基于GIS的燃气集团综合调度指挥系统的设计

２０１０年第１１期　福建电脑　１３３　基于ＧＩＳ的燃气集团综合调度指挥系统的设计　王涛，彭丽芳，王宇翔　（广州￣－ｑ４￣息研究所有限公司广东广州５１００００）　【摘　要】：本文介绍了利用ＧＩＳ与ＳＯＡ技术，结合燃气集团实际情况，详细地阐述了综合调度指挥系　统的需求分析．总体设计和ＧＩＳ功能设计。　【关键词】：ＧＩＳ；ＳＯＡ；调度管理；应急指挥　１、系统总体设计概述　１．１系统设计背景　燃气管网是城市地下管网的重要组成部分，与城　市居民生活密切相关。燃气集团燃气用户逐年增加，供　气线路和设施越来越复杂　根据现在情况分析和改革改制后的企业形势发展　的要求，需要对各个专业系统进行信息集成、整合升级　以及对燃气综合调度指挥系统的建设　为此建立起一　套能对燃气突发事件进行有效预防、监测、预警、应急　指挥的信息系统越来越迫切　１．２系统设计目标　根据管网运营中心的信息化建设现状．按照燃气　集团有关信息化建设的规划要求．需要首先集成现有　的各类信息系统数据（也就是可用的调度资源），在不　改动现有各专业系统的前提下，采用面向服务的架构　（ＳＯＡ）进行上述各类信息集成并在ＧＩＳ图形界面上进　行展示，即建立综合调度指挥系统资源平台。利用这一　平台结合ＧＩＳ技术．有效提高资源的利用率．充分展现　信息集成的效率．实现基于ＧＩＳ电子地图的综合信息　图文一体化生产调度管理和应急指挥能力．大大提高　生产调度工作人员的办事效率．为应急抢险救灾提供　及时有效的技术支持．为领导指挥决策提供直观、科学　的参考依据．满足燃气集团对处置燃气突发事件的应　急指挥调度需求　１．３系统运行及开发环境　该系统ＧＩＳ服务发布软件：ＡｒｃＧＩＳ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｅｎｔｅ￣　ｐｒｉｓｅ—Ｓｔａｎｄａｒｄ—Ｖ９＿３：系统以Ｗｉｎｄ０Ｗｓ　ｘｐ操作系统为　开发平台．开发工具采用．ｎｅｔ，数据库采用Ｏｒａｃｌｅｌ０ｇ。　２、系统设计需求分析　２．１　ＧＩＳ业务应用和ＧＩＳ基础功能　ＧＩＳ业务应用需求是实现以下功能：管网全市分布　状况查阅；中低压煤气管网全市分布查阅；中低压煤气　管网抢修；中低压管网设备维护，维修，生成计划，任务　单，录人数据；高压煤气管网全市分布查阅；高压煤气　管网维修：高压调压设备维修，维护。　ＧＩＳ基础功能是管理综合调度指挥系统资源平台　的地理数据。是支撑专业应用系统应用的基础平台。　ＧＩＳ基础功能实现对各类数据的管理和地图配置：　实现对电子地图数据、遥感影像数据、地图图片数据等　的一体化集成管理；实现对ＧＩＳ的基础功能，并基于　ＧＩＳ基础功能实现专业的燃气管网应用。　ＧＩＳ基础功能采用”一张图”管理与”一体化”展现　的系统设计原则．遵循国家及行业相关数据编码规范，　支持多源异构空间数据的标准化入库．系统提供不同　数据格式之间的兼容　２．２系统接口模块　系统接口模块通过Ｗｅｂｓｅ￣ｉｃｅ的方式．实时在线　地向燃气集团提供政务地理空问信息资源网络共享服　务．实现对外发布提供的各种服务、自定义地图发布及　服务帮助　遥感影像数据、电子地图数据、管息图层数　据、地址数据等基础共享数据由平台统一建设、统一更　新维护、统一对外提供服务，各系统只需负责更新维护　自己的业务数据。这样就实现了数据的共建共享。另外　还可以通过服务接口实现各种对图的操作功能、空间　查询、空间分析、统计分析、标绘、专题图等各种复杂功　能．满足了各类用户不同应用层次的需求。　２Ｉ３调度资源功能模块　调度资源功能模块即实现以ＧＩＳ功能为基础的集　成各套专业子系统服务和数据的管理平台。