南京市扬子水厂管理GIS系统建设方案

1、南京市扬子水厂管理GIS系统建设方案.txt不怕偷儿带工具，就怕偷儿懂科技！ 1品味生活，完善人性。存在就是机会，思考才能提高。人需要不断打碎自己，更应该重新组装自己。 本文由yellowpoppy贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 扬子石化水厂管理 GIS 系统建设方案 南京熙润科技有限公司 二零零四年五月 目录 1 扬子石化水厂管网的信息化管理现状分析 扬子石化水厂管网的信息化管理现状分析.3 1.1 建设必要性 建设必要性3 1.2 系统建设作用 系统建设作用 4 2 水厂信息共享平台框架设计 厂信息共享平台框架设计 5 2.1“数

2、字水厂”共享平台框架 “数字水厂”共享平台框架 5 2.2“数字水厂”内容 “数字水厂”内容 6 3 水厂管理 GIS 系统的解决方案 NS_Water 9 3.1 扬子石化水厂 GIS 建设分析 建设分析 9 3.1.1 GIS 建设原则 建设原则 9 3.2 NS-Water 10 3.3 NS-WATER 的功能框架 的功能框架 12 3.3.1 系统配置管理子系统 系统配置管理子系统 13 3.3.2 用户权限管理子系统 用户权限管理子系统 14 3.3.3 水厂管网普查采集子系统 水厂管网普查采集子系统 15 3.3.4 水厂管网资源管理子系统 水厂管网资源管理子系统 16 3.3.

3、5 事故处理辅助决策子系统 事故处理辅助决策子系统 20 3.3.6 管网施工竣工资料管理子系统 管网施工竣工资料管理子系统 21 3.3.7 水厂工艺流程管理子系统 水厂工艺流程管理子系统 21 3.3.8 水厂管网辅助规划设计子系统 22 水厂管网辅助规划设计子系统 3.3.9 水厂 GIS 对外集成子系统 对外集成子系统 23 3.3.10 水厂 WebGIS 子系统 子系统 .25 4 水厂管理 GIS 软硬件网络环境建设 软硬件网络环境建设 25 4.1 系统软件开发平台 系统软件开发平台 25 4.2 硬件环境 硬件环境 26 4.3 网络环境 网络环境 27 5 水厂管理 GIS

4、 系统项目实施 系统项目实施 27 5.1 扬子石化水厂 GIS 项目实施计划 项目实施计划 .27 5.2 项目实施技术路线 28 5.2.1 需求调研 需求调研 29 5.2.2 各种已有水厂资料数据的整理和分析 各种已有水厂资料数据的整理和分析 29 5.2.3 标准制定 标准制定 30 5.2.4 标准成果 标准成果 30 5.2.5 录入系统开发 录入系统开发 31 5.2.6 数据录入 数据录入 32 5.2.7 数据库组织和整理 数据库组织和整理 32 5.2.8 高级功能模块开发 高级功能模块开发 32 5.3 项目实施步骤 项目实施步骤 32 6 服务与培训 服务与培训 36

5、 6.1 服务 服务 36 6.1.1 服务内容 服务内容 36 6.1.2 服务方式 服务方式 37 6.2 培训 培训 38 1 6.2.1 领导培训 领导培训 39 6.2.2 系统管理员培训 系统管理员培训 39 6.2.3 操作人员培训 40 操作人员培训 2 1 扬子石化水厂管网的信息化管理现状分析 1.1 建设必要性 扬子石化水厂日常工作所管理的大部分管网都有明显的空间分布特征， 具有 分布范围广、连接关系复杂的特点，空间信息在水厂管理信息中占有举足轻重的 地位。 如何有效地对这些空间信息进行管理， 是水厂管理信息化建设的首要问题， 而传统的 MIS 系统根本无法有效地对空间信息

6、进行管理。 最近几年蓬勃发展起来 的地理信息系统技术(GIS)则为空间信息管理提供了强有力的工具。利用 GIS 技 术可以将管网设备的空间位置信息和属性信息以及与管网的物理和逻辑联系有 机地结合起来，从而以直观、形象、精确的方式对管网设备进行有效管理。 作为扬子石化水厂管理的主管部门， 扬子石化水厂过去为日常管网设备管理 投入了大量的人力、物力、财力，制定了各项规章制度，这些措施多多少少收到 了一定的效果。但是，由于技术、经济以及体制等诸多方面的原因，水厂管理从 总体上来说还是很薄弱的一个环节，尤其是信息化建设力度还不够。虽然扬子石 化水厂为进行日常管网设备管理购买了大量的设备，配备了大量的人

7、员，但是由 于没有相应的软件系统来支撑，现有的管理工具无法发挥出应有的作用，基本上 还采用人工半人工管理方式。这种人工管理方式主要存在以下的不足之处： （1）管网设备管理信息靠人工记忆，人力浪费严重，管理效率低 （2）水厂人工巡视消耗大量的物力、财力，得不偿失 （3）数据分散，信息资源得不到集约利用 （4）管网设备维护更新信息管理难度大，阻碍了水厂管理的现代化进程 （5）水厂管理工作的持续性不好 总之， 过去那种以手工来管理水厂管网设备的方式已经无法适应管理工作的 需要，必须采用信息化方式，建立管网设备 GIS 系统，用先进的技术对水厂管网 设备进行管理。 3 1.2 系统建设作用 （1）有利

