ZD-市政设施巡检监控系统整体解决方案

1、市政设施巡检解决方案 中地数码历史修订记录日期版本号修改内容修改人2009年3月16日 星期一V1.0本文档的第一版吴疆彭志锋陶留锋XX市XX设施巡检监控系统整体解决方案中地数码数字城市事业部概要说明项目名称“XX市XX市政设施巡检监控系统实施与人员培训”。项目目标和经济技术指标XX市XX市政设施巡检监控系统是集中利用了办公自动化技术、WebGIS技术、嵌入式GIS技术和服务器无人职守技术等新兴技术，基于面向服务的SOA松耦合构架建立的市政设施巡检、监控、维修、养护一体化解决方案。通过本项目的实施，能降低巡检工作管理成本，加快巡检维修养护工作的处理速度，提高企业信息化水平。主要经济技术指标如下

2、：降低巡检工作管理成本系统通过智能手机实时上报的事件自动生成每一个巡视人员的巡视日志，巡视人员不再需要在巡视后专门返回办公室填写巡视日志，使得巡视日志的生成从2小时缩短到20分钟以内。系统通过智能手机实时上报的经纬度坐标，比对巡视工作指定的巡视区域和到位点，自动在电子地图上显示每一个巡视人员的实时位置，任意一个巡视人员离开巡视区域或者未达到指定巡视位置系统将在5分钟之内发现并提示管理人员。加快事故处理速度巡视人员可以通过类似“发短信”的方式上报巡视中发现的事件，并可以在事件上报中附带现场照片，使得事件的发现上报提醒全过程由原来的46个小时缩短到5分钟以内。巡视人员上报紧急事故的时候，系统将同时

3、提醒总公司、巡检部门、抢修部门、协调理赔部门，并将紧急事故的情况以短信方式发送到各个相关部门的主要领导手机上，使得紧急事故的上报在5分钟之内完成。管理部门接到上报的事件后，能够一键转发到相应的检测部门、维修部门以及协调理赔部门，并打印相关的派单卡片，注明事故位置、联系人，附带地图、现场照片，使得发现事故备料备件派单处理的全过程在10分钟内完成。提高企业信息化水平提供巡检日志按时间、班组、事件类型的查询统计，并能够按照巡视人员上报事件数量、上线时间、巡视行程总公里数、到位情况等对巡视人员进行统计汇总、评价分级。按照提前录入的材料价格、机械价格、民工费用等计算每一次维修养护的费用，提交汇总清单，并

4、且在电子地图上按照费用的不同自动生成专题地图，方便企业决策层直观了解维修养护工作情况。能通过手持RTK采集管道、阀门等企业设施的GIS数据，采集结束后自动将数据导入到GIS系统中，保证空间位置、设施属性台帐以及拓扑连接关系的正确。能够大大降低管网GIS数据的维护工作量。系统设计原则实用性：中地数码数字城市事业部从事市政GIS十余年来拥有供水、排水、燃气、电力、路灯、道桥、公交、园林等市政用户单位250余家，其中供水用户达到100家以上，本系统建立在与庞大的老用户群的探讨交流基础之上，贴近真实需求。高效性：系统继承并发展了中地数码一直以来擅长管理海量的空间和属性数据的传统，并拥有一支经验丰富的测

5、试队伍，保证在多用户大并发量下系统的稳定高效。高可靠性及性能稳定：在服务器端安装大型数据库系统，可以直接使用已有的双机热备份技术，加上数据库本身的备份技术，充分保证了系统的高可靠性和系统运行的稳定性。先进性：系统建立在拥有自主知识产权的地理信息系统平台MapGIS之上，实现了桌面系统、Web、手持设备共用一套空间数据库的核心技术。通过在智能手机上的嵌入式开发，成功的把外业巡视人员纳入办公自动化范畴。良好的可集成性：系统在设计中充分采用了SOA的设计理念，一方面使得系统中的数据能够通过公用接口方便的被其它系统使用，保证数据最大限度的被重复利用；另一方面面向服务的松耦合结构也保证系统容易与其它系统

