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1、广州市“数字市政”供水专业子系统概述广州市“数字市政”供水专业子系统概述 广东龙泉科技有限公司广东龙泉科技有限公司 周志刚周志刚 李海彬李海彬 林继贤林继贤 摘要：本文介绍了由广东龙泉科技有限公司负责建设的广州市“数字市政”供水专业子系统的建设过程，概述了系统的结构、软硬件构成、网络条件、功能结构、数据以及运行状况。摘要：本文介绍了由广东龙泉科技有限公司负责建设的广州市“数字市政”供水专业子系统的建设过程，概述了系统的结构、软硬件构成、网络条件、功能结构、数据以及运行状况。关键词：数字市政：供水专业子系统：地理信息系统：关键词：数字市政：供水专业子系统：地理信息系统：ARCENGINE:IMS
2、：AM/FM/GIS1:J2EE:设备管理系统：设备管理系统：COM+2 一、引言一、引言 广州市市政园林局是市政府主管全市市政、供水、燃气和城市园林管理的工作部门，肩负着对城市道路、城市排水、城市污水集中处理、城市绿化、城市自来水、城市燃气的建设和管理。为响应国家、省、市关于加快“电子政务”建设的要求，广州市市政园林局以广州“申亚”成功为契机，于 2004 年提出建设广州市市政公用事业领域信息化的“数字市政”建设目标，以适应社会信息化高速发展的趋势。所谓广州市市政园林系统“数字市政”，是指利用计算机技术和手段，对广州市市政园林局及其下属企业所涉及的业务进行全面的信息化建设，形成对市政公用行业
3、全部系统进行数字网络化管理、服务与决策的信息体系。通过对市政系统数字化、网络化、可视化、优化决策支持等手段，大大提高市政系统的运行管理水平，提高工作效率。广州市自来水公司做为广州市市政园林局下属单位同时也是“数字市政”重点建设单位之一，主要负责广州八区的供水及相关业务。广州市自来水公司是国内第二家特大型供水企业，它创建于 1905 年，2005 年统计日供水量达 430 万吨，目前拥有 4 千多公里管线、4 万多个阀门、4 千多个消防栓和现有供水用户为 25 万户左右。广州市自来水公司在八区各设供水所，主要负责各区的供水及相关业务；另外包括 8 个水厂和一个分厂，若干个加压站，普及率达 97以
4、上。2005 年 5 月广东龙泉科技有限公司负责承建“广州市自来水公司供水管网地理信息系统一期建设项目”即“数字市政”供水专业子系统，经过近半年的开发与实施，完成了 16000张 1:500 图形的矢量数据录入、档案整理及系统的建设工作。二、系统环境二、系统环境 磁盘阵列磁盘阵列：共用 IBM ESS 2105-800，在 1.5T 可用磁盘空间里面划出 300Gb 空间存放图片的影像数据；划出 100Gb 空间存放地理信息系统系统数据；数据库服务器：数据库服务器：一台 HP 双核刀片服务器，2CPU，8GB 内存，运行 Windows2003 企业版操作系统，安装 ORACLE（10g 10
5、.2.0.2）以及 SDE；应用服务器：应用服务器：一台 HP 双核刀片服务器，安装 IMS 软件；COM服务器：服务器：一台 HP 单核刀片服务器，安装 windows2k Advance Server 操作系统，启动 COM服务作为 GIS 系统 COM服务器；测试服务器测试服务器/GIS 前置机：前置机：一台 IBM X345 服务器，安装 windows2003 操作系统，安装SDE 以及 ORACLE10g，作为 GIS 测试服务器以及与局相连的前置服务器；硬件结构如图：硬件结构如图：网络情况：网络情况：地理信息系统软件配置：地理信息系统软件配置：ARC ENGINE、ARC IMS
6、、ARC SDE、ARCINFO(桌面)服务器操作系统：服务器操作系统：WINDOWS2003 SERVER 数据库：数据库：ORACLE10G B/S 客户机配置：客户机配置：不低于 PIII800MHZ,内存 128MB C/S 客户机配置：客户机配置：为保证 GIS 的高效运行，应配置不低于 PIII800，内存不低于 256MB 三、系统目标三、系统目标“数字市政”供水专业子系统总体建设目标是建设一个充分利用计算机技术、GIS 技术和通信技术，具有综合、海量信息（供水企业、供水设施、管网图纸资料、水用户、管网资产情况等）处理能力，为市政园林局及广州市自来水公司的领导提供科学的决策依据，