8、于管网设备整体管理和长远发展 由于传统的管网设备管理大部分采用的是手工作业的方式， 参与管理的人员 一般都很多，这样每个人只对自己所管理区域的情况很清晰，而对于整个区域情 况则没有一个全面的了解，这样一旦出现意外情况，就很难整体把握；另外，人 工管理，不能形成全面、长期、稳定的管理文档，这样显然不利于管网设备管理 的长远发展。但是，管网设备地理信息系统（AF/FM/GIS）解决这些问题却十分 容易，由于它采用了先进的计算机图型技术、数据库技术。对于管网设备可以放 大、缩小、漫游，图形查询定位、属性查询定位，这样既可以对于管网设备有一 个宏观了解，也可进行精确把握；采用数据库技术对于管网设备进行

9、管理，不但 可以增加数据的可靠性，以利于长期发展，而且可对数据进行安全性管理。 （2）节省管网设备日常维护的费用及人力资源 水厂管理部门都要定期维护和管理水厂大量的水厂管网设备。 目前对于这些 管网设备的维护必须采用的人工巡视监察的方法,但是如果将管网设备 GIS 系统 和工艺流程监控系统连接起来，则会节约大量的人力、财力和物力，明显节省管 网设备日常维护的费用。 管网设备日常管理维护工作十分繁杂，通常要涉及到很多管网设备区，而且 这些区内一般管网复杂、管网设备众多，对于管网设备管理人员来说，他们不仅 要适应管网设备的变化更新，管线连接和走向而且还要不断熟悉地域上的变化 （如街道的变化，新区的

10、扩展等） 。很显然，采用传统的依靠人工记忆的方法很 难适应，但是如果采用因为管网设备地理信息系统（AF/FM/GIS）来管理，则可 以把这些基础数据录入到数据库中，需要使用时可以随时调用，这样管理显得十 分轻松，可以大大节省人力资源。 4 2 水厂信息共享平台框架设计 2.1“数字水厂”共享平台框架 2.1“数字水厂” 当今社会，信息技术越来越为人们所熟悉，信息技术的集成也在行业应用中 得到普遍的认同，随着信息化的深入，大家都感受到将信息系统应用提升到平台 层次，是避免资源浪费，实现数据共享，打破“信息孤岛”最有效的方法和手段。 因此，扬子石化水厂 GIS 的建设一定要建立在“数字水厂”的高度

11、之上，全面规 划，精心设计，使水厂 GIS 的应用不仅能推动“数字水厂”的建设，同时又能成 为整个“数字水厂”的基础。 “数字水厂”实际上就是运用网络、Web、工作流、数据库、地理信息系统 等技术，将水厂行业相关的数据和业务划分、整理、融合形成一个有机、统一的 平台。它不仅支撑自身的应用，还是其它应用的基础。 在“数字水厂”框架之上，各种关于水厂的信息资源可以无限地添加上去便于管 理者进行有效的管理。 “数字水厂”可以极大地提高水厂管理水平，最大限度地 满足水厂管理各种需求。 “数字水厂”的框架如下图所示： 5 扬子石化水厂决策分析 扬子石化水厂信息资源管理中心 信息服务平台 水厂抢修服务平台

12、 水厂门户网站 水厂 政 策 法 规 技 术 标 准 系统 管理系统 规划设 资源管理系统 水厂 规划 建设 管理 核心应用平台 工 水厂 GIS 系统 系统 知识管理平台 应用支撑平台 GIS 共享平台 应用交互平台 应用运行平台 工作流平台 数 据 标 准 接 口 规 范 目 录 服 务 数据库 水厂 数据共享平台 元数据库 地理空间基础数据 库 水厂 数据库 数据库 水厂管线设备 水厂管线设备空间数据库 邮件系统平台 基础软件平台 作系统 群件系统平台 数据库基础平台 Web 服务平台 地理信息系统基础平台 扬子“数字水厂”框架图 通信网络平台 宽带多媒体网络、通信平台 2.2“数字水厂

13、” 2.2“数字水厂”内容 1、通信网络平台 6 通信网络平台位于“数字水厂”框架底部，是整个“数字水厂”的物理基础。 目前网络技术比较成熟， 但在建设网络平台时应充分考虑大数据量空间数据的传 输，使其能满足 GIS 功能和性能的要求。 2、基础软件平台 基础软件平台 基础软件平台依托网络平台，它主要考虑软件平台的选型和规划，包括操作 系统、数据库软件平台、地理信息系统基础软件平台、Web 服务平台、群件平台 和邮件平台。基础软件平台直接关系着“数字水厂”共享平台的效率、规模、可 伸缩性和可扩展性，在共享平台中有着举足轻重的作用。 基础软件的选择必须结合水厂公司实际情况，既要保护现有投资，又要

14、考虑 到共享平台的长远发展，有目的地选择那些具有企业级解决方案、软件维护支持 到位、市场占有率高的软件作为整个“数字水厂”的基础软件。 将基础平台与数据分开来进行设计和建设， 就是考虑到基础平台本身就有其 特殊性，同时将数据剥离，就是能使数据脱离具体平台，不拘泥于具体的软件， 这将极大地提升平台的可扩展性和灵活性。 3、数据共享平台 数据共享平台就是通过对水厂行业数据的战略规划， 建立水厂行业数据标准 和规范，构建水厂数据的分类和组织管理，实现水厂数据分散存储与集中共享的 目的。 “数字水厂”数据共享平台的核心是中心数据库的建设。通过中心数据库 的建设，实现水厂数据最大程度的共享和交互。水厂数

