（通信与信息系统专业论文）自来水行业信息化建设的研究.pdf

摘要 自来水行业信息化是供水现代化的重要标志，随着经济的发展、城市规 模的不断扩大、新型产业的出现、生活水平的提高，对供水的需求无论在量 还是在质上都有了很大的提高，这就对自来水行业信息化建设提出了更高的 要求。如何进行自来水行业信息化建设是一个重要研究方向。 我国自来水行业的特点的是以各城市为中心建立自来水公司，实行的是 自来水生产、管网铺设、维修和自来水供应等业务的垂直一体化经营，各自 来水公司在本地区范围内实行独家垄断经营，整个行业相对规模偏小、信息 化建设相对落后。本文通过对河南南阳、河北任丘、辽宁抚顺等自来水公司 的实地考察，分析研究目前国内自来水行业信息化建设的现状和存在的主要 问题，系统地提出自来水行业信息化建设的构架方案，构架方案从生产技术 管理、服务应用管理、行政综合管理三个方面进行实旌。 自来水行业信息化建设是个长期的过程，不可能一步到位，在信息化 建设方面营业收费管理系统是最迫切需要实施的。根据软件工程的原理和实 际需求，本文针对自来水行业，研究开发了一个营业收费管理软件，实现了 营业管理和收费管理所需的基本功能。本系统以w i n 2 0 0 0 n t 为开发平台， 以p o w e r b u i l d e r 为开发工具，数据库部分采用的是o r a c l e ，以面向对象技术 作为设计思想，采用模块化程序设计方法。 本文介绍了自来水营业收费管理系统的开发过程。结合营业收费管理的 特点和实际使用情况完成了整个系统的结构设计。整个系统采用( c s ) 结构， 在数据中心的服务器建立数据库用以存放所有相关数据表、视图、存储过程。 在分析自来水整个营业收费管理业务的流程后，将系统设计为营业信息管 理、水量水费管理、系统维护和决策支持四个予系统。在需求分析中确定每 个子系统的功能、模块功能划分和各模块相关的数据表。在软件设计方面主 要从数据窗口风格、数据库的设计，人机交互界面的设计，模块功能实现等 方面来考虑。最后功能的实现则以系统中的表务管理模块、柜台收费模块和 水表报装模块为例来说明。 关键词： 自来水行业；信息化：管理系统；数据库 w a t e rs u p p l yi n d u s t r yi n f o r m a t i z a t i o ni s a ni m p o r t a n ts y m b o lo fi t s m o d e r n i z a t i o n ，h i g h e rr e q u i r e m n e ti sr a i s e db o t hi nq u a l i t ya n dq u a n t i t yf o rt h e c o n t i n u e de x p a n s i o no ft h es c a l eo fc i t i e s ，t h ee m e r g e n c eo fn e wi n d u s t r i e s ，t h e r a i s i n gs t a n d a r do fl i v i n ga n dt h ed e v e l o po fe c o n o m i c h i g h e rr e q u i r e m n e ti s a l s or a i s e di nw a t e rs u p p l yi n d u s t r yi n f o r m a t i z a t i o n h o wt or e a l i z ew a t e rs u p p l y i n d u s t r yi n f o r m a t i z a t i o ni sa ni m p o r t a n tr e s e a r c hd i r e c t i o n t h ec h a r a c t e r i s t i co fw a t e rs u p p l yi n d u s t r yi no u rc o u n t r yi st a k ec i t i e sa s c e n t r a lt oe s t a b l i s hw a t e r s u p p l yc o m p a n y i t s b u s i n e s s i n c l u d ew a t e r p r o d u c t i o n ，l a y i n gp i p e s ，w a t e rs u p p l ya n de q u i p m e n tf i n x i n g t h ew a t e rs u p p l y c o m p a n yd om o n o p o l yb u s i n e s si n l o c a la r e aa n di t sh o l es c a l ei sr e l a t i v e l y s m a l l i t si n f o r m a t i z a t i o nc o n s t r u c t i o ni sr e l a t i v e l yb a c k w a r d t h r