燃气管网GIS综合管理系统.doc

. 燃气管网GIS综合管理系统技术方案1 目录1 目录21. 概况信息42. 技术框架62.1. 框架结构63.1. 软件环境63.2. 硬件环境83. 管网GIS综合管理系统功能94.1. 管网GIS综合管理系统基本应用功能93.1.1. 图形管理功能93.1.2. 地图浏览功能93.1.3. 图形测量功能103.1.4. 快捷检索定位功能103.1.5. 基于图形方式的信息查询统计103.1.6. 属性信息逻辑查询及检索定位功能113.1.7. 资产统计分析功能123.1.8. 影像数据应用功能133.1.9. 常用报表功能133.1.10. 管线业务数据管理功能133.1.11. 数据转换功能143.1.12. 系统权限管理功能143.1.13. 营业收费系统接口功能143.1.14. 地图打印输出154.2. 管网GIS综合管理系统数据编辑功能163.2.1. 多用户多版本协同编辑163.2.2. 基本地形图数据编辑163.2.3. 管网信息编辑173.2.4. 编辑系统数据自动校核功能173.2.5. 编辑系统日常应用校核功能173.2.6. 数据辅助管理功能184.3. 管网GIS综合管理系统专业应用功能193.3.1. 供停气模拟分析193.3.2. 停气关阀方案分析193.3.3. 竣工图资料管理203.3.4. 管网横剖面分析203.3.5. 管网纵剖面分析203.3.6. 管网动态三维分析203.3.7. 用气量统计分析功能214. 基于FLEX技术的GIS应用展示功能225.1. 图形管理功能225.2. 地图浏览功能225.3. 图形测量功能225.4. 坐标显示功能235.5. 基于图形方式信息查询统计235.6. 快捷检索定位245.7. 属性信息逻辑查询及检索定位功能245.8. 多媒体信息查询及展示245.9. 资产统计分析功能255.10. 影像数据应用功能255.11. 透视分析功能255.12. 常用报表功能265.13. 管线业务数据管理265.14. 地图打印输出功能265. WEB-GIS业务信息整合及展示功能275.1. SCADA数据接入及展示分析功能275.2. 气站信息接入及视频监控功能275.3. 项目工程数据接入及进度展示功能(预留)275.4. 呼叫热线系统的数据接入与展示功能（预留）285.5. 调度中心GIS展示系统接入（预留）286. 系统的特色和优势296.1. 先进的技术架构296.2. 人性化的操作手段296.3. GPS定位与无线基站定位技术相结合296.4. 良好的维护性设计296.5. 流畅的信息传递机制306.6. 与其他系统的集成306.7. 系统建设为企业带来的效益301. 概况信息城市燃气管网构成复杂、规模巨大,而且它纵横交错，分布在城市地面之下，是影响城市居民国计民生的命脉。然而长期以来，燃气管线资料的管理和利用是一直困扰着城市规划与建设的重大问题，它总是落后于城市建设，施工或维护过程中燃气管线被损坏的事故屡见不鲜，这严重制约了城市的发展速度。为了积极推动城市建设事业健康发展，促进城市经济的繁荣，创造美好的城市综合环境，建立起准确、完整的燃气管线档案和先进、实用的燃气管网地理信息管理系统是当务之急。地理信息系统 (GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起，形成对地理空间数据表达、处理及分析技术的信息系统。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而在对与空间位置相关的数据分析方面具有实用价值。利用计算机地理信息系统（GIS）技术来开发建立城市燃气管网信息系统能够为燃气企业提供如下帮助：l 管网空间数据统一管理利用GIS空间数据管理技术，将地形、管网、设备、门站、储气站、营业网点等信息进行统一管理，满足各个业务部门对管网信息的需求。