15、据共享平台中心数据库如 下图所示。 7 行业内部门数据 交互与共享通道 数 据 标 准 与 规 范 制 复 与 更 新 据 数 元数 据库 空间数 据库 核心业务 数据库 交互与共享通道 行业外部门数据 数据共享平台框架图 通过数据标准与规范，中心数据库实现数据的分类存储与管理。利用元数据 库（数据的数据，主要存储各种数据的描述、存储路径、访问方法等） ，中心数 据库内部实现了相互之间的连接，保证了内部数据的共享，也为今后利用元数据 库进行数据挖掘和分析提供了基础。通过数据复制与更新机制，中心数据库实现 和部门内部与外部的连接，保证了中心数据库中数据的时效性。 4、应用支撑平台 该支撑平台由

16、GIS 共享平台、应用运行平台、工作流平台、知识管理平台和 交互平台组成。主要面向最终部门，通过应用支撑平台，可以快速录入、查询、 修改、提交信息，实现与其他部门的信息交换。 （1）GIS 共享平台：GIS 共享平台能为水厂 GIS 各种应用提供一个一致的环 境，充分实现应用的无障碍。 （2）应用运行平台：应用运行平台主要为非 GIS 应用提供开发快速、使用 简单、维护和支持方便，能够适应水厂业务变化需求的支持平台。应用运行平台 的建设符合当前软件建设的潮流，即针对水厂应用的特殊性和通用性，利用组件 技术或软件构件技术抽取水厂领域的领域模型，最大程度上实施软件复用。利用 应用运行平台，用户或开

17、发商能够快捷准确的定制水厂各种应用系统，缩短系统 开发周期。 （3）工作流平台：工作流平台主要解决如权限控制和满足用户对工作流的 灵活性和适应性要求等问题。鉴于水厂行业工作流程的多变性，工作流平台的构 8 建是非常必要的。 （4）知识管理平台：知识管理平台和办公自动化系统紧密结合，有效地集 中组织各种来源、各种格式的信息文件，根据信息内容的不同，灵活地对信息进 行归类和整理。它是人性化和智能化的系统，能够更好地提高工作效率和大大减 少培训学习的代价， 为日常工作和科学决策提供帮助。 作为一个应用的支撑环境， 能够提供开放的和可扩展的开发接口，为各种业务系统提供服务 （5）交互平台：交互平台包括

18、应用系统之间的数据交换服务、对请求管理 服务提供基础支持、统一的数据交换格式和规范，从而为信息网络上的各类应用 系统提供统一、公共的数据交换服务。 5、核心应用平台 水厂核心应用平台主要包括如水厂 GIS、 水厂 PLC、 办公 OA、 用户管理系统、 工程管理系统、辅助规划系统等核心业务系统。核心应用平台的丰富与否将能直 接反映水厂行业信息化建设的广度和深度。 6、信息服务平台 水厂信息服务平台主要包括水厂抢修服务，水厂门户网站等。通过多种交互 手段(呼叫中心、 网站等)进行双向的联系、 沟通， 从而提供丰富实用的水厂信息， 提高水厂行业的服务质量和水平。此外，信息服务平台通过对用户信息资料

19、、服 务需求、反馈信息的保存，挖掘用户数据，分析用户各种信息，为水厂管理提供 决策支持。 3 水厂管理 GIS 系统的解决方案 NS_Water 3.1 扬子石化水厂 GIS 建设分析 3.1.1 GIS 建设原则 通过对扬子石化水厂信息化建设现状和原有 GIS 应用的分析， 我们认为扬子 石化水厂未来 GIS 的建设必须遵循以下几个原则。 （1） 实用性原则。 GIS 应用能为充分满足目前扬子石化水厂管网的管理提供基础，同时还要兼 9 顾未来，统筹规划，避免“信息孤岛”的形成。 重视标准和数据库建设的原则。 保护已有投资的原则。特别是针对已有系统形成的数据资源，制定切实的技 术方案，实现原有

20、数据资源无缝的迁移。 3.2 NS-Water NS南京熙润科技有限公司经过多年的应用开发，在管网 GIS 平台建设方面，形 成了具有自主知识产权的 NS- GIS 平台，并以此平台为基础推出了面向水厂管理 的 NS-Water 软件。该软件构造了先进的软件生产线，搭建和部署了合理的软组 件环境，多层的体系结构，基于知识与规则的弹性数据模型，灵活而易于定制的 工作流，都使得该软件面向水厂管理具有较强的适应性和扩展性。 NS-WATER 最大的特点是跨平台特性，它能够适应不同底层 GIS 平台的需求， 屏蔽不同 GIS 平台软件带来的个性差异。 NS-WATER 简化了应用开发，降低系统和客户需

21、求结合的实施时间，允许用 户在不改变应用代码的情况下适应变化的需求， 可以很快开发出与用户需求结合 的应用。保护现有投资，保证现有的技术。此外，数据标准的制定使得水厂 GIS 应用在数据一致性上得到保障。 NS- WATER 平台的体系框架示意图如下图所示。 10 界面表现层 界面配置 菜单管理 地图修饰 应用集成层 与办公 OA 与 PLC 与规划系统 专业分析层 专业功能层 漏气/漏水分析 管网管理 辅助抢修 报表系统 供水分析 查询统计 基础功能层 视图操作 对外接口 输出打印 系统功能层 用户权限 日志管理 版本管理 数据表示层 （1）数据表示层 图 1-1 行为规则 NS-AM/FM