6、相互集成。充分保证安全性、保密性：系统的安全性和保密性是通过数据库技术来实现的，对每个角色都有严格的权限设置，使得工作安全责任有了严格地把关，明确责任。系统的开放性：系统采用的都是开放技术，如工业标准的商业数据库、通用的开发语言等，保证了系统的开放性。外部系统的接口可采用文件方式、数据库方式、进程通讯方式，能将SCADA系统、资产管理系统、现场在线监测系统等外部应用结合进来，从而实现企业级信息资源共享。 项目规划第一阶段：巡查部门和全部巡查人员使用新系统进行工作。第二阶段：检修养护部门使用新系统进行工作，巡查、检修、养护部门实现自动化协同化办公。第三阶段：数据维护部门采用手持RTK对GIS数据

7、进行维护。系统特点贴近需求。系统的构想、发展和成熟经过了10人月以上的需求调研，与20余家市政单位进行了面对面的探讨交流，逐步形成了系统从实用出发，切实满足用户需求的实现模式。易学易用。系统无论是面向管理人员的指挥中心模块还是面向普通巡视人员的手持设备模块均采用了易用性设计，所有使用者在3工作日的培训学习后均能对系统应用自如。数据维护工作量小。系统的数据全部来源于已经建成的市政设施GIS系统，数据完全共享，只需要对原GIS系统进行数据维护，即可对巡检系统进行数据维护。于此同时，系统还提供使用Google Map为地理背景的实现模式。从而摆脱了传统GIS项目数据维护工作量大、费用高昂的问题。系统

8、体系结构市政设施巡检监控系统监督指挥中心巡检办公自动化巡检业务手持终端维修养护办公自动化Mobile管网GIS系统手持管网数据采集器系统模块图以WebGIS的形式提供监督指挥系统，能够显示电子地图、实时显示巡视人员所在位置、实时显示事故解决情况、实时显示瞬时压力流量等遥测信息。以Web的办公自动化模式实现巡视、维修、养护的无纸化办公。在智能手机中加载应用程序，使得巡视人员、巡视车辆能够在手机中查询电子地图、上报事故情况、接收指挥中心命令。在RTK设备中加载专用的GIS数据采集软件，使得数据采集的结果能直接导入GIS系统，大大减少内业编辑的工作量。系统运行环境服务器：Windows NT/200

9、0/2003Server。手持终端：Windows Mobile5.0/6.0/6.1。 内置GPS芯片，精度10M以内。手持RTK：Windows Mobile5.0/6.0/6.1。 单点定位5M以内，差分定位0.5米以内。系统功能说明监督指挥中心监督指挥中心是建立在MapGIS管网基础上的WebGIS系统。它除了具有市政WebGIS系统的共同特征外，还有巡检系统的特点：能实时观看到巡检所在的地理位置，以及相应的地形地貌和管线分布情况。能通过打电话、发短信的方式实时调度巡检人员。使用者是公司决策层、巡线所所长。通过监督指挥中心可以完成人员的管理、调度和考核，事件的分析处理，任务的分派和事件

10、的最终完结，还有日志和文档的管理等功能。监督指挥中心人员监控管理本系统采用智能手机获取GPS全球定位系统发送的坐标，在经过坐标转换与矫正获得巡线人员的实时坐标，发送到监督指挥中心，并且可以显示在大屏幕上，让管理者对于巡线员当前的位置可以一目了然。方便管理者的指挥，实现了对巡线员的实时监控。主要功能包括：实时显示巡线员当前的位置情况；显示巡线员当前位置周围的地形地貌；对巡线员的的显示进行过滤，可以只监控特定的几个巡视员；自动判断巡线员有没有在工作时间内离开计划中的巡视区域；当发生巡线员离开工作区域或者手机关机等异常情况，系统能自动将这种情况记录下来并提醒巡视所管理人员。巡线轨迹显示本系统按天记录

11、下了巡线员的轨迹，可以在任意时刻查看指定巡线员的巡线轨迹，并且自动记录下巡线员的行走距离，在线时间等，为巡线员的绩效考核和对于消极怠工的处理提供明确有力的依据。轨迹回放无人职守监控提供无人职守监控模式，所有的考勤异常、人员监控、轨迹记录均由服务器自动完成，不需要监控管理软件开机。调度指挥可以点击地图上的巡视人员，直接给巡视人员发短信打电话，从而实现对巡视人员的调度指挥。调度指挥巡视任务管理给巡视人员指定巡视的区域、巡视日期，并提供动态调整工具。划定巡视区域服务器按照指定规则和法定节假日自动生成每天的巡线任务。地图操作监督管理中心大屏幕显示了整个系统的地图信息，可以在上面进行距离量算，面积量算等

