统主要是通过收集全国内成熟、治理效果良好的黑臭水体治理案例信息,汇总、发布并建立相应的数据库系统,将这些信息录入该系统,经过专家审核后上网发布。
城市水体治理工程案例信息系统利用互联网将信息经验提供给从事水体治理相关科学研究、技术和产品开发的用户使用,用户通过浏览和查询,可以更快获取案例相关信息和经验。系统可以为黑臭水体治理方案设计提供依据,为水体治理与维护提供参考,为更有效的水环境治理技术的研究与设备的研发提供支撑。
2 SSM框架技术
本系统采用SSM框架,即Spring+SpringMVC+Mybatis的开发框架,是当前Web开发的主流框架[2]。其中Spring是一个轻量级的控制反转（IoC）的容器框架,SpringMVC分离了控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色,这种分离让它们更容易进行定制,而MyBatis是一个支持普通SQL查询,存储过程和高级映射的优秀持久层框架,能够支持自己编写SQL,操作灵活[2-4]。
3平台系统需求分析
城市水体治理工程案例信息系统实质上是为黑臭水体治理方案设计、关键技术、产品、管理运维经验搭建的信息沟通平台。平台需要满足案例的展示与搜索功能。平台的主要功能包括：案例浏览、案例查询、案例录入、案例审核、案例修改、案例二次审核、案例录入情况及信息查询、各类用户管理和用户信息修改。
3.1系统主要功能分析
3.1.1角色划分及功能
基于城市黑臭水体案例数据库具有的搜索与展示功能,数据输入、查询、输出等功能,因此设定4类用户：普通用户：查询、浏览项目相应信息,无需注册；企业用户：用户注册、案例信息提交（添加、提交）。同时具有普通用户的功能；专家用户：用户注册、案例审核；管理员：用户管理、用户审核、项目管理（二次审核、删除、录入）。
3.1.2普通用户功能设置
（1）案例浏览
普通用户可通过案例列表进行浏览,也可通过项目所在地区（地区-省-市）、污染源类型、案例应用的关键技术进行案例筛选后进行浏览。用户浏览内容按项目概况、问题及污染源分析、治理方案、治理效果、运行维护、案例总结进行展示。
（2）案例查询
案例可根据案例所处的区域（地区-省-市）进行查询。将全国分为东北、华北、华东、中南、西南、西北六大地区。
案例可根据案例污染源类型分级进行查询。污染源类型包括点源污染、面源污染、内源污染、上游来水污染、其他污染源。
案例可根据案例应用的治理技术措施进行查询。治理技术措施包括：控源截污、内源治理、活水补水、生态修复、水质净化/旁路处理技术、其他处理技术。
3.2管理系统功能设置
3.2.1案例录入
企业用户注册：企业用户填写企业基本信息,完成注册,需管理员审核通过后进行案例信息提交。
企业用户填报案例信息：企业用户根据案例填报框架按照填写说明进行填写,实现案例的添加、提交等操作。
企业用户提交项目信息：企业用户确认所填项目信息无误后,完成信息提交,待管理员分配专家进行审核。
3.2.2案例审核
专家注册：专家需使用管理员提供邀请码注册,填写个人基本信息后,完成注册,需管理员审核通过后,进行案例审核。
案例审核：专家在项目案例表中可以浏览、查找待审核的案例。需按照专家意见填写说明分块填写专家意见,并提供专家综合意见。确认无误后提交。
3.2.3案例修改
企业用户案例修改：专家评审后,需企业用户按照专家意见逐条修改,并填写修改说明。
3.2.4案例二次审核
系统管理员审核项目信息：管理员对企业提交的修改后的案例进行审核,审核通过,项目信息即完成入库；若信息不完整或有误,系统管理员可退回企业用户再进行修改,直至审核通过后完成入库。
4案例框架设计
案例的框架设计考虑黑臭水体治理从项目前期调研到后期运行维护的全流程,设置项目概况、问题及污染源分析、治理方案、治理效果、项目运维、项目总结六大部分。每项内容都设有详细的填写说明。
4.1项目概况
项目概况包含项目概述、治理前河道情况。项目概述包含项目名称、基本情况、污染程度、治理目标、参加单位。治理前河道情况包含历史治理情况、黑臭水体污染情况、河道周边水环境特征、流域排水情况。其中项目基本情况、污染程度、治理目标、治理前河道水质指标为必填内容。
4.2问题及污染源分析
问题及污染源按照污染类型分为点源污染、面源污染、内源污染、上游来水特征、其他问题及污染源特征。此部分为必填项,设置至少填写一种类型污染。
4.3治理方案
治理方案包含方案简介与技术路线、治理技术措施两部分。这两部分均为必填内容。其中治理技术措施按技术类型分为控源截污、内源治理、活水补水、生态修复、水质净化/旁路处理技术、其他处理技术六类,设置至少填写一种治理技术措施。
4.4治理效果
治理效果包含水质指标、水生态变化、其他变化。其中治理后河道水质指标、水生态变化为必填项。
4.5项目运维
项目运维包含项目日常运维与项目应急方案。其中项目日常运维方式与项目应急方案为必填内容,包含项目设备日常维护、河道保洁、水生动植物维护、周期性水质检测、可能应对的污染冲击类型及应对方案等内容。
4.6项目总结
项目总结为必填内容,总结项目采用的关键技术、达到的治理效果、创新点等,以期为相关人员提供借鉴与参考。
