【文章內(nèi)容簡介】 筑，使有些管網(wǎng)資料失去了其原有的價值，設(shè)備管理相當(dāng)困難，管網(wǎng)設(shè)計也很難優(yōu)化。為了徹底改變這一現(xiàn)狀，必須引入計算機(jī)技術(shù) — 地理信息系統(tǒng)來管理我們的管網(wǎng)資料。 利用 GIS 技術(shù)存儲、管理和更新城市自來水管道網(wǎng)絡(luò)的空間數(shù)據(jù)庫；通過與 GPS、無 線通訊、 Inter、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，在GIS 的數(shù)據(jù)操作及空間分析技術(shù)的輔助下，建立廣泛的實(shí)時數(shù)字自來水管道信息用戶服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化自來水管道信息的實(shí)時發(fā)布、存儲與檢索，為自來水管道管理、調(diào)度及居民需求等提供有效的技術(shù)支持；實(shí)時地根據(jù)用戶需求對自來水管道網(wǎng)絡(luò)的屬性特征進(jìn)行分析和描述，輔助自來水管道路線選擇、區(qū)位分配分析等，并對自來水管道網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時優(yōu)化，使自來水管網(wǎng)輸配調(diào)度更加科學(xué)經(jīng)濟(jì)。 6 二、系統(tǒng)建設(shè)必要性 (一 )是城市建設(shè)的需要，也是自來水公司發(fā)展的需要 隨著城市的 發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐加快，地下各種設(shè)施的日益增多，在維修和新增地下設(shè)施時，如果沒有精確的資料，有可能在開挖時損壞其他設(shè)施。目前 XX 市尚未建成統(tǒng)一的城市建設(shè)地理信息系統(tǒng)，上述現(xiàn)象時有發(fā)生，造成不必要的損失，帶來不好的社會影響。因此，建立城市建設(shè)地理信息系統(tǒng)意義重大。地下管網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，由于其埋于地下，具有隱蔽性，又由于多年來管網(wǎng)設(shè)計、施工、竣工資料的管理方面存在缺陷，造成許多管網(wǎng)資料存在部分人的大腦中。隨著人員離開工作崗位，而流失。另外由于城市改造力度的加大，原有參照物的消失，使原 有的資料失去使用價值。造成在管網(wǎng)發(fā)生事故時，不能準(zhǔn)確判斷事故發(fā)生點(diǎn)，不能及時找到最有效控制漏點(diǎn)的閘伐，延誤事故處理的時間，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，這也是近年來自來水公司在管網(wǎng)維護(hù)維修方面遇到的比較突出的問題。建立管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)勢在必行。 (二 )是進(jìn)一步完善管網(wǎng)決策服務(wù)體系的需要 管網(wǎng)決策及時、準(zhǔn)確、有效是提供水壓夠、水量足的重要保證，是減少漏失的關(guān)鍵。管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)可以幫助有關(guān)部門進(jìn)行決策，減少人工決策的失誤，提高工作效率、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 (三 )是進(jìn)一步做好事故處理的需要 7 管網(wǎng)事故的發(fā)生無 法預(yù)料，但及時準(zhǔn)確的作出判斷和處理方案則可以有效地減少損失和影響。依靠人工經(jīng)驗和有限的管網(wǎng)資料，進(jìn)行事故處理，達(dá)到快速、準(zhǔn)確、有效是個難題。管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)則可以解決這一難題，快速定位，提供事故處理方案，為管理者解決事故提供可靠依據(jù)。 (四 )是進(jìn)一步推進(jìn)公司信息化建設(shè)的需要 信息化是企業(yè)發(fā)展到一定程度的必然要求。目前總公司在信息化建設(shè)方面已經(jīng)邁出了較大步伐，管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)必將對總公司信息化建設(shè)起到重要的推動作用。 (五 )該項目在市政建設(shè)中管網(wǎng)決策領(lǐng)域具有試點(diǎn)和示范作用 目前 XX 市還尚未有任何部門建立 地理信息系統(tǒng)，如供水總公司建成后，一方面將優(yōu)化供水總公司管網(wǎng)處理流程，進(jìn)一步加強(qiáng)供水總公司管網(wǎng)系統(tǒng)輔助決策功能，使相關(guān)業(yè)務(wù)科室及時了解和掌握所轄管網(wǎng)情況，為相關(guān)決策者提供決策支持信息。另一方面總公司的管網(wǎng)管理將在 XX 市基礎(chǔ)設(shè)施管理領(lǐng)域中開創(chuàng)信息管理的先河，管理水平名列前矛，起到試點(diǎn)和示范作用。 系統(tǒng)建成后，將優(yōu)化自來水公司管網(wǎng)處理流程，進(jìn)一步加強(qiáng)自來水公司管網(wǎng)系統(tǒng)輔助決策功能，為相關(guān)業(yè)務(wù)科室及時了解和掌握所轄管網(wǎng)情況，為相關(guān)決策者提供決策支持信息。 8 三、目前現(xiàn)狀 (一 )公司情況 XX 市供水總公司是 XX 市唯 一一家城市供水企業(yè)，擔(dān)負(fù)著全市 15000多戶企業(yè)、行政事業(yè)和服務(wù)業(yè)及 100 多萬城市居民的供水任務(wù)?？偣揪C合產(chǎn)水能力 51 萬立方米 /日，現(xiàn)在最大售水量為 28 萬立方米，年售水量6000 萬立方米左右，年銷售收入約為 9100 萬人民幣。截止 XXXX 年，總公司擁有生產(chǎn)設(shè)備 540 臺（套），供水管網(wǎng)長達(dá) 1200 多千米。 (二 )供水管網(wǎng) XX 市城市供水系統(tǒng)始建于 1939 年，至今已有 60 多年的歷史，多年來公司在供水管網(wǎng)管理方面做出了大量工作，但總體管理水平始終跟不上建設(shè)步伐， 96 年以前，因為城市建設(shè)步伐緩慢，供水形式單一，供水 管網(wǎng)覆蓋面積小，當(dāng)年管網(wǎng)的建設(shè)者多在崗位，管網(wǎng)資料多存在一些有經(jīng)驗的技術(shù)人員的頭腦里，通過他們來管理，管網(wǎng)資料不清的狀況還沒有顯著的暴露出來，隨著畫匠營子水源的投產(chǎn)和 96 震后的重建，城市面貌日新月異，大量的供水管網(wǎng)開工建設(shè)，施工隊伍比較多，供水管網(wǎng)資料分散在各個單位或個人手中，這給供水資料的收集整理帶來很大的難度。 四、用戶功能設(shè)計及實(shí)現(xiàn)方式 (一 )用戶功能 9 基本管網(wǎng)資料的錄入、查詢、分析 輸入手段：可用鍵盤，鼠標(biāo)定位，數(shù)字化儀獲取，用掃描儀掃描后矢量化；圖形瀏覽：可無級縮放，鎖定漫游，提供 鷹眼 功能，可 隨時查看所在位置或跳躍到指定位置；具有定位區(qū)域管理功能，可按道路，小區(qū)，單位，門棟調(diào)圖?？砂雌ヅ涠饶：樵儯环謱庸芾恚涸试S用戶管理多層地理信息并按需要將供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層（管段，閥門，水表等）。錄入數(shù)據(jù)：要求能錄入排氣、排泥、消防拴、干閘、甩口閘、管道等設(shè)施的材質(zhì)，位置分布，建設(shè)年代等多種數(shù)據(jù)。 要求系統(tǒng)提供圖層轉(zhuǎn)換功能，可以自由定義各種資料的屬性，可以自由的錄入各種資料的屬性數(shù)據(jù)，并且對于圖層操作一定要符合用戶的使用習(xí)慣。必須用客戶服務(wù)模式實(shí)現(xiàn)。 