12、数学计算。为监督管理中心制定工作计划和巡检区域提供了参考。主要功能包括：市政设施WebGIS显示；距离量算、面积量算；面积量算地名定位、定位线定位；地图打印。地图打印查询与统计地图信息中包括了市政设施的信息，可以对市政设施做查询和统计分析，为管理和维护系统提供了便利。查询统计爆管分析分析市政设施爆管后需要关闭的阀门，并打印阀门启闭通知单。爆管分析SCADA系统在地图上显示测压点所在位置，并且能实时显示出每一个测压点的压力流量分析曲线；点击指定需要查询的设备，给定时间范围，列出设备在该时间段内的压力变化历史；列出实时处于阀值气压范围外的所有管段，并且在视图上对这些管段进行高亮和闪烁处理。并且有警

13、报声音提示；查询从SCADA中获取到的实时信息，通过设置的阀值和管段类型做为条件来查询到异常的气压和流量信息。巡检办公自动化巡检工作自动化办公系统缩短了巡检业务的办公时间。提高了工作效率节约了成本。它建立在工作流引擎基础上的Web化自动办公系统。实现巡线所、检修队以及上级科室巡检业务的无纸化办公。能实时接收事件，打印检修派单，完成发现上报检修复查结案评价的全工作流管理。使用者是巡线所所长、抢修队、养护科等巡视和检修工作的职能科室。实时业务处理实现监督指挥中心、巡检人员以及各职能部门的业务流信息交互。从而保证业务流程的及时快速的得到响应和处理。主要功能包括：能实时接收巡线员上报的事件，并查看随事

14、件上报的图片和对事件发生位置进行定位。接收到的事件巡视员上报事件后，普通事件提示巡线所，紧急事件提示全部相关单位，并将通知紧急事件的短信群发到相关领导手机中。巡线所所长能够按照事件的不同，把事件转发给不同的检修部门进行检修处理。提供离线提醒功能，如果上报的事件是在巡线所所长没有在线的时候建立，那么下次用户上线的时候，能收到这些事件被建立的提示。监控没有结案的事件提供事件权限过滤功能，不同职能科室只能看见与自己有关的事件。事件闭环流动能通过上报的事件，快速打印事件情况说明单，包括照片和事件的地理位置简图，方便抢修人员对照说明单进行抢修。巡线所所长能够手动添加、删除、修改和对事件进行结案，以应对电

15、话报修、手机损坏等突发情况。抢修队能接收到巡线所发送的抢修任务，抢修结束后能上传抢修结果回执单，供巡线所审批。巡线所能发送短信派遣巡线员对抢修队抢修的结果进行审核。自动生成巡线日志系统能记录巡线人员上报的事件以及事件处理的整个情况，自动生成巡线工作日志，免去了巡线员提早回到巡线所填写巡线日志的麻烦，可以提高巡线时间一个小时以上，从而减少发生事故的可能性。并且电子化的巡线日志可以更容易保存，在进行统计和报表方面也会更加的容易。日志查询统计系统提供了功能强大操作简单的查询统计功能，可以根据查询和统计条件类别进行操作。可以按照时间、巡线人员、上报事件种类的不同对巡线日志进行查询统计。不同条件查询巡线

16、日志日志文档管理根据事件、时间和处理结果等分类可以生成日志和文档。还可以套打月度巡视日志、年度巡视日志，便于巡线工作的存档、上报和汇总。套打年度巡视日志人员评价在管网巡检监控信息管理系统中，管理者可以非常容易的对某个或者是全体的巡线员进行任意时间段内的工作统计，可以明确的了解到巡线员上报的各种事件的个数，并且可以了解到巡线员巡线路径的长短，累计出圈和掉线的时间等，这样可以容易的为工作评价提供可靠而准确的依据。主要功能包括：对巡线员工作按照年度、季度、月度进行统计和评价。对评价结果进行打印输出。巡视情况清单打印巡检业务手持终端巡检业务手持终端安是装在智能手机上的巡检事务终端。它可以实时上报巡检员