7、为供水企业业务人员提供详尽的地图和管线资料，实现供水调度、管网抢修、营业抄收、管网资产管理等业务工作；将是一个能满足平时各种业务工作、又能够逐步提供支持决策分析能力的多种用途的信息系统。通过系统的建设和应用，可以提高现有管网养护管理水平和能力，现场事故处理速度，使供水企业获得运营最佳经济效益，并实现整个行业管理的科学化、规范化和现代化。1、建立广州市自来水公司核心的管网地理信息数据库，把管网的图形信息、属性资料，乃至管网日常维护数据、用户信息等都整合到数据库中，实现公司统一的属性数据和空间数据平台，充分发挥图文一体化系统的强大管理功能。2、供水管网管理涉及规划、设计、施工、维护、管理等部门，通
8、过网络实现供水管网信息资源共享、统一管理，在保证数据完整性、一致性的前提下，通过浏览系统，使公司相关人员无论是在办公地点、施工、抢修现场还是在异地查询，均能通过局域网或远程网络快速查到所需的管网系统的实时图形、属性资料，完成相应的维护、管理工作，预留与互联网、无线网络、GPS 等的接口，以适应的进一步发展。3、实现管网运行情况、防腐情况、使用年限等方面的管理，能够对突发事件做出快速响应，快速找到故障点，确定影响范围等。4、随着饮用净水工程推进，广州市将在较长时间内使用两套管网进行供水，供水管网地理信息系统要为置换工作提供详尽的管线、管网设施、用户的信息和各项功能，为水质保障提供准确的管网资料，
9、管理饮用净水管网现况图、竣工图、水表、表箱、阀门、加压泵站等到用户计费表的所有管网、设施。5、将 SCADA 遥测系统与管网地理信息系统结合，及时对管网输配系统进行分析计算，使调度指挥中心能直观地在管线图上看到整个管网的压力分布及各点的属性，为安全供水提供调度依据。6、将管网的规划设计纳入供水管网地理信息系统中，使设计部门在进行供水工程设计时能够直接利用管网地理信息系统的最新数据，方便地进行各种管网数据的查询比对，完成设计图。数据维护部门根据施工结束后的竣工图对设计图直接进行修改后可直接存入中心数据库中，避免多次制图可能带来的数据失真。、在完成 GIS 基本功能和基础数据的管理的基础上，进一步
10、完善分析功能，实现辅助决策功能，形成一个集供水管网设计、运行、管理、维护、管网资源分析以及辅助决策为一体的综合管理信息系统。四、建设原则四、建设原则“数字市政”供水专业子系统在建设时跟据广州市“数字市政”建设要求需要遵循以下原则：1、统一标准、分步实施：“数字市政”供水专业子系统建设应严格遵循局“数字市政”总体设计的统一数据标准和技术规范，并按照统一的进度安排，分步进行建设。2、整合资源、避免浪费：“数字市政”供水专业子系统建设应充分利用现有软、硬件资源、保护原有投资、加强资源整合，避免重复建设与资源浪费。3、注重实效，重视数据的积累与更新：“数字市政”供水专业子系统管网数据收集、整理、入库工
11、作是“数字市政”供水专业子系统建设的基础性工作，也是一项长期而艰巨的工作，应长期坚持不懈地做好数据的积累与更新，为“数字市政”提供供水管网设施数据，保持全局系统数据的统一。4、边建设、边集成、边应用：为数字市政核心系统提供查看、统计、查询、专业分析等接口，以实现集成。5、技术规范和数据标准要求：“数字市政”供水专业子系统建设必须严格遵循“数字市政”规范体系设计，与核心系统集成必须严格遵循“数字市政”系统总体设计、框架系统设计。6、在“数字市政”统一数据标准的技术规范的基础上补充制定供水数据规范和管理体系。7、支持 Web Service，能够通过 Web Service 方式向外提供调用接口。
12、8、采用 J2EE 架构，利用 JMS 标准消息服务来实现与“数字市政”其他系统间的功能调用。五、系统功能结构设计五、系统功能结构设计“数字市政”供水专业子系统采用分层设计，即在对各子系统的横向应用逻辑的基础上，针对各子系统里面的基础功能模块采用通用组件的方式设计，在此之上再搭建跟供水管理业务密切相关的业务组件。这样的设计方法即保证了基础功能模块的完整性，又易于业务功能模块的扩展。应用系统功能体系结构如下图：六、数据管理六、数据管理 根据前期的调研及现状和需求分析，系统应该在数据管理方面实现以下要求：?系统应实施数据统一管理；?系统应能方便地实现各部门数据向本系统的转移；?采用关系数据库或对象
13、关系数据库管理空间数据和属性数据，确保空间和非空间数据的一体化集成；实现真正的图文一体化集成；实现空间数据的“无缝”组织；?需要解决历史数据管理问题；?实现业务和管理信息的在业主单位业务范围内的有条件共享。根据业主单位的这些需求，为了实现这些基本目标和适应以后的发展，在总体规划的基础上讨论数据库设计。按照上述思路，本系统采用集中式的数据管理方案，中心数据库服务器就放在广州市自业务组件层 通用组件层 数据交换层 应用系统层 数据管理子系统 管网业务管理子系统 辅助决策子系统 爆管分析 竣工档案管理 管网资产管理 三维管网分析 用水分析 调图操作 信息查询 绘图输出 统计报表 系统日志 管网运行