22、/GIS-WATER 体系示意图 知识表达 数据标准 NS-WATER 平台功能体系框架图 （1）数据表示层 数据表示层主要包括如水厂数据模型表达， 水厂管网的拓扑表示和数据标准 等。通过对水厂 GIS 数据资源的研究，数据通过行为规则和知识表达的形式提取 和整理水厂 GIS 的各种数据，研究适合水厂最优表达的 GIS 数据模型。 （2）系统功能层 系统功能层针对集成商提供系统级的功能支持。如用户管理、权限管理、日 志管理、版本管理和数据备份等。 （3）基础功能层 基础功能层主要为一些基本的 GIS 操作，如图形显示功能(图形的放大、缩 小、漫游、疏密自动调整、导航、放大器等)、图层管理功能(

23、基础图层的显示、 视野范围的控制、图层的绘制等)、书签管理功能(书签定义、地图定位等)、输 出打印功能(单页打印、分幅打印、打印到 Word 等)等。 （4）专业功能层 专业功能层是根据水厂应用需求定制得到的适合水厂应用的通用功能， 它是 水厂领域模型的功能体现。它主要包括图形录入(图形添加、移动、删除等编辑 功能)、 注记管理功能(注记添加、 编辑、 显示、 自动注记、 道路注记自动跟随等)、 属性数据管理(台帐同步录入、 台帐异步录入、 台帐到图形的校验和对应功能等)、 11 查询(图形到属性、属性到图形、SQL 查询等)、统计、符号管理功能(点图元编 辑、线图元编辑、面图元编辑等)、专题

24、图打印等。 （5）水厂分析层 水厂分析层主要为用户提供辅助决策分析的功能。 分析功能的有无或强大与 否将直接影响用户对水厂 GIS 系统的印象， 同时分析功能也是水厂 GIS 系统的特 色。从分析功能的类型来看，水厂的分析功能主要分为一般分析功能和专业分析 功能。 一般分析功能主要包括： 管线纵横断面分析、 辅助维修抢修、 辅助选址等。 专业分析功能是水厂领域专业模型和 GIS 的结合， 通过和专业模型的集成实现其 专业分析能力。 （6）应用集成层 应用集成层是提供给开发商或用户用于 GIS 应用系统和其它非 GIS 系统集成 的接口。通过提供集成方案或集成技术及方法，为 GIS 应用和其它应

25、用的集成提 供平台级基础和参考的模板。 （7）界面表现层 界面表现层主要为水厂 GIS 应用提供界面的配置方案， 菜单的动态生成等涉 及界面管理和控制流程的支持，缩短用户与开发商交流的时间，增强应用的交互 性。 NS3.3 NS-WATER 的功能框架 NS-WATER 可以根据水厂行业具体的要求进行灵活的配置。 NS-WATER 的功能 框架如下图所示。 12 管 系 统 配 置 管 管 查 理 子 系 系 统 统 统 子 系 统 统 统 系 系 子 系 统 系 子 集 理 子 子 理 子 采 管 决 策 管 理 源 理 限 权 网 普 资 助 料 管 用 户 管 网 理 辅 工 资 理 管

26、 厂 管 处 工 竣 程 流 水 厂 水 故 事 网 施 艺 工 厂 水 水 厂 管 网 辅 助 规 划 设 计 子 系 统 水 厂 水 厂 对 外 集 成 子 系 统 统 GIS WebGIS 子 系 NS-WATER GIS 共享平台 件及 NS-WATER 功能框架 3.3.1 系统配置管理子系统 系统管理子系统功能框架 1. 系统管理子系统功能框架 系统管理子系统包括版本管理、系统配置、日志管理等，主要是对整个系统 功能的控制与管理。 查看本机版本 查看服务器已更新文件 版本管理 版本管理 更新所有本机文件 更新指定文件 管理资源 管理功能 系统配置管理系统 系统配置管理系统 系统配置

27、 配置设备 配置设备功能关系 配置功能 配置功能资源关系 日志管理 日志管理 2. 系统管理子系统功能描述 （1）版本管理：版本系统主要功能为，在不退出系统的情况下自动检查本 机动态库及资源文件的版本信息，并更新指定文件或所有文件，这样可以保证系 13 统对于实时性与安全性的要求。 （2）系统配置：配置管理的设计主要是为了可以动态的配置系统的菜单、 界面、及其相应执行的操作，动态添加修改删除程序的模块的功能，方便程序的 模块的管理以及程序的扩展。另外通过该功能模块还可以实现，水厂管网设备类 型的动态添加，以及管网台帐信息类型的动态修改。 （3）日志管理：记录水厂管网系统中各类用户的主要操作，便

28、于查询历史 记录，必要时可以根据日志进行查错，而且当系统发生严重错误时，可以恢复到 历史状态，以使损失达到最小。 3.3.2 用户权限管理子系统 1. 用户权限管理子系统功能框架 系统用户权限管理模块主要用于管理和配置系统不同用户的权限。 通过用户 权限管理， 系统只对合法用户开放， 并且不同的用户具备不同的权限和系统功能， 即用户的权限具有级别。 用户添加 系 统 用 户 权 限 管 理 子 系 统 用户管理模块 用户删除 用户信息修改 系统管理 权限配置模块 系统操作用户 一 用户 用户权限管理子系统功能描述 2. 用户权限管理子系统功能描述 （1） 用户管理模块：实现对用户信息地创建、删