5系统设计实现
5.1总体设计
城市水体治理工程案例信息系统主要系统部署在Web服务器上,通过后台逻辑与数据库服务器连接并进行数据交换,同时还需要用到腾讯信息服务平台提供的信息服务。
平台采用面向对象的建模过程和分析方法对系统进行建模和分析,采用了MVC架构,分为展现层、业务逻辑层、数据处理层。本系统的总体设计如图1所示。
表示层是平台直接面向用户的界面,直接与用户交互。表示层的主要功能是提供类型的用户操作界面和操作方案,捕捉和收集用户的输入信息通过表示层和给服务器处理的信息,从而给前端反馈[5-7]。用户应该在表示层的功能组中进行所有功能模块的操作。前端表示层将收集接收到的请求和各种数据,然后将它们传输到应用程序层进行相应的处理。
业务逻辑层的主要功能是根据实际的业务规则实现相关的业务逻辑功能[8]。在这个层中,实现了在表示层中相关的目标服务和功能模块。
数据层的主要职责是管理数据库中不同类型的连接和断开连接,并记录和提示数据库操作中发生的一些异常,以方便开发人员对相关数据库功能进行测试或调试[8]。系统的所有功能都与各种信息配置、业务处理数据、系统运行关系和其他信息有关；数据库文件这些数据和信息,并提供一些基本的搜索接口,以保证数据的可靠性和完整性。
5.2功能模块设计
本平台主要有三个功能模块：案例录入模块,案例展示模块,用户信息管理模块。
5.2.1案例录入模块
案例录入模块主要负责获取企业用户所录入的案例,并存入数据库。
如图2所示是案例录入模块的功能模型图,该模块的主要功能案例的初录入、再修改、专家审核、分配与通过。其中审核、分配与通过调用的是审核相关控制器,录入修改调用的是录入相关控制器,所有功能在数据层都与案例信息数据操作相关,其中案例分配需要用到查阅专家信息的操作。
5.2.2案例展示模块
案例展示模块主要是在案例审核通过之后将其展示在各个页面上,同时包含管理案例的功能。案例的展示是面向大众的,涉及的业务逻辑有主页的以及案例的,需要处理的数据是和案例相关所有数据。案例展示模块框架图如图3所示。
本模块主要有案例筛选,查阅与下载三个功能,其中筛选功能在首页可以使用,查阅功能在各个用户界面也会用到,下载功能仅由管理员可以使用,案例管理控制器通过调用案例信息数据层方法进行操作。
5.2.3用户信息管理模块
该模块主要负责对用户信息数据的管理,包括注册与登录,个人信息管理与管理员用户页面中的用户管理。如图4所示为信息管理模块的功能模型图,用户信息管理主要有专家企业用户的登录注册与个人信息修改,管理员用户的登录、各类用户管理与查看管理员日志的功能,其中与用户信息相关的功能由用户信息管理控制器通过用户信息数据层的相关操作实现,登录注册由用户登录验证控制器通过用户信息数据层的相关操作实现。
5.3界面设计
界面布局图如图5所示。
5.4数据库设计
根据系统功能设计,确定系统包括的基本实体及实体关系,从而确定本系统的物理结构图。本系统数据库物理结构图如图6所示。
6总结与展望
针对目前黑臭水体治理案例梳理分析不足,开发了城市水体治理工程案例管理信息系统。
本系统特色主要体现在：
（1）基于SSM框架技术。SSM框架是新近的开发Web应用系统的技术之一,能够有效节约系统开发成本、提高系统开发效率,使系统具有较高的可扩展性和可靠性[9]。
（2）采用MVC设计模式。使用MVC设计模式首先可以使展示层和控制层分离,便于程序员阅读代码,易于维护。其次用户界面控制器相同,MVC设计对于系统的其他部分没有影响,添加新用户界面对原有界面影响较小。最后MVC设计模式具有可重用性,模型层不同控制器可以使用相同的数据,然后将这个部分与控制层分开,可以提高该部分代码的可重用性[9]。
（3）一站式浏览、功能性索。系统设计案例由注册企业用户录入,案例来源较为广泛。同时,系统具有多种黑臭水体治理案例搜索方式,用户可以设定限定条件较为准确的筛选案例。
（4）专家审核功能。系统设计专家审核功能,由专家对案例的内容进行审核,可以较大程度的保障案例应用关键技术的可靠性和可借鉴性。
本文开发的基于SSM框架城市水体治理工程案例管理信息系统还有待于进行不断的运行测试,以期不断完善该系统。随着国家对黑臭水体治理要求不断提升,管理需求不断提高,系统的功能与设计也应逐步更新完善。
参考文献
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[3]张锦煌,吴丽娟,梁舒婷.基于SSM整合框架开发的项目管理系统[J].电脑知识与技术,2015(11):103-105.
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[8]杨德石,李金忠,叶晓鑫,等.基于SSM框架的题库和试卷管理系统的设计与实现[J].井冈山大学学报(自然科学版),2018,39(4):49-59.
[9]黄玉春,王雪峰.基于MVC模式学生评教系统的设计与实现[J].河北北方学院学报(自然科学版),2020,36(7):49-54.
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