17、所在的经纬度坐标，拍摄照片，以彩信方式上报事件。接收监督指挥中心的调度命令，复查和确认检修结果。事件上报把事件分为普通事件和紧急事件，普通事件上报到巡线所，紧急事件以短信群发方式通知所有有关干系人。事件所在的道路、发生的地点均自动从地图中读取，不需要手动添加。上报的是事件可附加图片。对于已经上报的事件不论是否成功都可以保存在本地，以便以后查看。事件上报界面信息接收与回复巡检手持端的信息包括短信息和任务。对于短信息不需要回复，对于任务则需要回复。巡检手持端将自动去服务器下载新的信息，无需巡检人员去手动获取。收到信息后程序将给于提示。对于已经回复的任务不论是否成功都可以保存在本地，以便以后查看。任

18、务查看历史记录历史记录保存的是已经上报的事件和已经回复的任务。主要功能有：查看事件历史和任务历史历史记录对上报失败的事件进行重新上报对回复失败的任务进行重新回复快速拨号将事件联系人和部门常用的电话号码存储起来并可以直接拨打。快速拨号上报当前位置手持端每隔30秒会发送一次坐标给服务器，这样服务器上就有了巡检人员的位置信息，可以监控和调度巡检人员。Mobile管网GIS系统Mobile管网GIS系统是市政设施巡检监控系统的一个重要组成部分，该系统功能的完善与否直接关系到巡检工作能否顺利进行。根据科学、高效、适用、先进的设计原则，契合巡检业务自身特点，Mobile管网GIS系统具有以下功能：数据更新

19、系统提供工具，把空间数据库中的地形图、管网等信息下载到智能手机、PDA等手持设备中。通过增加扩展卡，手持设备可以容纳全网的数据量。系统提供工具，把巡视的结果通过USB接口、WI-FI无线网络或者GPRS网络传回服务器中存储，整个过程不需要手动拷贝。并且保证管网空间位置、属性台帐以及拓扑关系的正确。地图浏览在手持设备上显示各种市政设施设备的地理分布情况。并且显示沿路的地名、建筑物、河流、绿地、铁路、道路。实现面积量算、长度量算。属性查询在手持设备上查询市政设施的属性台帐。属性查询定位实现地名定位功能，根据用户输入的地名，实现地图自动跳转，并高亮显示该地名。实现用户输入坐标和当前GPS坐标定位的功

20、能。可以根据用户输入的坐标实现坐标定位，也可以根据GPS接收到的当前坐标，在地图上显示客户的当前位置。定位爆管分析在手持设备中把需要爆管分析的设备编号发送回服务器，分析结束后，接收服务器的爆管分析结果，并且在智能手机中显示。手持管网数据采集器管网数据是Mobile管网GIS系统建立的基础条件，是各功能实现所需的基本信息。管网包括管点、管段、管线等部件，这些部件不仅具有空间定位数据、属性数据，还具有表示实体间联系的拓扑数据，不同类型的数据具有不同的特点，需分别予以处理。空间数据采集实现各种点状、线状市政设施设备的地理位置数据的采集功能。数据采集属性数据采集实现手持端各种市政设施属性数据编辑。属性

21、编辑拓扑关系建立在手持GPS端调整管件之间的连接关系，使得采集的数据中在地理位置、属性和拓扑连接关系上连成一体。维修养护办公自动化维修养护地点导航系统能实现计算维修养护人员当前所在位置与待维修养护地点之间的最短路径，逐路段引导维修养护车辆到达维修养护地点。维修记录管理系统提供对维修养护记录的添加、删除、修改等编辑功能，使得管道维修记录、阀门维修记录等维修养护的工作成功能入库保存。能按照班组、日期、类别等条件对维修记录进行查询统计。维修养护费用管理系统提供工具，使得每一次维修养护的费用记录都能添加、删除、修改，并且能入库保存。能按照日期、费用数量、类别等对费用进行查询统计。能按照月度、季度、年度

22、自动生成费用的清单统计表，并详细注明材料费用多少、民工费用多少等。维修养护情况专题统计出图在维修养护统计的基础上实现在电子地图上分区域、分庭院、分片区的注明本年度哪些区域耗费了最多的维修养护费用、哪些区域基本没有维修养护活动，并用不同颜色标记，形成年度维修养护费用专题统计图。项目实施项目管理管理组织机构由于该项目技术含量高、涉及人员众多、开发量大、工作周期短，并且是由软硬件厂商共同开发，因此项目的组织协调工作至关重要。为保证该项目的顺利实施，必须采取有效的组织管理、配备足够的相关方面人员协同工作。根据软件工程的要求和我们实施管理项目的经验，我们认为项目组应该按照下图进行组织的编制组建。岗位职责