實(shí)時數(shù)據(jù)的傳輸及分析 整理和收集各觀測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，根據(jù)已設(shè) 置的傳輸條件把觀測點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中，并可以根據(jù)已設(shè)置好的數(shù)據(jù)條件（需要提示或需要預(yù)警的條件），并能及時地通過短信或其他方式通知相關(guān)的人員，并且能夠通過一些設(shè)置好的查詢分析功能進(jìn)行查詢或分析，以便相關(guān)人員能夠及時的了解設(shè)備運(yùn)行情況，及時制定各種預(yù)防措施，來解決隨時出現(xiàn)的問題。這也可以為實(shí)現(xiàn)給水管網(wǎng)模型提供實(shí)時數(shù)據(jù)。并且可以通過這些實(shí)時數(shù)據(jù)模擬一些數(shù)據(jù)為以后的管網(wǎng)規(guī)劃做出準(zhǔn)備。 10 給水模型的實(shí)現(xiàn) 根據(jù)現(xiàn)有的一些關(guān)于管網(wǎng)的計算公式，以及一些實(shí)際數(shù)據(jù)或一些模擬數(shù)據(jù)，計算出城市管網(wǎng)的水力模型，并通過各種分析方式表 示出來。包括管網(wǎng)平差、水力、水壓、水流、狀態(tài)，用水高峰期水力調(diào)整，漏失率，事故分析等一系列水力模型，分析方式也可以有多種，地圖分析、圖表分析、動畫分析（ flash 顯示）。這樣做可用于管網(wǎng)規(guī)劃、水力調(diào)度，事故分析等情況。 對于非管網(wǎng)人員這些功能是了解管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)等信息的必要的方式，同時對于管網(wǎng)人員可以減輕工作壓力，增加工作效率。其可以用瀏覽器方式實(shí)現(xiàn)。 報修方案的確定 通過歸納和整理以前出現(xiàn)個各種事故的現(xiàn)象、處理方案、處理結(jié)果、事故的影響，輸入到數(shù)據(jù)庫中，如果有新發(fā)生的事故，能夠迅速定位各種事故，然后由系統(tǒng)結(jié) 合地理信息、實(shí)時數(shù)據(jù)、以前處理情況，自動給出事故的可能出現(xiàn)的原因，事故處理方案，供相關(guān)人員參考，并可以通過短信的方式通知相關(guān)人員。相關(guān)人員在處理完事故后可以及時的輸入該事故的各種信息，為下次遇到同樣的事故做準(zhǔn)備。并且通過報修方案為決策者提過決策支持。 11 生成各種報表 對于任何企業(yè)，報表是了解經(jīng)營情況，掌握實(shí)際狀況的首要選擇。對于自來水公司也是一樣的，有上級為了解情況而制訂的報表，有同級部門為業(yè)務(wù)交流制訂報表，有下級為上級填寫的報表，這些報表的共同特點(diǎn)是格式經(jīng)常變化、內(nèi)容也常常變化，具體處理人員常常為了這些報表 查閱各種資料，非常耗時耗力，系統(tǒng)能做到方便定制一些報表，并且能夠根據(jù)一些簡單的設(shè)置，就能從數(shù)據(jù)庫中及時的調(diào)出數(shù)據(jù)，并自動形成并打印報表。 管網(wǎng)的管理及規(guī)劃 管網(wǎng)的管理分新增、修改、廢除管網(wǎng)三種方式，對于每一種情況應(yīng)該能夠做到，根據(jù)現(xiàn)有模型分析現(xiàn)實(shí)情況，制定出實(shí)施方案，并且能根據(jù)一些仿真數(shù)據(jù)，以及實(shí)際情況模擬出工程實(shí)施后對整個供水管網(wǎng)的影響，計算出工程量以及預(yù)算。為決策者提供決策支持。 (二 )實(shí)現(xiàn)方式 方案一利用現(xiàn)有資料通過非專業(yè)的地圖管理軟件實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)管理 實(shí)現(xiàn)方法：采用 autocad 與數(shù)據(jù)庫軟件相結(jié)合，結(jié)合 autocad 的二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)管理。 優(yōu)點(diǎn)：一是上述功能基本上都能實(shí)現(xiàn)，除某些專業(yè)的模型分析實(shí)現(xiàn)不了。二是這種做法非常經(jīng)濟(jì)，不用買專業(yè)的地圖軟件，不用買專業(yè)的圖層數(shù)據(jù)，現(xiàn)有資料不需要轉(zhuǎn)換就可以直接使用（這種做法節(jié)省資金大約在12 100 萬左右）。 