既能全面反映一个城市燃气管网总貌，又能看清每个设备的详细信息，从而实现对燃气管网最完整、最彻底的管理。l 便捷的数据维护方式利用GIS空间数据编辑技术，可以将管网、设备、工程资料、地形图等信息通过图形、属性、多媒体等多种方式进行统一便捷的编辑维护，为管网信息的时效性、准确性、完整新提供有力保障。l 管网设备信息的快速检索利用GIS空间数据快速检索技术，能快速准确地检索、查询、统计、输出燃气工程所需的管网设备和技术资料。为燃气管网的规划、施工以及日常应用提供最大的便捷。l 辅助决策利用GIS空间数据分析技术，通过管网资产统计、营业收费信息统计分析、当前工程情况分析、管网剖面分析、管阀分析等业务功能，为领导提供科学的决策依据。l 业务信息统一展示利用面向服务的系统架构（SOA），通过开放的服务接口将燃气SCADA系统、站点视频监控系统、营业收费系统、智能控制系统等业务系统集中接入的GIS系统中进行展示和应用，使得各个业务系统信息与管网信息有机融合，实现信息共享。2. 技术框架1.1. 框架结构2.2.1. 软件环境 服务器操作系统 支持多种UNIX及Windows 系列操作系统； 后台数据库系统 支持Oracle/Sybase/MS Sql等大型商用数据库； 应用终端操作系统 应用系统界面基于Windows，采用GUI界面，交互性强，可视化程度高。 GIS平台软件 GIS平台是GIS系统的基础，所以GIS平台软件的选择是非常重要的因素。我们推荐ESRI公司的ArcGIS系列产品作为系统开发平台。ESRI是全球最优秀的GIS软件厂商和系统集成商之一，其系列产品可以为系统的开发建设提供成熟的技术和较高的系统稳定性和安全性。2.2. 硬件环境 系统服务器设备 l Windows 2000 Server，适当数量的客户访问授权 l 英特尔XEON 四核处理器 l 4GB内存及以上 l Ultra-SCSI, RAID磁盘控制器 l 4个146GB 10K SAS 2.5英寸热插拔硬盘 l 双端口千兆网络适配器 系统客户机设备 l Windows XP Windows 2000 Professional l Pentium III处理器及以上 l 512 MB内存，推荐2GB内存 l 80GB硬盘及以上 l 独立显卡，显存256M及以上 100Mbps以太网卡 智能手持终端设备 l 400MHz主频处理器及以上 l 256MB内存（ROM） l Windows Mobile 6.0简体中文版操作系统 l 240320显示屏分辨率及以上 l 内置GPS芯片（SiRF STARIII GPS芯片）或具有蓝牙接口(外接蓝牙GPS) l 大容量可更换锂电池。如果野外现场需要拍照，需要采集影像资料，可以选择有内置摄像头的PDA设备3. 管网GIS综合管理系统功能2.3. 管网GIS综合管理系统基本应用功能1.1.1. 图形管理功能GIS系统将以GIS格式的电子地图为背景，系统能够直接将电子版地图转入系统，并具有地形图的动态更新机制和维护、管理功能。也可将航测图（或遥感图）直接导入系统做为背景。电子版地图的比例为1:500、1:1000或1:2000。l 图层管理包括图层创建、图层更名、图层删除、图层备份、分层显示。l 显示控制 1.1.2. 地图浏览功能系统提供各种地图浏览工具，如下：l 图形基本操作l 局部放大l 放大镜l 动态路名l 鹰眼导航l 图形测量l 多级回放l 动态标注l 疏密协同1.1.3. 图形测量功能系统提供丰富的测量功能，如下：l 长度测量l 面积测量l 位置测量l 角度测量l 圆交点定位l 输入坐标定位l 输入距离角度定位1.1.4. 快捷检索定位功能系统提供丰富的快捷检索定位功能，如下：l 书签定位l 门牌定位l 路口定位l 地标定位l 坐标定位l 任意图层要素定位1.1.5. 