Podpůrné databáze

Pružný a variabilní provoz systému zaručuje řada dalších relačních databází, soustřeďující údaje jednak charakteru popisného a relativně stálého, jednak další data, která poskytují uživatelům větší informační potenciál a s vodním hospodářstvím podniku přímo souvisí. Mluvíme pak zjednodušeně o číselnících a informačních databázích.

Poznámka 1 ke všem podkapitolám:  Pro obecné použití v operačních systémech Unix, DOS aj. je zásadně jako identifikátor sloupce relační databáze použit identifikátor ve smyslu amerického standardu pro výměnu počítačových informací, tedy zásadně bez diakritiky.

Poznámka 2 ke všem podkapitolám: Ty položky databází, které se účastní tvorby indexového výrazu, jsou označeny (červenou) tučnou kurzívou.

Kapitola o číselnících je kategorizována následovně:

Číselníky

Pod číselníky se rozumí klasické zobrazení kódu na otevřený text nebo hodnotu (hodnoty) jiného typu podaného ve formě relační databáze. Kód je přitom vždy jedinečný klíč, který je možno považovat za primární. V předkládaném informačním systému je číselníku celá řada; zde je podán popis jen nejdůležitějších z nich. Jsou uvedeny v samostatné podkapitole "Číselníky".

Informační databáze o podnicích

Tato skupina databází soustřeďuje informace jak o jednotlivých podnicích jako takových, tak o jejich členění na provozy a areály a naopak o jejich seskupování do samostatně souhrnně sledovaných skupin podniků. Popis těchto databází je uveden v samostatné podkapitole "Podniky".

Informační databáze o chemismech

Pod pojmem chemismy zde zjednodušeně rozumíme vše, co se týká chemických analýz vod na znečišťující látky. Kromě databáze obsahující ohodnocení tras koncentracemi těchto látek jde o řadu databází, které je věnována samostatné podkapitola "Chemismy".

Informační databáze o provozních údajích

Popisovaný informační systém se snaží o komplexnější informační potenciál, než jsou jen informace o vodním hospodářství. Obsahuje možnost evidence a zpracování některých údajů, které je možno označit jako provozní údaje. Databáze s těmito údaji jsou popsány v samostatné podkapitole "Provoz".

Vazby mezi databázemi

Předchozí odstavce popisují jednotlivé samostatné fyzické databáze. Většinu informací však lze získat ne zpracováním jediné takové databáze (i když právě jedna databáze bývá "ta hlavní"), ale zpracováním více databází vzájemně logicky propojených. Teoretickou bázi tohoto mechanismu podává kapitola výše. Vazby vytvářené mezi databázemi popisovaného informačního systému jsou uvedeny v samostatné podkapitole "Vazby".

Interní číselníky

Popisovaný informační systém používá řadu relačních databází jako reprezentaci zobrazení f kódu na otevřený text nebo jinou hodnotu. Tyto číselníky mají často doplněny sloupec vzoru a obrazu v reprezentovaném zobrazení f o sloupce hodnot dalších zobrazení g, h, ... jakožto obrazů stejného vzoru.

Číselníky se ovšem neliší od jiných relačních databází. Jsou často vyčleňovány pro svůj relativně stabilní obsahový charakter. V této kapitole je podána informace o základních číselnících systému.

Číselník jednotek

Hodnoty sledovaných veličin se zadávají v různých jednotkách. Číselník jednotek slouží jednak ke kontrole resp. nabídce zadávané jednotky, jednak obsahuje konstanty pro přepočet na jednotku základní a na jednotku množství z jednotky koncentrace. Strukturu databáze uvádí následující tabulka.

Možný obsah číselníku:

Číselník kvality vod

Číselník obsahuje kategorie členění vod podle kvality. Kvalita 1 až 4 odpovídá normám a vyhláškám (např. [34]), kvalita 5 a další jsou zavedeny pro specifické podmínky důlních podniků a na ně navazujících podniků (koksovny apod). Strukturu databáze uvádí následující tabulka:

Možný obsah číselníku:

Číselník laboratoří

Databáze obsahuje přehled laboratoří, ze kterých mohou přicházet do systému údaje o provedených analýzách. Strukturu databáze uvádí následující tabulka:

Možný obsah číselníku:

Číselník typů uzlů

Číselník typů uzlů na nejvyšší úrovni kategorizuje uzly z hlediska jejich postavení ve vodohospodářské síti podniku. Strukturu databáze uvádí následující tabulka:

Možný obsah číselníku:

Číselník podtypů uzlů

Číselník typů uzlů na nejvyšší úrovni kategorizuje uzly z hlediska jejich postavení ve vodohospodářské síti podniku. Číselník podtypů umožňuje jemnější dělení jednotlivých typů. Strukturu databáze uvádí následující tabulka:

Možný obsah číselníku:

Číselník skupin podtypů uzlů

Číselník typů uzlů na nejvyšší úrovni kategorizuje uzly z hlediska jejich postavení ve vodohospodářské síti podniku. Číselník podtypů umožňuje jemnější dělení jednotlivých typů. Číselník skupin podtypů uzlů je pak nejjemnějším dělením uzlů. Strukturu databáze uvádí následující tabulka:

Možný obsah číselníku:

Informační databáze o podnicích

Databáze trustů podniků

Pro nejvyšší organizační jednotku podniků byl zvolen termín trust. Trust je nejvyšším seskupovacím prvkem pro souhrnné informační výstupy. Databáze má strukturu danou následující tabulkou:

Část možného obsahu databáze je např.:

Databáze skupin podniků

Trust je nejvyšší seskupovací jednotkou pro podniky. Jemnější členění poskytuje skupina podniků. Databáze má strukturu danou následující tabulkou:

Část možného obsahu databáze je např.:

Databáze podniků

Tato databáze je základní databází z hlediska pojmu znečišťovatel uvedeného v §1 odst. (1) zákona 58/98 Sb. Každý řádek databáze je informací především o jednom zpracovávaném znečišťovateli; těmi jsou především důlní podniky. Dále databáze obsahuje i ostatní právnické osoby obsažené v modelu vodohospodářské sítě, jako např. podniky VaK, povodí Odry apod. Databáze má strukturu danou následující tabulkou:

Část možného obsahu databáze je např.:

Databáze podnikových areálů

Některé podniky se rozkládají v několika areálech. Areál je totožný s umístěním zdroje znečištění, informace o němž jsou požadovány formulářem 2/6 vyhlášky č. 47/99 Sb. Databáze má strukturu danou následující tabulkou:

Část možného obsahu databáze je např.:

Databáze podnikových provozů

Některé velké podniky se člení do několika menších provozů, z nichž každý má svého samostatného vodohospodáře. Členění na provozy umožňuje pak směrovat informační výstupy konkrétním vodohospodářům za jimi spravovanou část subsystému. Databáze má strukturu danou následující tabulkou:

Část možného obsahu databáze je např.:

Informační databáze o chemickém složení vod

Lokality odběru vzorků

Místa ve vodohospodářském systému podniku, odkud se odebírají vzorky vod pro chemickou analýzu, jsou v podstatě trojího typu a tedy také trojího způsoby zpracování vzhledem k síťovému modelu. Podstatné je, že z hlediska zavedení vodohospodářské sítě je základním cílem sledování a hodnocení kvality vody v každé jednotlivé trase sítě a celkové množství znečištění přenesené (a tedy vypuštěné) touto trasou. Tři možnosti jsou tyto:

1. Lokalita odběru vzorku je přímo na nějaké trase vodohospodářské sítě. V tom případě je kód lokality přímo "zástupcem" trasy.

2. Lokalita odběru vzorku je v nějakém uzlu sítě. Uzel byl zaveden jako místo, z jehož všech výpustí odtéká voda stejné kvality a odběr vzorku se pak týká této (všude stejné) odcházející vody. Analytické údaje zjištěné ve vzorku z takové lokality jsou pak rozšířeny na všechny trasy z tohoto uzlu vycházející.

3. Lokalita odběru vzorku sice principielně patří nějakému místu hospodaření s vodou, ale netýká se bezprostředně zákonů o znečištěných vodách (jde např. o hygienickou kontrolu vody v kuchyních a koupelnách apod). Tato hodnota je pouze evidována a vykazována, ale jinak s ní není pracováno.