o u g hs p o t c h e c ki nw a t e rs u p p l yc o m p a n yi nh e i n a nn a n y a n g ，h e i b e ir e n q i ua n dl i a o n i n g f u s h u n ，a n a l y z et h es i t u a t i o no fl o c a lw a t e rs u p p l yi n d u s t r yi n f o r m a t i z a t i o n c o n s t r u c t i o n ，s y s t e m a t i c a l l yp r o p o s es t r u c t u r es c h e m eo fi n f o r m a t i z a t i o ni n w a t e rs u p p l yi n d u s t r y ，s t r u c t u r es c h e m e si m p l e m e n t a t i o nf r o mt h r e ed i r e c t i o n s i n c l u d e p r o d u c t i o nt e c h n o l o g ym a n a g e m e n t ，s e r v i c e s a n d a p p l i c a t i o n m a n a g e m e n t ，a d m i n i s t r a t i o nm a n a g e m e n t w a t e rs u p p l yi n d u s t r yi n f o r m a t i z a t i o nc o n s t r u c t i o ni sal o n gp r o c e s sa n d n o wt h em o s tu r g e n tn e e d e di sw a t e rc h a r g ea n dm a n a g e m e n ts y s t e m b a s e dt h e t h e o r yo fs o f t w a r ee n g i n e e r i n ga n da c t u a lr e q u i r e m e n tw ed e v e l o pas o f t w a r eo f w a t e rc h a r g ea n dm a n a g e m e n ts y s t e ma n da c h i e v i n gb a s i cf u n c t i o n s t h es y s t e m i sd e s i g n e dr e g a r d i n gw i n 2 0 0 0 n ta so p e r a t i o ns y s t e ma n dp o w e r b u i l d e ra s d e v e l o p i n gt o o l ，a n do r a c l ea sd a t a b a s e t h es y s t e mh a v et h ec h a r a c t e r i s t i co f m o d u l a r i z a t i o na n di t sp l a n n i n gi d e ai so r i e n t e do b j e c tt e c h n o l o g y t h i s p a p e rp r e s e n tt h e h o l e d e v e l o pp r o c e s s o fw a t e r c h a r g ea n d m a n a g e m e n ts y s t e m c o m b i n ec h a r a c t e r i s t i co fb u s i n e s sa n dm a n a g e m e n t ，a n d t h ea c t u a lu s eo ft h es u s t e md e s i g nt h eh o l es y s t e m t h es y s t e ma d o p tc sm o d e l a n dc r e a t ead a t a b a s ei n d a t ac e n t e rt os t o r ea l lk i n do ft a b l e v i e w a f t e ra n a l y z e d t h eb u s i n e s sp r o c e s s e so ft h eh o l ec h a r g ea n dm a n a g e m e n t ，d e s i g nf o u r s u b s y s t e m si n c l u d eb u s i n e s si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，q u a n t i t ya n d c h a r g e o f w a t e r m a n a g e m e n ts u b s y s t e m ，s y s t e m m a i n t e n a n c e ，a n d d e c i s i o n - m a k i n gs u p p o r ts u b s y s t e m 。