29、除、编辑。用户管理模块 不但可以实现对单个用户的管理，而且通过对创建和删除角色和班组，来实现对 具有相同权限的一组用户进行统一管理。 （2）权限配置模块：实现对用户权限的添加、删除、编辑等操作。通过对 用户权限配置来实现公配系统用户对不同系统资源的使用权力。 14 3.3.3 水厂管网普查采集子系统 1水厂管网普查采集子系统功能框架 一般来讲，水厂部门对于水厂管网设备的都有相应的图档资料，或者是施工 图，或者是竣工图，或者为在基础地形图上勾勒的管网示意。这些资料在水厂 GIS 建设之前为水厂管网的管理和维护起到了重要的作用。水厂 GIS 系统的建设 必须对于这些资料加以充分合理的利用， 另外由

30、于水厂对于管网系统的安全性要 求很高，需要有精确的管网资料的空间信息，在必要的时候还需要进行管网数据 探查与数据采集。 水厂管网普查采集子系统在水厂 GIS 建设中占据至关重要的位置。 水厂数据 普查采集的准确度，采集范围的大小对水厂 GIS 应用影响非常大。水厂管网普查 子系统功能框架如下： 数据标准和规范建立 普查采集子系统 数据普查和采集 数据监理和入库 2. 水厂管网普查采集子系统功能描述 水厂管网普查采集子系统功能描述 子系统 （1）数据标准和规范建立：在进行外业普查和采集之前，制定普查方法和 实施步骤，建立管网数据标准。为数据外业采集和建库做前期准备。 （2）数据普查和采集：根据数

31、据标准和相关的普查规范进行管网数据的现 场采集。一般为两种方法：一种是以地形图为背景将现场采集到的数据按照数据 标准绘制到地形图上；二是携带 PDA，按照 PDA 的应用将数据直接采集入库。 （3）数据监理与入库：数据采集之后通过相关软件的校验并最终入库。数 据的监理能将那些不符合要求的数据剔除出来，并给出相关报告。 15 3.3.4 水厂管网资源管理子系统 1. 水厂管网资源管理子系统功能框架 水厂管网资料信息管理是对全厂管网设备 （包括阀门、 开关、 仪表、 管线等） 的各种信息资料如规划资料、竣工资料、维护资料等进行综合管理，可方便快捷 地将各种资料输入计算机系统（包括属性及图形信息）

32、，并可根据需要进行修改； 可在计算机上查询现有管网的所有资料，并按需求通过绘图仪（或打印机）给出 有关图纸，对水厂管网资料进行动态管理。从而有利于管理人员高效率正确的进 行管理和抉择， 另外通过提供的查询工具的各种查询方法方便的得到想要的资料 和信息，并且可以多种业务报表的形式进行打印输出。 图形显示 图形操作 视图操作 动态路名 辅助功能 水 厂 管 网 资 源 管 理 子 系 统 输入编辑 输入编辑 输出 数据完整性检查与修复 设备查询统计和报表管理 设备查询统计和报表管理 查询统计和报表 连接外部数据库 管网维护管理 管网维护管理 管网维修管理 管网设备档案管理 管网设备档案管理 坐标管

33、长自动维护 编码、 编码、分年限检索 新设备登录编码 设备替换的档案变换管理 图纸档案管理 系统接口 水厂管网资源管理子系统功能描述 子系统功能 2. 水厂管网资源管理子系统功能描述 （1）视图操作 16 视图操作是水厂行业管理信息系统的基本图形功能，包括：图形显示、图形 操作、动态路名、辅助功能等。 图形显示：采用图层管理方式，并提供显示设置供用户自由定制相关显示参 数； 图形操作：提供各种基础图形操作，包括开窗、漫游、放大、缩小、旋转、 移动等； 动态路名：支持道路名动态显示，保证地理信息显示的完备性； 辅助功能：提供简图导航、放大镜、局部放大、量度尺、沿路跟踪、辅助编 辑工具等功能。 （

34、2）输入编辑：管网输入支持数字化仪及屏幕交互操作输入方式，建立与 管网元素相关的属性数据库和提供水厂管网的图形属性编辑工具。 属性数据输入 输入编辑 空间数据输入 管网编辑及设计 属性数据输入: 按照水厂管网各组成成分进行属性输入;提供可视化的编辑 功能;管网属性的储存和更新管理； 空间数据输入：可由空间数据库读入 ；可由电子手簿直接读入；由其它格 式数据转入；键盘输入； 管网编辑及设计：对管线、管点的空间数据各种操作和编辑；对管线、管点 参数和属性的编辑和修改。 （3）输出：提供灵活的图纸打印工具和通用报表工具，可实现根据需求打 印相关查询结果报表、总表报表，并可通过绘图仪（或打印机）给出有