具体来说，　需要实现信息集成的信息种类分别是抢险人员管理信　息、管网维护人员管理信息、视频监控信息、ＧＰＳ车辆　管理、中压管网ＲＴＵ测点（压力）信息、高压站场各工　艺数据、停气作业计划及审批的生产调度信息、语音通　话、短信息、ＰＤＡ管线巡查信息。　２．４系统管理　系统管理任务是实现各类数据、服务和用户信息　的管理；进行数据与服务的更新与维护；实现平台的快　速、方便的安装和部署；权限、系统安全、日志等的进行　管理：定期对数据进行备份。　３、系统总体设计　系统采用以Ｂ／Ｓ为主的技术框架，集成ＧＩＳ技术、　１３４　福建　电脑　２０１０年第１１期　ｗｅｂＳｅｒｖｉｃｅ技术、ＳＯＡ技术、ＲＩＡ等多种先进的技术手　段实现数据后台管理、平台运营维护、服务在线提供　等．在此基础上进行各类数据的自由切换与叠加显示。　为了确保平台的可持续发展．系统软件架构采用　面向服务的软件架构ＳＯＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ａｒｃｈｉｔｅｃ．　ｔｕｒｅ）．通过ｗｅｂｓｅｒｖｉｃｅ向部门发布地理空问数据　服务，通过服务接口实现专业应用系统的定制。同时。　系统开发需实现多源ＧＩＳ数据之间的转换与互操作、　跨平台的图元编辑器与不同格式的ＧＩＳ图元数据的互　操作。　系统采　分层模块设计的软件设计原则．各模块　之间用接口进行松耦合关联．模块之间层次方面．功能　定位明确，接口定义参数简洁明了．语义清晰。综合调　塑００一‘鬈≥垂　　一　嚣　…一．　一．　．　＃　≈：　　・度指挥系统资源平台总体设计分为数据层、引擎层、基　蔓兰望兰：集成一　舞　隶　携　一。器鬣．一ｚ，　：：【ＪⅥ　终瑞．一．，－　一一一　Ｉ器０Ｌ　：……２互：Ｊ　　：：：　　＿　：　：ｌ　ｌ础支撑层、应用核心层和应用层五个层次．涵盖平台建　设的主要内容　如图１所示　４、ＧｌＳ功能设计　４．１应用功能设计　１）管网分布状况查阅，　按照区域和管网类型查阅．　管网设备数据可以导出为ＣＡＤ图．也可以打印输出．　能按照区域、类型进行管网相关数据统计，如设备数　量、类型、维修记录。　２）煤气管网维修、维护管理。调度指挥中心可以制　定管网维修维护计划，制定维护人员、维护区域、管网　类型、维护时问、维护周期等计划信息。并依据计划。定　期为维护人员生成维护任务。维修、维护人员在工作期　间，根据工作情况填写维修维护表单信息。维修维护人　员可以查询并快速定位到调压设备．并查看设备属性　信息。管网、设备数据可以导出为ＣＡＤ图。　３）煤气管网抢修管理　（１）关阀分析。在执行抢修任务前．调度指挥中心　通过关阀分析获取需要关闭的阀门．并制定相关工作　计划。　（２）生成任务。调度指挥中心制定的工作计划，定　期为维护人员生成维护任务　（３）填写维修维护表单。维修、维护人员在工作期　问．根据工作情况填写维修维护表单信息。　（４）调压设备查询。维修维护人员可以查询并快速　定位到调压没备．并查看设备属性信息。　（５）管网、设备数据导出。管网及相关设备可以导　出为ＣＡＤ图。　４．２基础功能设计　１）图层管理　图层管理是整个系统中的核心功能．系统中有哪　些数据、数据是怎么组织的、图层的显示属性、数据字　典信息、数据符号配置信息等都是数据库图层管理所　需要解决的。对于这一块严格按照通用、统一、灵活、可　维护的原则来设计　２０１０年第１Ｉ期　福建　电脑　１３５　专题图主要包括两类：　通过爆管分析、空间区域选择、缓冲区分析等手　（１）定制的专题图功能：平台提供选择分析范围、　段，结合与用户系统的接口。对选定区域内的终端用户　专题的字段、专题表达方式等的选择．系统自动生成专　进行统计分析，如不同用户类型、不同流量级别等等。　题分布图。