基于图形方式的信息查询统计系统提供多种图形方式，方便用户进行图形信息的查询，包括单点查询、拉框查询、拉圆查询、多边形查询等，系统将自动搜索并列表显示相关对象的详细信息及统计，对图形对象进行动态闪烁。系统对于相关对象的多媒体信息提供热连接的方式，用户可以直接浏览、播放相关的图片、录像等多媒体信息。l 单点查询l 拉框查询l 拉圆查询l 条带方式查询l 任意多边形查询l 管线和管点条件查询l 地名条件查询1.1.6. 属性信息逻辑查询及检索定位功能系统具有以某个对象的任意一字段为条件查询、统计信息数据的功能。用户依据选择出的给定的属性数据定值，列出详细信息，并对其图形进行高度显示。在系统给出的“定值列表”中，用户可以采用汉语拼音的第一个字母来进行快速的信息检索。例如输入NQYL，就可以快速定位“南桥一路”。l 属性数据定值查询l 属性数据条件查询1.1.7. 资产统计分析功能依据给定的条件，系统可以自动统计各种规格管线的长度、管件和附件的数量；按管线口径、区域管网事故；按指定区域计算其面积、统计管线种类、长度，附件种类、数量和安装时间，以及区域内的用气量。根据选择的方式，统计结果可以以分布图、柱状图、饼形图及列表等形式显示、保存和打印输出。l 按属性统计l 按条件统计l 按全网范围统计l 按行政区划统计l 按环线区域统计l 按管辖区域统计l 按资产统计l 按用户用气量查询、统计l 管网漏气爆管记录统计l 管线长度统计l 框选管线长度统计1.1.8. 影像数据应用功能系统通过分层处理的方法，可以将遥感影像、卫星影像或航片等影像数据在电子地图上进行叠加显示，方便用户进行模拟实地的查看和分析。针对历史图纸资料也可以采用图像扫描的方法，将其转换为影像文件并进行叠加显示。l 影像数据的叠加显示l 多年影像数据的历史叠加分析l 影像数据的坐标校准l 纸图扫描影像的叠加显示l 纸图扫描影像的坐标校准1.1.9. 常用报表功能通过查询统计获取的查询结果以报表格式打印输出。l 查询结果报表l 固定格式报表1.1.10. 管线业务数据管理功能系统可以提供对管网爆管、漏气事故数据、阀门操作记录数据进行存储、显示、查询、统计等功能。l 管线漏气爆管记录管理l 闸门操作记录管理1.1.11. 数据转换功能系统可以对数据进行不同格式的输出，同时可以批量导入、批量修改坐标信息点；系统还提供数据校验功能，可以对数据格式、内容、完整性、拓扑方面进行校验和提示。l 直接浏览AutoCAD数据l 直接输出AutoCAD数据l 直接输出拓扑关系数据l 其他数据格式转换1.1.12. 系统权限管理功能1.1.13. 营业收费系统接口功能系统可以方便的对营业收费系统中的用户信息、抄表信息等进行接入。l 单位用气接入点关联l 单位用户接入l 用户用气接入点关联l 用户信息查询l 用户定位l 用户用气信息查询统计1.1.14. 地图打印输出用绘图仪或打印机，按屏幕或制定的区域，以标准图幅和比例，绘制以地形图为背景的管网彩色或黑白图纸。打印各类属性信息和统计报表。可自动将GIS图，转换为CAD工程用图，系统导出CAD图应带有符号显示，其符号样式与GIS系统相同。输出格式能够与办公自动化系统软件兼容。l 单幅打印功能l 分幅打印功能l 按比例打印l 比例尺自适应功能l 沿道路打印功能l 支持多种输出设备l 图形整饰功能l 拷屏输出功能l 输出图片功能l 输出PDF文件功能l 自定义制图输出方案功能2.4. 管网GIS综合管理系统数据编辑功能系统针对燃气行业特点，提供一系列图形编辑工具，方便用户进行管网数据的编辑和维护，包括管线编辑、设备编辑、设备替换、管线复制、场站编辑、管线合并、跨线编辑等。系统自动建立和维护管网拓扑关系。l 管线编辑功能l 设备编辑功能l 设备替换功能l 管网合并功能l 管线分割功能l 图形复制功能l 设备角度编辑功能l 管网设备废弃功能1.1.15. 多用户多版本协同编辑为了确保数据的准确性和唯一性和大大提高数据编辑维护工作的效率，加快数据相关工作，允许多个用户同时对图形数据、属性数据等进行编辑维护。