i nr e q u i r e m e n t sa n a l y s i sm a k ec e r t a i nt h e f u n c t i o no fe a c hs u b s y s t e m ，e a c hm o d e l sf u n c t i o na n dt a l b e i nt h es o f t w a r e d e s i g ne m p h a s i z e do nt h ef o l l o w i n gc o n t e n t ：d a t aw i n d o w ss t y l e ，d a t a b a s ed e s i g n ， m a n - m a c h i n ei n t e r f a c ed e s i g n ，t h er e a l i z eo fe a c hm o d e l t a k et h r e ee x a m p l e s i n c l u d em e t e rm a n a g e m e n tm o d e l ，m e t e rf i x i n gm o d e l ，c o u n t e rc h a r g et os h o w h o wt or e a l i z et h ef u n c t i o no ft h es y s t e m k e yw o r d * ：w a t e r s u p p l yi n d u s t r y ；i n f o r m a t i z a t i o n ；m a n a g e m e n t s y s t e m ；d a t a b a s e 独创性声明 本人声明，所里交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的 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。 签名；越日期：塑鱼垒塑 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保 留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印，缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 随着我国实现工业化和现代化步骤的加快与自来水行业体制改革的不断深 入，中国自来水行业由国有企业低层次、粗放型垄断经营的局面己经打破，符 合国际惯例的市场竞争机制正在形成，具有技术、管理、规模优势的企业将成 为市场竞争的主流。由于自来水是一种特殊的商品，政府对自来水行业的监 管的力度也在不断加强，自来水行业面临着前所未有的挑战。自来水行业要迎 接这场挑战，就必须改革传统的经营管理模式，提高管理水平。借鉴自来水行 业的国际惯例和国外自来水行业企业先进的经营管理经验，构建整个公司的信 息化网络，实施并加快企业信息化建设是具体的举措之。 实施并加快自来水行业信息化建设，是自来水行业在市场供求关系发生根 本转变、经济结构转换、技术升级压力增大的环境下做出的必然选择。自来 水行业信息化建设就是利用现代信息技术，有效地开发、利用和管理信息资源 的过程，它需要的己不再是单的台式电脑、笔记本电脑、服务器等，而是一 个与其业务相适应的、完整的信息系统。通过自来水行业信息化建设，由网 络联结不同物理地点的生产点、营业厅、管理中心、服务中心等，保证信息的 及时交流，通过相应的软件使企业内部能监控整个生产过程的各个状态，使得 岗位与岗位之问、岗位与部门之间、部门与部门之间信息交换的效率得以明显 提高，实现了不同业务环节的信息共享。管理部门根据信息及时调整，使工 作效率大大提高，自来水生产成本降低，运作次序井然，进入一个良性的循环。 1 2 自来水信息化建设概述 目前，自来水行业的信息化建设应用仍然处于初始阶段。调查发现，6 3 9 的自来水行业真正意义上的信息化建设应用开始于二十世纪九十年代，只有2 5 的自来水行业在1 9 9 0 年之前在局部尝试过信息化应用 5 。大多数自来水行业的 武汉理工大学硕士学位论文 应用还主要集中在办公自动化系统和企业内部网络等基础平台建设上。从企业 目前实际应用的效果上看，真正实现了自来水行业内外部资源整合的企业还十 分有限，信息孤岛现象还十分普遍。整体应用水平仍然处在从基础应用向深层 次应用转变的阶段怕。普遍存在的问题有企业领导重视不够，现行自来水所有 制不利于信息化建设，部分中小自来水企业观念落后等。 1 3 本文的研究目标、内容和方法 ( 1 ) 研究目标 本文将分析自来水行业的经营方式与特点，了解其信息化建设的现状，系 统的提出自来水行业信息化建设的构架方案，并开发相应的自来水营业收费管 理软件。 ( 2 ) 研究内容 本文共分5 章，各章安排如下： 第1 章首先介绍了本文选题的目的和意义，然后介绍了我国自来水信息化 建设的现状，艟后列出了本文的研究目标、内容和方法。 第2 章介绍了自来水信息化的概念 第3 章首先介绍了自来水行业的经营方式和特点、自来水行业市场结构状 况通过对河南南阳、安徽广德、辽宁抚顺等自来水公司的实地考察提出了自来 水行业信息化建设架构和实施标准。 第4 章主要是自来水营业收费管理系统功能需求分析，在弄清业务流程和 系统性能后，逐一对四个子系统各模块功能需求进行说明 第5 章设计软件主要从数据窗1 2 1 风格、数据库的设计、人机交互界面的设 计和具体模块功能的实现来论述。 第6 章总结研究的成果和完成的工作。 本课题为建设部2 0 0 3 年科技计划项目( 0 3 0 5 一0 1 1 ) 的一部分。 ( 3 ) 研究方法 实例研究法：对辽宁抚顺市、河南南阳市、河北任丘市、安徽广德等地的 自来水公司的行业信息化建设做了具体调研。 理论与实际相结合： 根据软件工程中的原理结合自来水公司的实际需求设 计软件。 2 武汉理工大学硕十学位论文 第2 章自来水信息化的概念 2 1 自来水信息化的定义 自来水信息化：即引入先进的管理理念，应用先进的计算机网络技术去整 合企业现有的生产、经营、设计、制造、管理，及时地为自来水行业的三层决 策系统( 战术层、战略层、决策层) 提供准确而有效的数据信息，以便对需求做出 f 7 迅速的反应，其本质是加强企业的核心竞争力。 2 2 自来水行业信息化的目标 自来水行业信息化实质上是将自来水行业的生产过程、供水调度监控、事 务处理、水费收缴、管网信息、用户服务、决策等业务过程数字化，通过各种 信息系统网络加工生成新的信息资源。提供给各层次的人们洞悉、观察各类动 态业务中的一切信息，以作出有利于生产要素组合优化的决策，使企业资源合 理配置，以使企业能适应瞬息万变的市场经济竞争环境1 ，求得最大的经 r | | q | | n l 济效益。 ( 1 ) 管理方式系统化 自来水行业利用信息技术，加强经营管理的监控、分析和决策支持，把行 业内外资源充分统一管理起来，降低成本和损失，代表性的主要有分区抄表和 大用户管理系统等。 ( 2 ) 业务流程科学化 自来水行业的具体业务借助信息技术的手段更加科学、系统、完善，更好 地提供服务，并实现原来不能达到的功能。比如：业务流程的合理设计、营业 m i s 管理、工程m i s 管理。、客户服务系统管理、库存管理、财务管理”2 l 。 ( 3 ) 办公过程自动化 办公自动化，提高工作效率，弥补管理、业务流程的漏洞，增加沟通，减 少浪费。代表性主要是一些办公自动化软件。 以上的三方面并非独立实现的，也不是一蹴而就的。自来水行业处在不同 的发展规模、发展阶段，对信息化的实现要求也是不同的。也就是说，行业信 息化应该分阶段、有计划地进行，是根据发展的需要进行的，不能为了信息化 武汉理工大学硕士学位论文 而信息化。 2 3 自来水行业的发展趋势 ( 1 ) 管理控制体化 在市场经济与信息时代的飞速发展中，自来水行业内部之间以及与外部交 换信息的需求不断扩大，现代工业企业对生产的管理要求不断提高，这种要求 已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信 息和管理信息结合起来。管控一体化就是建立全集成的、开放的、全厂综合自 动化的信息平台，把企业的横向通信( 同一层不同节点的通信) 和纵向通信( 上、 下层之间的通信) 紧密联系在一起，通过对经营决策、管理、计划、调度、过程 优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，形成一个意义更广泛的综合管 理系统。 ( 2 ) 现场总线和管控一体化 信息网络是管控信息集成的基本条件，没有信息网络就不可能实现横向和 纵向信息的沟通和汇集，建网的目标在于实现全范围内的信息资源共享，以及 与外部世界的信息沟通。 自来水行业的信息网络大致可分为3 层，即企业管理层，过程监控层和现 场控制层。 管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成，把 传统的集散系统控制站( 如水处理企业的( p l c ) 分站) 的功能分散到了现场总线设 备，此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底 层网络，充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点，为控制网络与通用数据 网络的连接提供了方便。企业信息网络是管控一体化的基础，现场总线贝【j 为构 建管控一体化网络铺平了道路；过程监控层由局域网段以及连接在局域网段的 担任监控任务的工作站或控制器组成，现场总线网络通过现场总线接口与过程 监控层相连，或者监控层直接由现场总线来担当；监控站可以完成对控制系统 的组态。执行对控制系统的监控、报警、维护及人机交互等功能；企业管理层 由各种服务器和客户机等组成，用于集成企业的各种信息，实现与i n t e m e t 的连 接，完成管理、决策和商务应用的各神功能。 ( 3 ) 建设数字水务 武汉理工大学硕士学位论文 数字水务是真实水务系统的数字化再现，将综合应用地理信息系统( g i s ) 、 全球定位系统( o p s ) 、遥感( r s ) 、宽带网络、多媒体及虚拟仿真等技术，建立数 据、网络、应用三大平台，对水厂、泵站、管网等水务基础设施和水质、水压 等水情信息进行自动化监测、实时化调度、网络化办事、系统化管理和规范化 服务。人们把利用以信息技术为核心来对水务工作进行改造和运用的过程，形 象地称为数字水务。 数字水务的目标就是构筑起以信息资源数字化、信息传输网络化、信息技术 应用普及化为标志的数字水务基本框架，实现水务系统化管理、自动化监测、 实时化调度、科学化决策、网络化办事、规范化服务的目标。 武汉理工大学硕士学位论文 第3 章自来水行业信息化建设 3 1 自来水行业的经营方式和特点 自来水行业同道路、煤气、公交一样，属于城市公i ! i j 事业和传统的自然垄 断行业，关系到国计民生和人民基本生活需要，它的发展对于国家经济和社会 发展具有基础性的重要作用。建国后的3 0 多年中，一直把自来水行业当作福利 性的事业单位看待，偏重它的福利性、公益性和服务性，因而一直实行福利性 的低水价政策，目前普遍存在水价偏低的情况。由于受自然地理、水资源和 经济发展水平等因素的影响，目前中国自来水行业主要特点足；许多农村地区 还没有铺设自来水管网和使用自来水，通常以城市为中心建立自来水公司，城 市规模的大小决定着自来水公司经营规模和经营范围的大小。自来水公司实行 的是自来水的生产、管道网络的铺设、维修和自来水供应等业务的垂直一体化 经营，各自来水公司的管道被未经使用自来水的地区所分隔各自在本地区范 围内实行独家垄断经营。 3 2 自来水行业的市场结构状况 自改革开放以来，我国的自来水行业基本上实行由政府垄断经营的管制体 制，即在一定的行政区划地域范围内，企业由政府建，其投资决策和经营计划 都是城市公用事业局制定；企业领导出政府派；资金由政府拨；价格由政府定： 盈亏由政府统一负责。企业不存在什么经营风险。2 0 世纪9 0 年代后，自来水行 业陆续出现了一些非国有企业，如1 9 9 5 年，自来水的生产和供应业已有1 7 家 三资企业，1 9 9 7 年发展至4 0 家，产品销售收入也由1 9 9 5 年的0 2 3 亿元增至1 9 9 7 年1 1 5 亿元，2 0 0 1 年末已达7 6 4 亿元。近年来上海、武汉、南京等地三资、民 营和股份制的自来水公司如雨后春笋般发展起来。但总的来说，由各地政府经 营自来水公司的行政性垄断坚冰尚束打破，总体改革力度不大。目前，中国自 来水行业存在着立法滞后、法规赋予各级政府部门权利过大，政企合一、政府 与企业的职能不明晰，价格管理体制不合理，缺乏有效的激励等诸多问题。 ( 1 ) 市场集中度：迄今为止，国有的自来水企业在企业单位数、工业总产值、 ( 1 ) 市场集中度：迄今为止，国有的自来水企业在企业单位数、工业总产值、 6 武汉理工大学硕士学位论文 工业增加值、固定资产原价、流动资产合计和资产总计方面占相当大的比例， 行业集中度非常高。数量如此多的自来水企业的存在，反映了我国自来水行业 规模偏小、割地自守和缺乏竞争的现状，1 9 9 5 年自来水生产和供应行业最大四 厂商的市场集中度仅为2 8 7 ，而在同一时期的法国，其最大的两家自来水公司 其市场集中度就已达到6 8 。同时在我国很多城市内部还存在按行政单位划分 的分散供水现象，这种缺乏统一规划，盲目开采的行为造成了水资源分布的严 重失衡和浪费。 ( 2 ) 规模经济性：自来水行业是典型的网络产业，也是传统的自然垄断行业， 虽然规模经济并不是自然垄断的必要条件，决定自然垄断的是成本弱增性。但 在多数情况下，自然垄断和规模经济是高度一致的。在一定范围内，成本弱增 性正是规模经济作用的结果。如自来水行业需要建立从生产设备到用于室内服 务所需要的网络系统，这种网络系统的规模( 使用者数量和距离) 越大，越需要庞 大的固定资本投资( 在自来水供应行业其固定成本占总成本的比重达8 0 左右1 ， 在一定范围内，其需求量越大，固定成本就越可分散在每一需求上，因而越能 收到规模经济效益。从宏观上看，整个自来水行业呈现出企业组织的小矮树状 态和条块分散化格局。作为自然垄断行业，我国自来水企业的规模经济效益没 有得到根本的体现，特别是中国许多城市邻近的县镇、村镇供水各自为政，大 量建设小水厂供水和单位自建供水设施，无序开采、自各地下水，取用地表水， 低水平重复建设的小水厂供水能力不足，设备简陋，技术管理力量不足，水质 不符合国家标准，占据了相当一部分供水市场。 3 3 自来水行业信息化建设程度 目前，自来水行业的信息化建设应用仍然处于初始阶段。调查发现，6 3 9 的自来水行业真正意义上的信息化建设应用开始于二十世纪九十年代，只有2 5 的自来水行业在1 9 9 0 年之前在局部尝试过信息化应用大多数自来水行业的应 用还主要集中在办公自动化系统和企业内部网络等基础平台建设上。从企业目 前实际应用的效果上看，真正实现了自来水行业内外部资源整合的企业还十分 有限，信息孤岛现象还十分普遍。