23、项目协调管理委员会。由市政实施单位与中地数码数字城市事业部双方高层领导组成，协调管理项目的实施。项目经理。负责整个项目的计划监督并协调项目的实施过程；审核各项目小组的项目进展执行情况；对项目中存在的问题作出决策，解决项目中出现的重大问题。技术总监。负责整个项目的计划监督并协调项目的实施过程；审核各项目小组的项目进展执行情况；对项目中存在的问题作出决策，解决项目中出现的重大问题。开发与实施组。负责整个项目的计划监督并协调项目的实施过程；审核各项目小组的项目进展执行情况；对项目中存在的问题作出决策，解决项目中出现的重大问题。专家咨询组。在行业上或者测绘学上具有丰富的经验。能够指导项目的执行、解决项

24、目实施过程中的关键问题。标准与质量控制组。负责项目品质管理，按制订的标准及控制手段执行进度管理、风险管理和变更管理及数据标准化工作。资料与数据准备组。负责整个技术资料的收集、整理、准备、规范，负责整个系统基础数据的管理、收集、准备、录入，检查数据的一致性、完备性，各种资料的归档等。项目管理员项目进程监督及项目总体检查这一重要工作将由协作单位的项目负责人共同完成。协作单位将提供一位有经验的项目管理员以及使用其资源来实施、支持和加强客户的系统，这些资源将组成一支管理队伍以确保系统实施的成功。项目管理员们协同完成以下工作。监视项目进程，准备项目状态报告；维护项目实施单位、软硬件厂商专家间的沟通；指导

25、双方项目组成员；检查项目目标以确定系统运行和将产生的输出；确定项目组应该完成的、必须的系统开发、实施和测试工作；维护项目预算。项目交流与协商机制项目实施单位需要指派一名项目经理作为项目的主要联系人，所有项目实施单位和中地数码之间的交流都由双方指定的项目经理进行协调。中地数码愿意遵守由客户提出的所有合理的项目管理和交流的程序。以下几点是我们将要实施的基本做法和程序，这仅仅是我们对于准确进行项目管理和交流所要做的最基础的部分。一、项目协议在项目实施单位和中地数码项目实施小组之间会有中心联系人员负责双方的技术交流，这主要由中地数码的项目经理和项目实施单位的项目经理担当。在对需求进行定义的会议上会有许

26、多相关的人员参与讨论。关于对需求的定义，中地数码与项目实施单位的项目经理将提供必要的资料以供讨论和做最后决定。二、项目管理工具中地数码的项目经理使用微软项目软件（Microsoft Project）来开发项目管理模型，项目经理会在每周更新一次项目模型并以施工进度表的格式提供给项目实施单位。施工进度表可以显示在所规定的时间内每一项目完成的大致情况以及人力资源的配置使用情况。三、每周工作报告中地数码的项目经理将每周向项目实施单位提供每周的项目状态报告和更新后的工程进度表。状态报告涉及以下内容：本周完成任务状况；本周所遇到的问题；制定下周的短期计划；为余下的各周制定长期计划；上一周遗留下的问题。四、

27、管理例会中地数码与项目实施单位会在每月举行一次正式的项目状态管理总结会以监督项目的进展状况。项目实施单位的项目经理决定是否邀请其他人员参加。 项目里程碑本项目将按照中地数码的项目管理经验，依据分步实施的原则进行。根据用户需求，为便于项目质量与进程的控制，建议将项目分为三个阶段，每个阶段项目组将向用户提交阶段性的项目情况报告与技术文档。全部工期为4个月，但会按照用户的实际情况，适当调整项目的进度，争取在3个月内，全部功能模块都能投入试运行。第一阶段是系统需求分析和项目设计阶段，将完成设计说明和准备设计及数据转换。并对参与项目开发实施的所有人员进行技术培训，主要包括：系统软件的安装；技术培训；需求