l 多用户协同机制建立与管理l 多版本自动校核l 多版本拼接处理l 多版本冲突处理1.1.16. 基本地形图数据编辑系统需要提供基本图形编辑工具，可编辑点、线、多边形、文本等实体。l 地理图形编辑l 栅格数据编辑l 辅助编辑工具1.1.17. 管网信息编辑系统需要具备完善的图形编辑功能。无论采用何种图形录入方式，均可通过GIS的编辑工具转换为矢量图。可自动将CAD绘制的电子版竣工图，转换为GIS图。l 供气管网编辑l 供气管网设备编辑l 站址分布编辑l 站所接线图编辑l 管网规划图层编辑l 属性信息转换输入l 空间数据转换录入l 图形、属性一体化管理功能l 多媒体数据编辑l 管网设备自动编码l 参照输入方式编辑l 提取输入方式编辑l 精确输入方式编辑1.1.18. 编辑系统数据自动校核功能系统需具备数据自检功能，依据管网数据维护规范建立起规则库。在修改、设备操作等引起的逻辑错误或对管网连接会产生不良影响的操作时，系统将给出相应提示，并经过多级安全审核后才能执行。l 阀门数据校核l 管线管径数据校核1.1.19. 编辑系统日常应用校核功能系统提供意见建议随时报告、专家咨询意见随时传达的功能，各业务部门的工作人员，在日常应用中发现GIS数据的错误信息可以随时提出，由数据维护人员核对后补充完善。这样，经过长时间的积累，就能够使管网数据越来越准确，形成一个良性循环。l 意见建议添加l 意见建议查询l 意见建议删除l 意见建议分布查看l 意见建议处理状态查看1.1.20. 数据辅助管理功能系统需提供图幅结合表管理功能和相关业务信息批量导入功能，同时进行数据备份，保证数据的安全。l 图幅管理功能l 资料信息的导入功能l 图形信息的导入功能l 探测数据转换及校准功能l 数据备份功能l 数据安全恢复功能2.5. 管网GIS综合管理系统专业应用功能1.1.21. 供停气模拟分析系统可进行打开或闭合的模拟操作，并对操作后的供停气影响范围进行分析，动态着色，将结果显示在管网图形上。l 停气分析l 停气通知单管理l 停气范围分析1.1.22. 停气关阀方案分析依据确认的发生爆管事故的位置和现场特殊情况，通过管网的拓扑关系，自动查出与该管线连通的所有阀门，同时给出完全封闭爆管区域的关阀方案，同时依据日期、区域等相关信息可以对以往的阀门操作单进行查询统计。l 最优关阀方案（第一关阀方案）分析l 最优关阀方案（第二关阀方案）分析l 多故障点最优关阀方案分析l 阀门操作单辅助生成l 阀门操作单查询统计l 停气通知单辅助生成l 安民告示辅助生成1.1.23. 竣工图资料管理通过建立GIS管线对象与竣工图编号间的对应关系，自动形成管线对象与竣工图CAD资料的关联。1.1.24. 管网横剖面分析系统依据横断面位置，可以自动绘制出符合规范的横断面图，并可在横断面图与管线地图之间进行联动操作，并可以查询管线和剖点处的属性信息；用于了解管线的地下分布状态。1.1.25. 管网纵剖面分析系统依据连续管段位置，可以自动绘制出符合规范的纵断面图，并可在纵断面图与管线地图之间进行联动操作，并可以查询管线和剖点处的属性信息；用于了解地下管线的坡度状态。1.1.26. 管网动态三维分析系统依据管网的埋深、房屋建筑的层高等信息能够动态生成三维场景，方便用户在三维视角下查看地下管先的分布情况。1.1.27. 用气量统计分析功能通过与表务和帐务系统的数据接口，GIS系统可以实现相关数据的查询与统计，实现数据共享。4. 基于FLEX技术的GIS应用展示功能2.6. 图形管理功能GIS系统将以GIS格式的电子地图为背景，系统能够直接将电子版地图转入系统，并具有地形图的动态更新机制和维护、管理功能。也可将航测图（或遥感图）直接导入系统做为背景。电子版地图的比例为1:500、1:1000或1:2000。l 图层管理包括图层创建、图层更名、图层删除、图层备份、分层显示。l 显示控制 2.7. 