35、关图纸。 专题图打印 图形输出 标准图幅打印 输出 条件报表打印 报表输出 动态报表打印 17 专题图打印：以管网属性字段为依据、生成各种专题地图； 标准图幅打印：按要求输出制定区域的地图； 条件报表打印：生成符合指定条件的报表； 动态报表打印：查询、统计、分析结果的动态报表。 （4）设备查询统计管理 地图查属性 地图属性查询 属性查地图 查询子模块 设 备 查 询 统 计 管 理 统计子模块 高级 SQL 查询 其它查询 时间统计子模块 时间统计子模块 区域统计子模块 专项统计子模块 按管理区统计 区域统计子模块 按管网类型统计 用量统计 专项统计子模块 完好率统计 18 查询模块：图文互查

36、功能。用户不但可以通过设置设备的属性条件，把查询 到的设备在地图上显示出来， 还可以通过地图操作， 设置查询条件， 查询点、 线、 面上的设备信息。可以将查询的结果以图表、表格、地图多种方式表达出来，方 便用户直观地了解所需要的信息。 高级 SQL 查询。该功能让高级用户通过 SQL 语句，设置复杂的查询条件，查 询空间和属性信息，并以同样的方式表达出来。 除此之外，系统还提供了其它一些查询功能，如基础地理信息查询、设备查 询、水厂管网行业标准查询等。 统计模块： 该模块提供对水厂管网的设备信息和一些考核信息进行统计分析 的功能，并可以通过综合分析，以多种方式给用户提供完整有效的统计信息。 时

37、间统计子模块：提供以年、季、月为单位的统计功能。用户可以通过此功 能获得单位时间内管网设备和考核情况的详细信息 区域统计子模块：让用户通过选定以管网、管理片区为单位的固定区域，来 统计该区内水厂管网设备的详细资料 专项统计子模块提供了对水厂管理常用考核指标的统计功能， 可以以不同的 空间尺度为单位，设备完好率等指标。并以直观的表格、图表来显示这些统计信 息。给日常工作人员和领导提供一个了解水厂管网管网设备状况的工具 （5）管网维护管理：维护管网拓扑完整性和数据一致性，管理管件维修记 录，及时发出管件更换预警。 （6）管网系统设备档案管理 （7）编码、分年限检索 （8）新设备登录编码 （9）设备

38、替换的档案变换管理 （10）图纸档案管理 （11）系统接口：系统提供开放式接口，可采用多种接口方式，实现水厂管 网系统与其它系统的结合，如实时监控系统、MIS 系统等。 19 3.3.5 事故处理辅助决策子系统 1水厂管网事故处理辅助决策子系统功能框架 事故是指水厂管网中突发的爆管或瓦斯泄漏等，这类事故会造成较大损失， 所以对于事故提供必要的预警机制以及事故发生后及时制定事故处理方案是非 常重要的。 故障预警系统 故障影响分析 事故处理辅助决策子系统 事故处理辅助决策子系统 故障查找分析 关阀方案分析 水厂管网事故处理辅助决策子系统 子系统功能描述 2. 水厂管网事故处理辅助决策子系统功能描述

39、 （1）故障预警系统，其实现主要通过两种方式，一、通过输入管网设备的 安装日期，安全使用年限，然后再通过相应的管网运算分析，给出详尽的预警信 息；二、通过接受管网设备的实时监控信息，然后通过管网运算分析，给出相应 的预警信息。同时对于可能出现故障的管网设备，在地图上进行闪烁显示。 （2）故障影响分析，当监控系统接收到故障报警，输入发生故障的管网设 备，通过分析功能，可以得到故障可能影响情况详尽列表。 （3）故障查找分析，实际上该功能是对应于故障分析功能的一种逆向处理 过程，也即是通过输入发生故障的模糊信息，然后通过分析功能，可以自动查找 到具体发生故障的管网设备，并且在地图上进行定位闪烁显示

40、（4）关阀方案分析，该功能一般是同上述分析功能联合使用，上面三项功 能一般只能得到故障的描述信息，对于事故处理的解决方案，可以通过该功能得 到，方案的实行可以通过人工的方式来处理，如果系统同实时监控连接以后可以 完全通过自动化的方式实现。 上述的事故处理分析功能， 可以进行单独的应用， 同时也可以进行联合分析； 单独处理一般可以得到精确的处理，缺点时事故处理的速度有点慢，适用于比较 复杂的系统故障；联合分析可以快速得到分析结果，缺点是故障定位的精度可能 20 不够，适用于故障简单，要求快速相应的情况。 3.3.6 管网施工竣工资料管理子系统 1管网施工竣工资料管理子系统功能框架 系统提供了各类

41、管件的施工资料和竣工资料的管理， 能够查看任一管件的施 工竣工资料，或者根据施工竣工资料信息查看属于相应施工竣工记录的全部管 件，并根据施工竣工资料快速查询、统计和出图。 由管件查看施工竣工资料 管网施工竣工资料管理子系统 由施工竣工资料查看管件 由施工竣工资料快速查询、 由施工竣工资料快速查询、统计和出图 2管网施工竣工资料管理子系统功能描述 管网施工竣工资料管理子系统功能描述 子系统 （1）由管件查看施工竣工资料：即查看指定管件在各工程中的使用数量、 分布等情况； （2）由施工竣工资料查看管件：查看在某一工程中所使用的管件种类数量 等信息； （3）由施工竣工资料快速查询、统计和出图：在已有