Databáze, ve které jsou uvedeny všechny lokality odběru vzorků ve vztahu k vodohospodářské síti, má strukturu popsanou následující tabulkou:

Příklad části možného obsahu databáze je následující:

Databáze chemických stanovení

Zákony, vyhláškami, hygienickými  i interními předpisy je dáno, u jakých chemických látek mají podniky povinnost provádět stanovení koncentrace. Databáze chemických stanovení obsahuje nejen pouhý výčet látek, ale i informace o jednotkách pro jednotlivá stanovení, o zahrnutí analýz dané látky do různých typů informačních výstupů apod. Databáze má strukturu popsanou následující tabulkou:

Možný obsah databáze je následující:

Limity dané kanalizačními řády

Zvláště organizace typu "Vodovody a kanalizace" si stanovují podmínky pro příjem znečištěné vody do svých kanalizací. Tyto podmínky jsou známy vodohospodářům jako kanalizační řád. Severomoravských důlních podniků se týkají kanalizační řády podniků OVaK a SmVaK. Databáze obsahující limity látek daných svou zkratkou má strukturu popsanou následující tabulkou:

Příklad části možného obsahu databáze je následující:

Limity pro jednotlivá místa odběru vzorků

Pro jednotlivá místa odběru vzorků mohou být stanoveny limity znečišťujících látek. Nejčastějšími zdroji omezení jsou jednak kanalizační řády (viz databáze LIMKAN), jednak vodoprávní rozhodnutí. Databáze LIMKAN promítá automaticky své údaje do popisované databáze LIMMIS; tu však lze doplňovat i o omezení jiných zdrojů. Databáze má strukturu popsanou následující tabulkou:

Příklad části možného obsahu databáze je následující:

Vodoprávní rozhodnutí

Ze zákona jsou orgány zasahujícími do správy životního prostředí vydávány omezení na množství látek pro jednotlivé konkrétní výpusti znečištěné vody. Tato omezení jsou vydávána jako vodoprávní rozhodnutí. Znečišťovatelé jsou povinni tuto výpusť vzorkovat a znečištění kontrolovat. Z hlediska popisovaného systému je výpusť bodem trasy (většinou "hodně blízko konci trasy") vodohospodářské sítě. Databáze vodoprávních rozhodnutí má strukturu popsanou následující tabulkou:

Příklad části možného obsahu databáze je následující:

Informační databáze o provozních údajích

Číselník provozních údajů

Předkládaný informační systém se snaží o komplexnější informační potenciál než je jen samotný vodohospodářský subsystém podniku. Dovoluje sledovat a zpracovat i údaje obvykle označované jako provozní. Strukturu databáze uvádí následující tabulka:

Možný obsah číselníku:

Databáze provozních dat

Uvedeným číselníkem provozních údajů jsou kódována vlastní provozní data. Zadávají se od minulého data k danému datu (obvykle jednou měsíčně k poslednímu dni měsíce). Databáze provozních údajů má strukturu vyjádřenou následující tabulkou:

Příklad možné části obsahu databáze:

Seznam ekonomických údajů

Předkládaný informační systém eviduje i další data týkající se vodohospodářského subsystému podniku. Dovoluje sledovat a zpracovat i údaje obvykle označované jako ekonomické. Databáze se seznamem sledovaných ekonomických údajů má strukturu vyjádřenou následující tabulkou:

Příklad možné části obsahu databáze:

Databáze ekonomických dat

Na předchozí seznam sledovatelných ekonomických údajů navazuje databáze vlastních ekonomických dat. Databáze má strukturu vyjádřenou následující tabulkou:

Příklad možné části obsahu databáze:

Vazby mezi databázemi

Vodohospodářský informační systém používá řadu relačních databází. Vazba mezi dvěma relačními databázemi je obecně vytvářena na základě hodnot výrazu vyhodnocovaného na straně databáze, ze které vychází vazba, a hodnot indexového klíče na straně databáze, do které směřuje vazba.

Poznámka: některé jednodušší relační databázové systémy nedovolují vytvářet vazby pomocí obecného výrazu, ale jen pomocí hodnot jediného sloupce. Stanovují např., že vazby lze provádět jen na základě primárního indexového klíče (na straně databáze, do které směřuje vazba), a přitom za primární indexový klíč mohou být prohlášeny hodnoty jediného sloupce databáze, nikoliv obecný výraz zahrnující hodnoty více sloupců databáze (a už vůbec ne hodnoty jiných, dříve připojených databází). Takové databázové systémy jsou pro potřeby profesionálních informačních systémů nepoužitelné.