地图浏览功能系统提供各种地图浏览工具，如下：l 图形基本操作l 局部放大l 放大镜l 动态路名l 鹰眼导航l 图形测量l 多级回放l 动态标注l 疏密协同2.8. 图形测量功能系统提供丰富的测量功能，如下：l 长度测量l 面积测量l 位置测量l 角度测量l 圆交点定位l 输入坐标定位l 输入距离角度定位2.9. 坐标显示功能当鼠标停留在图形上时，系统将自动显示出图形的坐标位置。鼠标移动时，坐标值将自动改变。2.10. 基于图形方式信息查询统计系统提供多种图形方式，方便用户进行图形信息的查询，包括单点查询、拉框查询、拉圆查询、多边形查询等，系统将自动搜索并列表显示相关对象的详细信息及统计，对图形对象进行动态闪烁。系统对于相关对象的多媒体信息提供热连接的方式，用户可以直接浏览、播放相关的图片、录像等多媒体信息。l 单点查询l 拉框查询l 拉圆查询l 条带方式查询l 任意多边形查询l 管线和管点条件查询l 地名条件查询2.11. 快捷检索定位根据指定设备分类的属性信息进行单一定位和整个结果集定位。用户输入检索内容时，可使用汉语拼音第一字母进行快速筛选，例如在进行道路名称输入时，用户可以直接输入“ysl”来进行“宜山路”查询检索。l 道路名称检索定位l 象限检索定位l 河名检索定位l 注记检索定位l 书签检索定位l 门牌地址检索定位l 气表账号检索定位2.12. 属性信息逻辑查询及检索定位功能系统可以单独对管线属性（管线类型、材质、管径、建设时间、所在位置等）、管点属性（测点性质，附属设施）以及管线与管点之间的拓扑关系进行查询。l 属性数据的定值查询l 属性数据的条件查询2.13. 多媒体信息查询及展示系统在进行信息查询时，自动提示是否存在与管网部件相关联的多媒体文件，如闸门井的图片或者视频文件，挂接在对应的闸门上，使用户不但可以通过系统查询闸门的属性，还能够浏览相关的多媒体文件；可以直接将多媒体信息依据拍摄时候的GPS坐标进行地图叠加显示。2.14. 资产统计分析功能依据给定的条件，系统可以自动统计各种规格管线的长度、管件和附件的数量；按管线口径、区域管网事故；按指定区域计算其面积、统计管线种类、长度，附件种类、数量和安装时间，以及区域内的用气量。根据选择的方式，统计结果可以以分布图、柱状图、饼形图及列表等形式显示、保存和打印输出。l 按属性统计l 按条件统计l 按用户用气量查询、统计l 管网漏气爆管记录统计l 管线长度统计l 框选管线长度统计2.15. 影像数据应用功能系统通过分层处理的方法，可以将遥感影像、卫星影像或航片等影像数据在电子地图上进行叠加显示，方便用户进行模拟实地的查看和分析。针对历史图纸资料也可以采用图像扫描的方法，将其转换为影像文件并进行叠加显示。l 影像数据的叠加显示l 多年影像数据的历史叠加分析l 影像数据的坐标校准l 纸图扫描影像的叠加显示l 纸图扫描影像的坐标校准2.16. 透视分析功能系统提供拉帘、放大镜、调节影像透明度的方法，可以对上面的影像图层进行显示控制，进行对比分析，最后可将地图打印输出。l 卷帘的方法l 圆形探照灯的方法l 调节影像透明度的方法2.17. 常用报表功能通过查询统计获取的查询结果以报表格式打印输出。l 查询结果报表l 固定格式报表2.18. 管线业务数据管理系统可以提供对管网爆管、漏气事故数据、阀门操作记录数据进行存储、显示、查询、统计等功能。l 管线漏气爆管记录管理l 闸门操作记录管理2.19. 地图打印输出功能用绘图仪或打印机，按屏幕或制定的区域，以标准图幅和比例，绘制以地形图为背景的管网彩色或黑白图纸。打印各类属性信息和统计报表。可自动将GIS图，转换为CAD工程用图，系统导出CAD图应带有符号显示，其符号样式与GIS系统相同。输出格式能够与办公自动化系统软件兼容。l 单幅打印功能l 分幅打印功能l 比例尺自适应功能l 沿道路打印功能l 支持多种输出设备l 图形整饰功能l 拷屏输出功能5. Web-GIS业务信息整合及展示功能1.1. SCADA数据接入及展示分析功能利用GIS系统和SCADA系统的数据接口功能，获取管网运行的实时数据，掌握管网运行的动态变化，包括进口压力、出口压力、温度、压力、瞬时流量、累计流量、日累计流量等信息。