整体应用水平仍然处在从基础应用向应用深 化转变的阶段。对信息化建设的重要性的认识有待进一步提高。 在实地考察各地自来水公司后了解了一些具体情况。辽宁抚顺在9 0 年代后 武汉理工大学硕士学位论文 期花费1 0 0 多万引进水厂监控系统，却对后继的软件升级和系统维护没有给予 主够的重视，随着领导换届和各种原因，最后导致1 0 0 多万引进的设备不能正 常发挥作用。南阳中心城区现有人口7 0 万，城区面积7 0 平方公里，拥有丰富 的矿产和旅游资源。但是拥有十多个收费网点的南阳自来水公司还沿用着手工 收费，纸张记录数据，人工结算等传统的模式。由于缺乏现代的信息化手段， 产业效率较低，导致产业价格扭曲、服务质量较差。安徽广德曾经尝试过使用 以a c c e s s 小型数据库为基础的系统，在处理大量数据时速度慢，而且稳定性 不能得到保证，在出现几次数据丢失以后，对信息的建设产生了一定的抵制情 绪。这些情况在整个自来水行业特别是地县级自来水公司比较普遍，具体表现 为信息化建设程度上的落后和对信息化建设重要性认识不足。 在经济全球化、信息网络化的今天，我国自来水行业面临着从事业单位向 企业单位的转制，任务艰巨。自来水行业信息化是自来水公司利用现代信息技 术，对水资源深度开发和广泛利用的过程，涵盖了自来水生产、服务、行政综 合管理的全过程。自来水行业信息化过程也是自来水行业管理创新的过程，信 息技术手段的应用给自来水行业带来的本质变革是管理体制、管理组织和管理 模式的创新。 3 4 自来水行业信息化建设构架的提出 针对自来水行业的特点和经营方式，市场结构和现有的信息化建设普遍落 后的状况提出一个关于自来水行业信息化建设的较为全面的架构。整个自来水 行业信息化的实现必须要走技术信息化加管理现代化这条路。构架包含了生产 技术管理、服务应用管理和行政综合管理三个方面。构架如图3 - 1 所示 1 1 q l l9 n l 8 武汉理_ 工大学硕士学位论文 图3 一l 自来水行业信息化建设构架图 3 5 自来水行业信息化建设构架的实施 3 5 1 网络系统的建立 首先在现有的计算机应用的基础上，建立一套覆盖总公司各所属部门，使各 部门之间能快速交流，共享资源，并可方便的与外部沟通的i n t e m e t 网络系统， 全面提高企业的整体管理水平和工作效率 2 川。充分利用现有的硬件及软件资 9 武汉理1 ：大学硕士学位论文 源，使公司原有的管理系统在新建的i n t e r n e t 网络不但能正常运行，而且信息可 以共享。 在满足上述功能的同时，还应根据公司目前计算机应用体系结构和状况，考 虑以下几个方面：适应公司目前的应用背景和现状、保持与网络新技术的同步 发展、同时容纳低速和高速网络技术，并最终向高速网络转化、经济适用和投 资保护、建立基于i n t e m e t 技术的i n t r a n e t 信息网络。 3 5 2 实施自来水行业信息化建设 自来水行业信息化是指运用现代信息技术( 传感技术、通信技术、计算机技 术和控制技术等) ，实现自来水行业生产活动的生产自动化、管理网络化和决策 智能化。自来水行业信息化是一个系统工程，自来水行业信息化可以表现为围 绕生产技术管理、服务供应管理、行政综合管理三个方面来展开。 在生产技术管理方面需要实施的有 ( 1 ) 水厂监控系统： 水厂监控系统的设计目标是在运行生产过程中做到自动控制、自动报警、 自动保护、自动操作和自动调节，提高水厂的运行效率，降低运行成本，减轻 工人的劳动强度，优化管理，对厂内各个系统流程中的重要过程参数、设备状 态等进行计算机在线集中监测，对重要设备进行计算机在线集散控制，确保安 全生产 23 | 。 水厂工业监控系统的总体设计原则是自动化监控系统遵循集中管理、分散 控制的原则，采用网络结构的可编程控制器和计算机控制管理系统对全厂的设 备和处理工艺进行监控。利用全套的数字化设备实现对水厂各工作车间设备进 行信息采集，并对采集的信息进行分析和处理，用程序实现设备的自动化控制 和管理全厂监控系统结构符合当前工业自动化监控系统的规范模式，除了中央 监控和各子站可编程逻辑控制器( p l c ) 自动控制外，现场每一台设备均可进行现 场手动控制，每台设备可随时加入或退出自动控制系统。 监控系统一般由组态软件和p l c 构成，要求能够在线控制水厂及井群机泵 的运行，遥测包括出厂水压力、流量、耗电量、电压、电流、清水池水位、余 氯浓度等数据，可根据需要进行数据处理，编制打印报表，绘制曲线图，并在 计算机上显示出来，根据保存数据提供检索。水厂监控系统可以通过远程数据 1 0 武汉理上大学硕士学位论文 终端机实时监控等，当有异常数据和情况出现时能够自动报警。 f 2 ) 管网调度系统( s c a d a ) , 供水管网调度系统是供水行业研究的重点和难点，目前国内大多数城市供 水管网主要依赖人工经验调度，信息化手段比较薄弱。随着城市经济建设速度 的加快，工业化步伐的加大，供水管网不断地进行着改建和扩建，其复杂程度 日益加深，仅依靠人工经验调度已经不能够满足现代化发展的需求。 目前，s c a d a 系统的建设方案通常有二种。一种方案是基于无线数传电台 的方式，电台工作在一个专用的频率点，通过点对点( 一对一或对多) 的方式进 行数据传输。