燃氣管網GIS系統解決方案

上海航天能源有限公司  馬占軍

 

摘要：本文就上海航天能源有限公司針對燃氣管網GIS系統的解決方案做詳細介紹，主要包括系統建設背景、目標、運行環境、功能描述、成功案例說明。

關鍵詞： 燃氣管網、ArcGIS、WebGIS、集成應用

1．前言

1.1 系統建設背景

燃氣管網是一個縱橫交錯的巨大網絡，具有復雜的空間和非空間屬性，燃氣管網圖紙和設備資料繁多。在傳統工作方式中由于各種原因，圖檔的更新和歸檔不能作到迅速及時；屬性數據的采集、存儲亦不能跟上發展的需要；數據無法綜合利用；導致燃氣輸配調度、指揮、決策缺乏科學、及時、有效的支持。

基于以上諸多原因，對旨在提高管理、決策、服務水平，創造良好經濟效益和社會效益的燃氣公司而言，燃氣管網GIS系統的建設可謂勢在必行。

1.2公司介紹

    上海航天能源有限公司是一家專門致力于利用航天獨特的總體集成技術和系統控制技術的優勢，開發、發展民用設備及信息產品的高新技術企業，主要涉足行業為城市燃氣。

上海航天能源有限公司主要承接管網和站點的控制系統、信息處理系統業務（GIS 、SCADA、DMS等）及提供管道、管道連接件產品服務和天然氣加氣站系統服務。

     公司主要成員企業有：

Ø 上海飛奧燃氣設備有限公司

Ø 上海時博飛奧自控系統有限公司

1.3 系統特點

n 采用國際主流GIS平臺、數據庫系統、開發工具開發

n 合理的軟硬件配置，突出高性價比

n 系統采用C/S、B/S混合體系結構，滿足多途徑應用需要

n 充分挖掘燃氣管網輸配業務特點，界面友好，功能使用，操作方便

n 模塊化、組件化設計，滿足未來擴展應用需要

n 多級安全保護，確保系統運行安全、穩定

2．系統建設目標

結合燃氣管網輸配業務特點，基于GIS技術、計算機網絡技術、通信技術、數據庫技術構建燃氣管網GIS系統，提供燃氣管網數據采集、錄入、維護、業務應用、決策支持一體化平臺，具體目標如下：

n 建立燃氣管網地理信息數據庫，含基礎地形數據、燃氣管網要素數據、管網設施屬性數據、管網設施維護數據等

n 可方便的對管網數據進行綜合查詢、統計、分析及輸出

n 提供管網應急搶修輔助決策支持，可生成應急預案

n 可與燃氣公司其他信息系統(SCADA、客戶服務系統、收費系統）集成應用

3．系統運行環境

3.1 系統體系結構

    推薦采用Client/Server（簡稱C/S，客戶端/服務器）方式為主，Browser/Server(簡稱B/S，瀏覽器/服務器)方式為輔的混合體系結構，使系統具有良好的開放性和易擴展性。

B/S方式主要用于瀏覽、查詢、統計分析等無需對空間數據進行修改的操作。客戶端只需瀏覽器(例如IE)即可，無須安裝客戶端軟件。 

C/S方式主要用于數據維護，同時還具有B/S方式相同的瀏覽、查詢、統計、分析等功能。

3.2 系統拓撲

 

3.3 系統軟件配置

GIS平臺選用的是美國ESRI公司的ArcGIS平臺系列。

ArcGIS系列是ESRI在全面整合了GIS與數據庫、軟件工程、人工智能、網絡技術等多方面的計算機主流技術之后，成功推出的代表GIS最高技術水平的全系列GIS平臺。

系統軟件具體配置如下：

u 數據庫服務器

Windows2000 Server、SQLServer2000、ArcSDE

u WEB服務器

Windows2000 Server、ArcIMS

u 數據維護工作站

Windows2000/XP、ArcGIS Engine

3.4 系統硬件配置

u 數據庫服務器

Intel Xeon 2.4GHz CPU，1GB內存，4*40GB SCSI硬盤

u WEB服務器

Intel Xeon 2.4GHz CPU，512MB內存，40GB SCSI硬盤

u 數據維護工作站

P4 2.6GHz CPU,256MB內存，80GB硬盤

4．系統功能描述

 

4.1 圖形基本操作

4.1.1圖形顯示

系統可將將管線及附屬設備(調壓器、閥門、水井等)以及基礎地形圖進行放大、縮小、漫游、鷹眼及分層、按比例顯示。

4.1.2圖形測量

 可直觀的測量距離、角度和任意多邊形的面積。

4.2 綜合制圖子系統

4.2.1 圖形編輯

針對燃氣管網數據的特點開發專用工具，使授權用戶能方便地對管網要素(管線及附屬設備、零件等)及地形要素(道路、建筑等)進行新增、編輯。

4.2.2 圖形輸出

    可指定任何范圍導出為BMP、EMF文件，可打印輸出1：500，1：1000及用自定義比例尺的地圖

 

4.3 管網設施管理

4.3.1 設施屬性數據管理

可對燃氣管網中的管線及附屬設施的屬性數據進行錄入、修改、打印等操作。

管網設施含高/中/低壓管、立管、引入管、閥門、調壓器、凝水缸、電化學保護設施等。

 

4.3.2 設施巡檢樣板管理

可自動生成設施巡檢樣板，并可修改、刪除及打印巡檢樣板。

4.3.3 設施維修管理

可動態維護管網設施的維修信息，含例行巡檢和突發的維修，歷次維修記錄均可查詢。系統可根據維修記錄及相關規范自動提出設備維修建議，及早杜絕事故隱患的發生。

 

4.4 管網查詢統計

    可進行管網空間數據與屬性數據的雙向查詢。

4.4.1 地理名稱定位

    可根據道路名或交叉口、小區名稱快速定位到目標位置或區域。

4.4.2 選擇空間范圍查詢統計

可選取任意空間范圍(例如矩形、圓)，進行該區域內的管網設備查詢、統計

4.4.3 通過屬性值查詢統計

可用關系符號、邏輯符號、算術符號的任意組合，查詢屬性信息和圖形信息。

 

4.5 搶修輔助決策

4.5.1 搶修輔助分析

系統首先根據輸入條件(路段、門牌號等)對目標搶修區域作一空間定位，提示該區域內相關管線及設備(中壓管、低壓管、閥門、調壓器等)的信息,顯示需關閉的閥門、調壓器。

4.5.2 影響用戶分析

結合區域燃氣用戶數據，還可查到搶修作業時影響用氣的小區、單位、用戶信息,以便及時向用戶通報停氣信息。

4.6 WEBGIS子系統

   燃氣管網WEBGIS子系統采用B/S架構，主要提供管網地圖數據WEB發布及查詢、統計功能，旨在讓公司內用戶及外部授權用戶通過Intranet或Internet或訪問，方便快捷的獲取工作所需數據。

 

4.7 系統集成接口

   系統預留集成接口，可方便的與SCADA系統(監控及數據采集系統)、客戶服務系統、收費系統等進行數據及功能集成，滿足燃氣管網輸配綜合調度決策需要。

 

4.8 系統維護管理

4.8.1 用戶及用戶組管理

    系統針對不同應用分工，建立相應的工作組，例如管理員組、數據錄入組、一般應用組。系統可維護用戶組及具體用戶的信息。

4.8.2 用戶權限管理

    不同部門、人員將具有不同的系統操作權限。通過訪問權限的設定和菜單項的過濾驗證保證數據的安全。