42、资料的前提下，根据 指定条件查询、统计，并打印报表和出图。 3.3.7 水厂工艺流程管理子系统 1水厂工艺流程管理子系统功能框架 21 自动生成水厂工艺流程图 水厂工艺流程图管理子系统 工艺流程图基本功能 管网设备到地理图的查询定位 子系统功能描述 2水厂工艺流程管理子系统功能描述 （1）工艺流程图自动生成：流程图的生成一般是水厂管网设备的空间分布 地图上指定工艺流程图中涉及到管网设备，然后自动生成工程流程图的轮廓框 架。 （2）工艺流程图基本功能：自动生成的工艺流程图的轮廓一般比较粗糙， 需要二次编辑，通过基本的移动对齐、放大、缩小、旋转以及标注添加等功能， 可以得到比较完整规范的工艺流程图

43、。 （3）管件到地理图的查询定位：工艺流程图中的管网设备同地理图是双向 关联的。可以查看工艺流程图中的管网设备在地理图上的空间分布。 3.3.8 水厂管网辅助规划设计子系统 1水厂管网辅助规划设计子系统功能框架 水厂管网辅助规划设计子系统功能框架 管网辅助规划与设计子系统主要是提供相关地图及统计信息， 根据当前情况 辅助管网建设设计。 22 管网辅助规划 管网辅助规划与设计子系统 管网辅助规划与设计子系统 与设计 管网辅助设计 水厂管网辅助规划设计子系统 子系统功能描述 2. 水厂管网辅助规划设计子系统功能描述 （1）管网辅助规划 提供各种专题地图及区域范围的统计信息：包括土地分类图、用户密度

44、分布 图、待装用户分布图。 重叠显示现有管道容量及能力分配情况 辅助管网建设设计：根据现有的管网布局、人口密度分布、道路走向、地形 地势等各种综合情况，辅助给出具体的管网建设的设计图纸以及预算分析结果。 （2）管网辅助设计：包括管道平面图轴测图生成与设计，生成管道材料统 计表、设计说明，管理各类图件等。 3.3.9 水厂 GIS 对外集成子系统 1水厂 GIS 对外集成子系统功能框架 水厂 GIS 对外集成子系统是水厂 GIS 功能外延和 GIS 空间数据得以共享的基 础与外在表现。 对外集成子系统的存在使得更多的部门能够利用宝贵的水厂管网 数据，这对于改变水厂业务模式，更新管理流程有着非常重

45、要的意义。水厂 GIS 对外集成子系统也是水厂 GIS 共享平台最直接的应用，另外，通过水厂对外集成 的扩展，对于“数字水厂”建设无疑也是有很大帮助的。 在“数字水厂”建设前期，水厂 GIS 对外集成子系统主要表现在和 PLC 系统 的集成，与办公自动化系统的集成，与工程管理系统的集成。水厂 GIS 对外集成 子系统功能框架如下所示： 与 PLC 系统的集成 与办公 office 的集成 对外集成子系统 水厂 GIS 对外集成子系统 与工程管理系统的集成 23 对外集成子系统 子系统功能描述 2. 水厂 GIS 对外集成子系统功能描述 （1）与 PLC 系统的集成：实时接收显示全厂管网设施设备

46、（阀门、开关、 仪表等）遥测、遥信资料。超出上限和低于下限水厂遥测信号，系统可进行故障 报警，在地图上定位并突出显示，并自动地将信号传送到调度部门和有关领导的 终端机上。 （2）与办公自动化系统的集成：将水厂 GIS 集成到办公自动化系统中，决 不是系统之间简单的相互调用， 那种认为把水厂 GIS 简单的放到办公自动化系统 工具箱中的想法是错误的。 水厂 GIS 与 OA 的集成必须建立在一个一致的环境下， 充分考虑数据和功能上的集成。 利用紧密集成方式，OA 用户可以调用水厂 GIS 的众多功能模块或 GIS 查询 系统，OA 用户可以最大程度上利用 GIS 所提供的众多功能。在这种模式下，

47、OA 用户虽不能直接修改 GIS 所提供的数据，但 OA 系统却能在需要的情况下将水厂 GIS 数据直接转为己用。这种集成模式对 OA 和 GIS 开发商的要求较高，双方在 各自的系统建设过程中，要不断的和 OA 的各种用户探讨，共同决定哪些地方部 署什么样的模块，并且要详细设计集成的接口和表现形式。 通过水厂 GIS 与办公 OA 的集成，GIS 为 OA 用户提供形象化的表达方式，提 高了办公效率；GIS 为 OA 用户提供丰富的数据和功能，提高了 OA 用户办公水平 和质量，并为其决策提供辅助支持。 （3）与工程管理系统的集成：利用水厂 GIS 系统的数据，工程管理和其相 应的工程设计可

48、以在地理基础地形图和管线图上涉及， 从而可以方面打印出施工 设计图和竣工图； 利用水厂 GIS 的功能， 工程系统可以很方便的统计出施工材料， 将其分类，并输出用户要求的材料表。根据材料单价和工程配额，能对工程材料 做出初步的概预算。另外，通过 GIS 系统和网络，工程设计的图纸能够实时在网 上传阅，便于领导和各类相关人员及时提出意见，从而提高了工程办事效率和质 量。 24 3.3.10 水厂 WebGIS 子系统 1水厂 WebGIS 子系统功能框架 水厂 WebGIS 子系统主要针对那些不修改管网数据而以浏览和查询管网信息 为主的用户。通过浏览器，用户不需要知道版本的变化，不需要安装任何客