14、管理用户 运行浏览 用户 数据维护 用户。决策分析用户 人机交互层 来水公司中心机房。数据库的日常维护如设备维护由中心机房负责，业务数据的管理由对应的职能部门负责。充分利用高性能的中心服务器处理能力与高可靠性，来处理本系统的业务数据。六、运行状况六、运行状况 自 2005 年底系统陆续在广州自来水公司及广州市市政园林局开始使用，最多并发编辑用户达到 30-40 个，系统运行情况良好，查询、出图、统计、编辑、卡片图绘制、爆管分析等功能在企业内部频繁使用。广州市自来水拟对全市阀门进行普查，利用传统的手工绘图手段要花费大量的人力、物力、时间才能对全市的 4 万多个阀门进行卡片图的绘制，而使用GIS
15、可以在很短的时间里就把全市的阀门卡片图绘制成图，这大大的减少了普查前期准备工作时间，为阀门的普查奠定了良好的图形基础；自来水管道爆管是多种原因引起的，做为供水企业只能在做好预防的同时，尽量减少爆管后停水抢修的时间，今年广州市多次发生 1.2米以上的爆管事故，按传统抢修方法根据人为的判断来关闭阀门，往往准确性要与做出的决策的工作人员所掌据的工作经验、附近管网状况、工作人员的意识、判断力等多种因素有关，并且时效性也会影响到财产损失的多少，利用 GIS 系统可以在几秒钟快捷的给出关阀方案及附近的停水名单，并且可以方便的得到所要关闭的各个阀门的现状信息，这大大的节约了关阀所需时间。GIS 系统的建立，
16、不紧创造了巨大的经济效益和社会效益，也为企业员工提供了继续教育的学习空间，自承建“数字市政”供水专业子系统以来，我公司先后为业主公司提供 GIS 基础、GIS 软件等计算机培训多达 300 多人次。以下是几张系统运行状态图。爆管分析功能 图档案卷管理 三维显示查询分析功能 设施卡片图制作功能 七、结束语七、结束语“数字市政”供水专业子系统集合了龙泉科技在供水（煤气）GIS 行业多年的经验，同时在广州市自来水公司，广州市市政园林局相关小组的共同努力下，完成的一套功能完善、使用方便的供水管网管理系统，采用了国外先进的 GIS 平台，可方便的实现功能的修改与增加，它采用了当今最先进的 GIS 实现技
17、术，支持分布式数据存储和管理。适用于日供水量10 万吨以上的供水企，可以轻松地管理所有管网设施资料，协助完成日常的业务工作。“数字市政”供水专业子系统使传统的供水企业管理模式和经营运作方式发生了深刻的变革。它不仅改变了靠图纸对管网管理的局面，取代了繁杂的手工作业；而且改善了部门之间各自为政，信息无法共享的状况，方便决策者了解企业经营的全貌，从而及时做出正确决策。龙泉科技注重对客户的承诺，注重为客户带来实际效益，利用丰富现代管理理论和专业技术之内涵。龙泉科技有限公司已拥有自己的研发基地和培训中心，在知识结构、国际合作、服务深度和经济实力等综合素质上不断地提高，将为中国市政行业的管理规范化、现代化
18、和成效化作出不懈的努力和尽绵薄之力。注：注：1 AM/FM/GIS AM-Automation Mapping，自动成图；FM-Facility Management，设施管理；GIS-Geographic Information System，地理信息系统；AM/FM/GIS 系统应用于管理、维护和操作带有网络特征的市政公共设施的各行各业，它是基于先进的计算机网络技术、数据库技术、设施建模技术、地理信息系统技术而建立的，并满足公用设施企业的行业规范、生产流程和管理机制，是一个智能化的企业级的应用解决方案。2.COM+COM+并不是 COM 的简单升级，COM+的底层结构仍然以 COM 为基础
19、，它几乎包容了 COM 的所有内容，COM+综合了 COM、DCOM 和 MTS 这些技术要素，它把 COM 组件软件提升到应用层而不再是底层的软件结构，它通过操作系统的各种支持，使组件对象模型建立在应用层上，把所有组件的底层细节留给操作系统，因此，COM+与操作系统的结合更加紧密。COM+不再局限于 COM 的组件技术，它更加注重于分布式网络应用的设计和实现。COM+继承了 COM 几乎全部的优势，同时又避免了 COM 实现方面的一些不足，把 COM、DCOM 和 MTS 的编程模型结合起来，继承了它们的绝大多数特性，在原有的特性上增加了新的功能 参考文献：参考文献：1.DigiM.GZ 总体方案设计，广州市市政园林局，2004-12 2.DigiM.GZ 规范体系设计，广州市市政园林局，2004-12 3.广州市自来水公司供水管网地理信息系统建设总体实施方案设计，广东龙泉科技有限公司，2005-9 4.广州市自来水公司供水管网地理信息系统建设总体实施方案设计，广东龙泉科技有限公司，2005-8 5.广州市自来水公司供水管网地理信息系统可行性研究报告，广东龙泉科技有限公司，2005-8 6.城市基础地理信息系统技术规范CJJ100-2004，中国建筑工业出版社，2004，北京