管网监控点的数据依靠无线发射电台及定向天线发送后，然后由 安装在调度中心铁塔上的全向天线接收，再通过调度中心的接收电台送入 s c a d a 数掘服务器中。另一种方案是基于通用无线分组业务( g p r s ) 的方式，管 网监控点的数据通过g s m g p r s 模块接入g s m 网，然后通过电信部门的g p r s 服务器将数据传输到国际互联网，再通过调度中心内部的互联网接入s c a d a 数 据服务器。作为备用方式，监控点数据也可以通过g s m g p r s 模块以短信息的 方式发出，通过电信部门的s m s 服务器发送到调度中心的g s m g p r s 接收模块 上，再转送到s c a d a 数据服务器中。方案比较后发现，g p r s 通信方式在通讯 距离、速率、抗干扰、容错性、扩展维护性能等方面明显高于数传电台方式， 但g p r s 方式在建设初期的成本和运行费用比数传电台方式高。 管网调度系统应该具备的基本功能如下： 仪表在线检测。实时采集监控站监测的流量、流量累积、耗电量累积、泵 站总管出水压力、泵进出水管压力、水池水位、电机功率、水泵运行时间等信 息。 数据实时传输。所有采集到的数据由现场发射设备发送后，将通过无线或 有线网络及时传送到调度中心的接收设备上，接收设备再将采集到的检测数据 传输到调度中心的s c a d a 服务器。 状态集中显示。将采集到的各项数据集中显示在大屏幕上，显示内容包括 每个监测值的当前状态和历史变化。系统可以方便地查询每个节点的实时和历 史状态 2 引。 控制远程执行。接收调度系统下达的控制指令，及时向远程监控站发送命 令来控制相关设备的运行，最终实现供水管网调度系统的自动化控制。 ( 3 ) 生产日报管理系统：生产日报是它是其它一切报表的基础，也是及时发 武汉理上人学硕士学位论文 现问题、指导当前生产的主要数字依据。 ( 4 ) 水质管理系统：要求能即使测量水源和各供水点的水质情况，出现异常 情况时能及时报警。 ( 5 ) i 程项目管理系统：对生产相关的各种工程项目如新管网的铺设，取水 点的增加等有一个综合的管理。 在服务应用管理方面需要实施的有 ( 1 ) 地理信息系统( o l s ) ： 随着城市建设迅速的发展，地下管线的铺设量越来越大，由于多方面的原 因，城市管线资料不全或者是资料的精度不够，经常会发生旌工人员挖坏地下 管线，造成重大的经济损失。另一方面，城市管网系统中经常由于接水、工程、 爆管、维修等需要断水，关水时主要是依靠经验丰富的工人来完成，如果他们 不在现场，节假日休息，其它的人就没有办法将水关死。提供准确可靠的地下 管线的空间和属性信息已经成为城市建设有关部门、施工建设单位及自来水公 司高度重视和迫切需要解决的问题。 传统的地下管线资料管理都是手工作业，工作强度大，工作效率低，纸质 图纸不便于保存和管理。为了提高管网管理工作的质量，减少工作强度，提高 工作效率，用现代化的计算机技术和方法来管理地下管网，代替传统的人工管 理方式就成为十分紧迫的任务。 建立城市供水管网信息管理系统也是建立数字化水司、数字化城市的个 重要的组成部分，是体现城市供水科技进步和时代发展的要求。使用计算机， 借助地理信息系统技术来进行供水管网的管理、管网设计及事故处理，已是势 在必行。地理信息系统要求为所有涉及管网信息的城市供水部门提供专业的 业务流服务，针对管网图籍资料、城市供水的设备设施进行管理，能够快速提 供准确的抢修、施工方案和决策支持，实时有效的管网动态检测分析，为供水 调度决策提供支持。 ( 2 ) 营业收费管理系统：要求全面体现城市供水营销的现代化、标准化，使 系统专业化、通用化；采用多种抄表方式，实现抄表、核算、收费自动化，实 现手续的严密管理和账务的规范管理；同时还实现水费结算的电子化。 ( 3 ) 热线报修管理系统：通过电话或其它方式，受理各类故障报修并迅速作 出反应。根据故障地点、性质，以计算机网络流程、电话、短消息等方式通知 武汉理上人学硕士学位论文 相关抢修部门进行抢修。故障处理完毕后将恢复供水信息反馈给用户并接受用 户监督。上级主管及领导可以随时了解整个抢修服务的情况，对于问题集中的 水网段要进行分析和检修。 ( 4 ) 自来水呼叫服务中心信息系统：系统集目前先进的计算机电信集成( c t i ) 技术、多媒体呼叫接入技术、异构系统信息交互技术、1 n t e r n e t 网络技术等 于一体，并与自来水企业实际业务系统，自来水办公自动化系统、自来水网地 理信息系统、自来水故障抢修系统等紧密结合在一起，突破时空的限制，通过 人工座席、自动语音传真、自来水专业人员等为用户提供电话、传真、电子邮 件、因特网、手机、i p 电话等多种服务形式的周到、快捷、全方位的自来水服 务，包括自来水业务咨询、自来水业务查询、自来水业务受理、投诉和建议、 欠费自动催缴。等，为用户与自来水企业架起一座密切联系的桥梁。 系统将自来水企业内分属各职能部门为用户提供的服务，集中在一个统一 的对外联系窗口和无形的自来水营销窗口，实现一个电话，传真等解决用户所有 问题的目标，让用户感受到高质量的服务，增强用户的忠诚度，大大提高自来 水企业的竞争能力。 