28、分析；设计说明书；说明书调整；说明书定稿。第二阶段定义和构建系统运行环境，实现系统基本功能，选取少数巡视人员试用系统，以测试系统的运行情况。并建立数据采集的示范区域，进行RTK试采集。硬件安装；基本功能模块实现；巡检监控功能模块的实现；示范区域的数据采集入库。第三阶段实现其它功能模块。 维修养护功能模块的实现大规模利用RTK进行数据采集更新；完成项目文档；系统验收测试；培训。软件维护中地数码将为用户提供一年的维护期，维护只适用于此建议书所描述的为用户开发的软件。只要在开发协议框架下，中地数码原意解决用户软件内的任何问题。如果实施单位延长与中地数码用户化的软件接口的所有其它支持软件的维护期，中地

29、数码也会提供对用户化软件的维护。一年的维护期将从用户软件完成验收后立即生效。此外，本着长期合作，提高市政设施管理应用水平的共同愿望，中地数码愿意与用户协商解决用户遇到的问题。系统配置方案系统结构系统采用C/S+B/S+CE共享一套空间数据库的方式进行构建。系统结构C/S端数据编辑与维护信息中心需要利用C/S版的数据编辑软件维护管网的空间数据库，维护结果供全网共享。B/S端Web程序与Web服务器Web程序：值班人员通过浏览器以Web程序的形式完成地图浏览、人员监控、日报填写、事件接收等功能，在这一端不需要考虑数据的维护问题。运行部经理通过浏览器以Web程序的形式实现地图浏览、人员监控、人员排班

30、等日常工作。Web服务器：手持端与Web程序可以通过Web服务器实现对数据库的操作。CE端程序巡视人员通过智能手机或者掌上PDA等设备把数据库中的电子地图、巡检任务等数据下载到移动终端上，通过采用了嵌入式GIS技术的手持设备完成导航、到位检查、设备信息查询、事件上报等功能。硬件配置手持端操作系统：windows mobile 6.0CPU：520MHZ内置GPS，精度10米内，经过差分计算后精度控制在3米左右ROM256M，RAM64M可扩充16G存储卡屏幕2.8英寸内置200万像素拍照功能支持蓝牙，无线，GPRS网络支持手写功能电池开GPS情况下续航10小时标配电池1200MAH以上，2电2

31、充，支持车载充电服务器（两台）IBM System x3850 M硬盘2块146G内存2G以上windows SERVER 2003 ENTERPRISE EDITION SP2以上公网固定IP固定IP地址，用来访问通信服务器，一般电信网络IP固定。网络配置网络配置分为三个方面 Web端程序，Web服务器和手持端网络设置。Web端程序WEB端程序架设与一般的Webgis一样。但是由于在巡检中，许多业务并未通过GIS服务器，所以在与数据库连接上有点区别。打开WEB程序所在文件夹，找到DBCON.XML文件，右键编辑。将ServerName的指设置为数据库服务器所在IP，DataBase设置为所使

32、用的数据库名，LoginName为数据库的登录名，LoginPwd为数据库的密码，DataSource为该数据库所建立的数据源名称。在IIS中建立指向WEB程序的虚拟目录。Web服务器需要架设WEB服务首先也需要设置WEB服务和数据库之间的连接，具体情况和前一WEB端程序的架设一样。在WEB服务所在的文件夹内打开DBCON.XML文件，然后对其中的各个属性的值进行设置，然后就可以将WEB服务发布到公网上了。WEB服务需要发布在公网上，所以在架设上面稍微复杂一些。WEB服务的公网架设有两种情况。将Webservice发布在公网主机上，即主机具备路由功能，是子网内所有机器的网关。在这种情况下，无需配置，只需在主机IIS上建立虚拟目录指向WEB服务所在文件夹将Webservice没有发布在主机IIS上，此种情况较为复杂,需要先设置连接公网的路由器。手持端针对上面两种WEB服务的架设，在手持端中需要有相应的改变。无端口号的在手持端程序中系统设置模块中就不需要配置端口号。其他如服务器IP和WEB服务器虚拟目录都需要配置。首先使用的设备必须是操作系统为windows mobile而且有内置GPS的智能手机或PDA。使用程序时手机内必须先插入手机卡。程序使用时可以在程序中随时设置WEB服务器的信息,设置完在就可以连接新的WEB服务器。