49、户端 软件。浏览器的使用，大大简化了水厂 GIS 应用的操作，提高了图形、资料信息 的高效率共享。 图形操作功能 管网 WEB 信息发布子系统 信息查询功能 2. 水厂 WebGIS 子系统功能描述 子系统功能描述 （1）图形操作功能：提供各种基础的图形操作功能，如开窗、漫游、移动、 缩小、放大、旋转等功能，并支持动态路名显示； （2）信息查询功能：可方便进行图形浏览查询，包括地理图和各种专题图。 4 水厂管理 GIS 软硬件网络环境建设 4.1 系统软件开发平台 1. 操作系统： 操作系统： Windows2000 Server +Windows2000 Professional 软件平台：

50、 2. GIS 软件平台： ARC/INFO 系列产品包括 MapObjects2.2 数据库软件平台： 3. 数据库软件平台： SQLServer7.0 或 SQLServer2000 开发环境： 4. 开发环境： 美国 BORLAND 公司的 DELPHI7.0。 5应用软件结构简图： 应用软件结构简图： 25 4.2 硬件环境 1.服务器： 1.服务器： 服务器 双 CPU，HP NetServerLH6000 700 MHZ 2GB 内存，热插拔硬盘 2.客户端： 2.客户端： 客户端 PC 256M 内存，32M 显卡 26 4.3 网络环境 5 水厂管理 GIS 系统项目实施 5.

51、1 扬子石化水厂 GIS 项目实施计划 扬子石化水厂 GIS 的建设遵循总体规划，分步实施的原则。系统建设分为三 阶段进行：第一阶段是水厂数据资料的收集以及按照普查规范进行数据普查；第 二阶段是水厂资料数据以及普查数据的入库以及系统基本功能模块的开发； 第三 阶段开发高级应用、集成水厂各种应用系统，最终实现以水厂 GIS 为核心的共享 平台为主。整个项目的建设历时 4 个月。系统建设以项目实施推进计划如下表所 示。 27 扬子石化水厂 GIS 项目实施推进计划表 实施计划 一 阶 段 建 设 二 阶 段 建 设 三 阶 段 建 设 系统数据 入库以及基本 功能模块的开 发 开发高级 应用、 集

52、成水厂 各种应用系统， 实现以水厂 GIS 为核心的 共享平台 2005-08 2005-09 一 个月 2004-07 2005-08 一 个月 资料收集 以及数据普查 一 个月 实施内容 开始时间 结束时间 历时 备注 2004-06 2004-07 5.2 项目实施技术路线 扬子石化水厂 GIS 项目实施的技术路线如下图所示。 28 项目实施技术路线框图 5.2.1 需求调研 通过需求调研，具体掌握扬子石化水厂公司已有应用系统的建设现状。清楚 水厂公司网络建设和现有的硬件的使用与部署情况。调研水厂公司相关人员，特 别是今后 GIS 系统的使用人员，了解他们对 GIS 未来应用的思路和期望

53、。在此基 础上，开发商形成水厂 GIS 建设需求分析报告，并同用户在水厂 GIS 建设思路、 水厂 GIS 业务流程、水厂 GIS 建设数据流程、水厂 GIS 体系与功能框架、水厂 GIS 数据字典和水厂 GIS 建设计划和进度等方面达成一致的意见和 GIS 建设整体 框架。 5.2.2 各种已有水厂资料数据的整理和分析 通过对原有 GIS 应用的初步分析和水厂公司相关人员的讨论， 我们认为各种 管网数据资源的整理和分析是需求调研之后必须做的事情。 在已有 GIS 数据资源 的基础上，在管网维护管理人员长期对 GIS 维护的经验积累的基础上，水厂公司 形成了各种各样丰富的数据资源成果。通过对这

54、些成果的初步分析，数据资源主 29 要分两部分，第一部分为水厂工程竣工图纸资料，这些图上比较清楚记录了水厂 在地图上的分布情况，以及工程档案的基本信息。这一部分数据目前尚无地形图 作背景，只是管网竣工图的示意；第二部分数据为原有 GIS 系统的数据成果，即 大部分的矢量化的水厂管网管网数据。这部分管网数据都带有相当的属性数据， 数据量还比较大而且主要的保存形式为 EXECEL 表格。 根据对原有数据资源的分析，结合两部分数据的组织和存储特点，分别利用 不同的方法快速建库。第一部分数据可以作为后续录入系统的背景，手工矢量数 字化建库；第二部分数据则必须进行适当的转换才能入库。 5.2.3 标准制

55、定 标准制定是任何一个 GIS 应用系统建设过程中都要重视的问题， 这主要是扬 子石化水厂 GIS 建设的规模较大，原有系统所产生的数据资源各种各样，水厂 GIS 建设又非常迫切所致。扬子石化水厂 GIS 在建设之初，必须在基础地理数据 标准、管网数据分类标准、管网数据符号标准、管网空间数据标准、管网属性数 据标准、管网数据录入标准、管网普查和采集标准、数据库建设标准、GIS 应用 功能标准和 GIS 交互标准等几个方面作全面而细致的标准建设工作。 5.2.4 标准成果 通过标准建设，扬子石化水厂 GSI 建设应形成以下几个标准。 1. 管网的分类标准 通过长期的管网维护建设， 水厂公司基本上从业务管理上建立