GIS系统可以依据由SCADA系统收到的实时数据，进行数据的动态标示，直接将其显示在GIS系统的相关图形符号旁，并动态更新。主要功能包括：l SCADA设备分布显示l SCADA数据实时获取l SCADA数据实时标注l SCADA历史数据查询统计l SCADA历史数据曲线分析l 多个SCADA历史数据对比分析1.2. 气站信息接入及视频监控功能利用GIS系统和视频监控系统的数据接口功能，系统可以显示现场的视频实时信号，直观反映现场状况。主要功能包括：l 储气站的分布显示l 储气站的属性信息查询l 视频监控的分布展示l 视频设备的属性查询l 视频远程监控1.3. 项目工程数据接入及进度展示功能(预留)通过与项目管理部的数据接口，系统可以显示目前整个所辖区域内项目工程对的分布情况。通过直观的符号标识项目工程当前所处的施工状态。点击项目工程的符号，系统可以列出项目工程的基本信息，包括：施工路段、工程量、施工单位、工程编号等。系统提供时间轴的滑动显示功能，动态显示不同施工进度的项目工程的分布情况。1.4. 呼叫热线系统的数据接入与展示功能（预留）奥枫软件具有完备、成熟的数据接口与呼叫热线系统进行对接，可与呼叫热线中所有类别的工作单进行数据传输，如现场维修、管网维修、表务问题等，并对呼叫热线系统中比较复杂的重复单、预约单等处理有完整的解决方案。1.5. 调度中心GIS展示系统接入（预留）6. 系统的特色和优势1.6. 先进的技术架构 桌面应用、浏览器应用和手持移动应用的一体化设计，极大的方便了用户的使用，使室内的信息化扩展到了室外，扩展到了工作的现场。在解决户外信息查询检索的同时，也解决了户外信息的采集，形成了数据的无纸化流转，提高了户外的工作效率。 1.7. 人性化的操作手段 系统在设计上本着高定位、高起点的指导思想，但在用户使用界面上则以人性化的操作手段为特点，力求为客户提供操作简单、实用便捷的系统。强大的应用功能、美观的图形界面、便捷的操作方法共同为系统的实用化推广打造了坚实的基础。1.8. GPS定位与无线基站定位技术相结合在室外条件比较好的情况下，系统智能手持终端采用GPS定位技术，当周围环境不够理想甚至工作人员处于室内工作环境下，智能手持终端将自动切换到无线基站定位技术，确保定位支持。 1.9. 良好的维护性设计 系统采用模块化方法进行构建，内部数据结构开放，图形数据可向各种国际GIS数据标准进行转换。在系统维护上，系统提供包括进程维护在内的多种维护方案，真正零响应时间，确保系统的安全稳定。1.10. 流畅的信息传递机制系统致力于建立与现场信息同步机制，确保管网数据的唯一性和一致性，全面保证了管网资料更新的准确性、时效性和实用性，在查勘、设计、方案、施工等工作流程中，确保系统维护工作的闭环流转，真正的、全方位的为生产管理服务。 1.11. 与其他系统的集成 立足于搭建开放式数据平台，系统重视与外部系统的数据接口，建立了GIS系统与管网水力模型系统、管网实时监测SCADA系统、管网漏气监测系统、帐务系统、表务系统等的数据接口。1.12. 系统建设为企业带来的效益 管网设施资料库的建设，实现从纸质图纸资料的管理到信息化、无纸化管理，提高管网资料的信息化管理水平； 业务流程的引入，实现从各种独立的文件资料的管理到统一业务流程管理，提高日常工作效率和工作质量； 综合展示系统建设，实现从一个个信息孤岛到业务系统集中展示和应用，为工作人员提供一个可视化、直观的、良好用户体验的信息系统门户； GPS定位技术的引入，实现从现场工作人员无法管理到现场工作状态的实时监控挂历，为办公室和现场工作架起一座直通桥梁； 现场多媒体信息的实时上传，实现从了解现场情况靠电话到现场情况实时掌握，为领导指挥决策提供依据；26 / 26