V popisovaném vodohospodářském informačním systému jsou vytvářeny konkrétní vazby aktuálně podle množství a kvality informací, které je zapotřebí získat. Poměrně obecný - i když ne zcela vyčerpávající - přehled o většině možných logických vztazích podává následující schéma:

Obr. 8.5.1: Schéma vazeb mezi databázemi

V předchozím obrázku znázorňuje spojnice ® vazbu do cílové databáze indexované jedinečným klíčem - tedy to, co bývá označováno jako vazba N:1. K řádku výchozí databáze je připojen jediný řádek cílové databáze (pokud existuje). Je zřejmé, že výměnou postavení zdrojové a cílové databáze se vazba stává tou, která je označována jako 1:N.

Za pozornost stojí vazba z databáze tras vodohospodářské sítě do databáze uzlů sítě. Ve schématu shora bylo použito zjednodušující znázornění. Ve skutečnosti jde o vazbu tohoto typu (příklad ukazuje následné vazby např. do "Podniků"):

Obr. 8.5.2: Vazby do stejné databáze vícekrát

Při vytváření virtuálních struktur pomocí vazeb je databáze UZLY použita dvakrát: jednou jako cíl vazby zprostředkované výrazem KODPZ+KODZ (v tom případě má databáze UZLY dočasné jméno ZDROJE), jednou jako cíl vazby zprostředkované výrazem KODPC+KODC (v tom případě má databáze UZLY dočasné jméno CÍLE). Obě vazby přitom vycházejí z jediné fyzické databáze TRASY a směřují do jediné fyzické databáze UZLY - v ní jsou ovšem dvojím použitím vytvořeny dva samostatné přístupové mechanismy, zvláště dva různé pointery na řádky.

Vazby z "obou uzlů" pak směřují do obdobně dvakrát použité databáze PODNIKY; její data jsou pak přístupná dvěmi samostatnými přístupovými mechanismy: jednou řízené vazbou ze Zdrojů, jednou z Cílů. Z "obou podniků" pak dále směřují vazby do "dvou trustů" atd. podle obr. 8.5.1. K dispozici je pak odpověď např. na otázku, jaké je úplné textové označení trustu obsahujícího zdrojový uzel.

Následující vazby zajišťují přístup např. ke všem předchůdcům příp. následníkům každé trasy :

Obr. 8.5.3: Přístup k předchůdcům a následníkům tras

Vazba z databáze TRASY přes KODPZ+KODZ do databáze uzlů přístupné jako ZDROJE určí pro každou trasu T její jediný zdrojový uzel U (každá trasa je v databázi TRASY jen jednou a každý uzel je v databázi UZLY jen jednou). Vazba z databáze uzlů přístupné jako ZDROJE do databáze tras přístupné jako VSTUPY ZDROJŮ za podmínky, že trasy jsou indexovány výrazem (počínajícím) KODPC+KODC, určuje všechny takové trasy, jímž je uzel U uzlem koncovým. To jsou právě všichni předchůdci trasy T. Obdobně pro VÝSTUPY CÍLŮ lze získat všechny následníky trasy T.

Právě množina všech předchůdců dané trasy má význam při výpočtu neznámé koncentrace m_T znečišťující látky resp. neznámého množství M_T této látky v trase T při všech známých objemech O_i a známých koncentracích m_i v trasách, které jsou předchůdcem trasy T za předpokladu, že se v počátečním uzlu trasy T nemění kvalita vody. To je častý případ uzlů, ve kterých se spojují resp. rozbočují kanalizace, vodovodní sběrače apod.

Označíme-li M_U množství sledované látky celkem do uzlu U přepravené vstupními trasami uzlu, označíme-li dále O_U celkový objem vod vstoupivši do uzlu U, je

M_U = S m_i . O_i

O_U = S O_i

a protože se kvalita vody v uzlu U nemění, je koncentrace sledované látky ve všech výstupních trasách uzlu U (a tedy v trase T zvlášť) stejná a rovna

m_U = m_T = M_U / O_U

Množství přepravené látky v trasách vystupujících z uzlu U se pak dělí v poměru objemů v těchto trasách, je proto množství látky M_T přepravené trasou T rovno

M_T = m_T . O_T  = O_T . (S m_i . O_i) / ( S O_i)