系统业务包括 用户根据查询业务的类型选择，包括：故障处理结果查询、开户结果查询、 投诉结果查询、受理结果查询、水费查询、欠费查询、历史缴费查询等。再输 入查询条件后，i v r 系统根据用户选择的业务类型和输入的查询条件从数据库中 得到相应结果，并将结果转换成语音播放给用户听。 信息咨询：用户根据系统语音列出咨询信息内容，选择信息咨询类型，i v r 系统将相关的语音信息播放给用户昕。 电话缴费：用户根据系统语音提示输入水表微机号，用户选择缴费时间( 缺 省为当月) 和缴费项目，确认缴费金额和支付银行后，系统进行电话银行支付， 并告知用户支付是否成功及成功后发票的收取方法。 人工座席服务：系统在用户的输入请求下，根据用户选择的业务类型并通 过c t is e r v e r 将用户电话转接到交换机相应a c d 组同时将用户数据( 如果用 户经过验证就将用户i d 作为数据，如果没有经验证则不传数据) 保存到交换机 上，交换机通过呼叫分配系统查找并将电话转接到该组内的某一空闲座席，当 座席电话振铃时同时在计算机上看到了用户信息并进一步为用户提供服务。 停水预告：通过自动电话呼出、传真、网上发布、电子邮件、手机短信 武汉理工大学硕士学位论文 息等方式，向重要用户预告停水信息。 用户回访和满意度调查：进行服务态度调查、服务质量调查、行业风气调 查等；主动定期呼出对重要用户进行回访，以提高服务质量和用户满意度。 i n t e m e t 服务：结合i n t e m e t 技术，提供用户网上服务功能。如实时用户网 上业务受理、业务查询、业务咨询、网上故障申报、网上缴费、网上举报投诉、 中华人民共和国水力法等法律条文宣传、投诉处理结果反馈公布、用户意 见及建议收集、用户满意度调查等。 大用户服务功能：对大用户提供较高优先级的服务处理，通过电话外拨功 能主动提供服务，介绍业务处理进展情况或水价优惠方法。 用户投拆建议：通过人工座席、交互式语音、电子邮件等，受理用户对供 水服务质量的各类投诉建议，与职能部门形成闭环处理控制，并将处理结果通 过语音或因特网反馈给投诉用户。系统对用户投诉建议内容进行实时分析，向 相关部门提出警示信息和改进建议。 统计分析功能：对服务质量、打击盗窃用水等的投诉举报信息进行分类统 计并打印。 系统维护管理功能：系统在提供多种业务服务的同时，也向自来水企业提 供详尽的维护管理功能。维护管理主要功能如下：计费管理功能、安全管理功 能、服务质量管理、软电话应用、业务管理、用户资料管理等其它功能。 在行政综合管理方面： 随着计算机网络技术、通讯技术、多媒体技术、图形图像处理技术的发展， 我国o a 技术进入第三阶段。采用系统综合设备，如计算机局域网、广域网、 图像处理专用系统、语音传真、秘书系统、多功能多媒体工作站、综合业务数 字网等，实现办公一体化，综合处理语音、数据、文字、图像等，使系统有机 地集成起来，使办公业务更加现代化。 在保证各部门工作正常运转的前提下，最大限度地克服人工管理时存在的 问题，建立适应于实际工作需要的办公管理信息系统。最终目标实现办公办文 无纸化；信息处理和信息查询自动化；领导决策科学化。整个应用系统包括： 领导办公、公文管理、会议系统管理、办事管理、个人事务管理、公共信息管 理 2 9 。 领导办公：领导办公子系统为领导提供综合信息的查询、分析手段。其中 4 武汉理工大学硕十学位论文 包括综合查询、科室报表等 公文管理：利用计算机网络特点，对公文管理过程中产生的信息进行分散 收集，集中管理和共享数据的文件管理子系统。对所有进出、办理、形成、存 档的公文信息进行统一管理。其中包括收文处理、发文处理、公文流转、档案 管理等。 办事管理：在整个办事过程中，文章的起草、领导签字、公文流转、办理、 归档等。 会议管理：该子系统是实施领导决策、推动工作的重要手段，会议上传达 各级各类及其它的重要决定，讨论解决重大问题会议的主要内容进行编辑整理， 对会议前，办会过程及会议信息进行处理“。 个人事务及公共信息：包括个人档案、个人邮箱、电子名片央、i n t e m e t 查 询、公告版、机构设置、资源管理等。 武汉理上人学硕十学位论文 第4 章自来水营业收费管理系统功能需求分析 整个自来水行业信息化建设是一个长期的过程，其相关建设涉及到生产、 管理和服务的方方面面，因此不可能一步到位，这就需要有全局规划分步实施 的认识。在众多的信息化建设方面营业收费管理系统无疑是最迫切需要实施的。 营业收费管理系统的实施有投入相对小、见效快的特点。目前我国的大中型城 市在自来水营业收费管理系统方面都有了一定程度的应用，但绝大多数中小型 城市这方面的建设还很落后，对相应的软件有着巨大的市场需求。针对以上特 点和需求开发了相应的自来水营业收费管理系统。 4 1 自来水营业收费管理系统业务流程 业务流程图表达的是系统内部信息流动的情况，是高度概括的模型，只描 述业务如何流动，便于理解软件各模块之间的联系。自来水营业收费管理系统 内部的业务流程如图4 1 所示： 武汉理工大学硕七学位论文 目煅窜等i | 兰竺臣 户 基 本 违章用水 执行工单 圈嚣盖世请 交 欠 费 差 表 图4 - 1 业务流程图 4 2 自来水营业收费管理系统总体结构和功能框架 整个