其中包括单值、分级、点密度、饼状、柱状、等　如，结合区域燃气用户数据，可统计抢修作业时影响用　值线等专题图　气的小区，单位，用户信息，以便及时向用户通报停气信　（２）特定专题图功能：根据需要，对于难以定制的　息。通过与收费系统的接口。能够从煤气表实时读取用　专题图进行开发　户的用气量．分析城市燃气用户的用气特点．为管网优　平台提供各种专题图通用模版．比如值专题　化调度提供科学、合理的数据。　图、范围值专题图、饼状图、柱状图、点密度图等模版。　９）辅助工具　方便用户制作各种专题图．用户可以将设好的专题图　地图浏览与辅助功能包括：放大、缩小、平移、漫　模版保存在数据库中．下次再需要的时候直接应用模　游、前一视图、全图、比例尺设置、量距、量面积、标注、　版就可以显示专题图了　打印。　５）地图打印　５、总结语　地图打印．打印需要根据地图纸图输出的有关要　通过建立综合调度指挥系统资源平台．结合ＧＩＳ　求，将地图打印出来。能够按标准图幅、行政区划、任意　技术，有效提高资源的利用率，充分展现信息集成的效　区域输出交换格式数据及打印图形．打印图形需符合　率，实现基于ＧＩＳ电子地图的综合信息图文一体化生　相应比例尺图示规范。支持当前视图打印、标准图打　产调度管理和应急指挥能力．大大提高生产调度工作　印、缓冲区打印等。提供了标准图幅打印以及用户自定　人员的办事效率．为应急抢险救灾提供及时有效的技　义打印模板设置功能　术支持，为领导指挥决策提供直观、科学的参考依据。　６）数据导出　数据导出支持任意范围内、任意数据导，导出过程　参考文献：　中可以转换数据格式和坐标以符合用户的需要　７）管网分析和设施管理　【１】汤，赵牡丹．地理信息系统原理［Ｍ】．北京：科学出版社．　２０００．５５２６７．　２】范业稳，运用３Ｓ技术提高城市水司的管理水平，Ⅱ】测绘信息　管网分析包括爆管分析、垂距分析、横剖面分析、　【纵剖面分析、纵投影分析、关阀分析、预警分析、连通性　与工程，１９９９，（０４）　分析。设施管理主要包括管线设施管理和设施维修记　Ⅱ】煤－％４热力，１９９９，（０５）．　录管理　［４】李响，李满春，余有胜，易虹．一个实用的城市地下管网ＧＩＳ数　８）管网用户分析　据结构，Ⅱ】遥感信息，１９９９，（０３）．　【３】王涤波，陆新，张炳蔚．昆明市燃气管网管理信息系统的开发，　（上接第１６９页）　不过这一操作时在内部进行而已．它能在不同系统和　［３】郝军启吴华编著（Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ　ＣＳ２图像处理标准教程》［Ｍ】　清华大学出版社２００６　平台之间进行交换。　【４】周建国编著（Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ　ｃｓ图像处理基础教程》【Ｍ】人民邮　参考文献：　【１】吴建平编￣＂（Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ图形图像处理技术及实训》【Ｍ】北京　交通大学出版社２００８　电出版社２００５　［５】侯佳宜编著２００７　《精通Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ　ＣＳ２））【Ｍ】清华大学出版社　【２】郭万军李辉王希国编著【Ｍ】人民邮电出版社２００５　（Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ　ＣＳ基础应用全接触》　【６】顾艳林王春红编著＜（Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ　ＣＳ３案例教程》【Ｍ】机械工　业出版社２００９