缺點(diǎn)：一是缺少專業(yè)的地圖分析，一些水力模型可能實(shí)現(xiàn)不了，能實(shí)現(xiàn)的模型是： 水力、水壓、關(guān)閥 搜索 等水力模型 。二是由于 autocad 做的圖層不能在瀏覽器上顯示，所以只能做成客戶服務(wù)模式。這樣在局域網(wǎng)內(nèi)每臺機(jī)器上必須首先安裝 autocad軟件（目前公司的 autocad是盜 版軟件，一旦某天查找反盜版時就容易出現(xiàn)問題，建議買正版軟件，由于正版軟件有用戶數(shù)的限制，可能需要購買多套 autocad 軟件），然后再安裝管網(wǎng)系統(tǒng)軟件。三是對用戶使用的計算機(jī)的配置要求較高。四編程難度增加。 方案二利用現(xiàn)有資料結(jié)合專業(yè)地圖管理軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)管理 實(shí)現(xiàn)方法：采用專業(yè)的地圖軟件與數(shù)據(jù)庫軟件，結(jié)合專業(yè)地圖軟件的二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)管理，優(yōu)點(diǎn)是上述功能都能實(shí)現(xiàn)，具有專業(yè)的地圖分析，專業(yè)軟件所做圖層可以在瀏覽器上直接使用，可以做成客戶服務(wù)形式和瀏覽器形式相結(jié)合的軟件，對于非專業(yè)用戶以及相關(guān)管理者可以采 用瀏覽器形式實(shí)現(xiàn)，對于專業(yè)用戶以及相關(guān)計算機(jī)管理用戶采用客戶服務(wù)模式，根據(jù)權(quán)限劃分不同的職能，查看不同的菜單功能，對于必須采用客戶服務(wù)模式的用戶計算機(jī)要求配置一定要高，對于采用瀏覽器的用戶則計算機(jī)要求能上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁即可。要求 web 服務(wù)器的配置一定要高。這種做法要求必須購買專業(yè)的地圖軟件，必須購買專業(yè)的圖層數(shù)據(jù)，現(xiàn)有資料必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換才可以使用。 采用這種方法最終可以實(shí)現(xiàn)供水總公司的管網(wǎng)辦公自動化（無紙化辦13 公），業(yè)務(wù)人員每天瀏覽網(wǎng)頁，上傳一些需要領(lǐng)導(dǎo)批示的公文，也可以上傳一些需要其他部門配合的公文，接收領(lǐng)導(dǎo)的批 文；而領(lǐng)導(dǎo)只需要瀏覽一下網(wǎng)頁，接收一些需要批示的公文，然后通過一些查詢，做出決策，或做一些工作安排，通過網(wǎng)絡(luò)傳給相關(guān)部門的人員。甚至可以通過遠(yuǎn)程辦公的方式實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的掌控，了解經(jīng)營方面的情況。 （三）實(shí)施步驟： 第一步實(shí)現(xiàn) 管網(wǎng)資料的錄入、查詢、編輯。 簡單事故處理，報修方案的確定。 根據(jù)管網(wǎng)資料生成各種上報報表。 第二步實(shí)現(xiàn) 實(shí)時數(shù)據(jù)的傳輸分析。 給水模型的實(shí)現(xiàn)。 遠(yuǎn)期規(guī)劃及工程量的預(yù)算。 管網(wǎng)的管理。 與收費(fèi)系統(tǒng)的接口。 第三步實(shí)現(xiàn) 辦公自動化（ OA）。 14 (四 )使用對象 本系統(tǒng)使用人員分四種類型，分別是不同層面的管網(wǎng)管理人員、管網(wǎng)調(diào)度人員、公司領(lǐng)導(dǎo)和計算中心人員。每種人員所屬業(yè)務(wù)不同，其相應(yīng)的職責(zé)不同，使用的功能也不同。 管網(wǎng)管理人員 管網(wǎng)管理人員作為地理信息系統(tǒng)的直接受益人，他們所轄的業(yè)務(wù)為：制定管網(wǎng)規(guī)劃，及時處理管網(wǎng)資料，制定搶修方案，向各級領(lǐng)導(dǎo)上報各種管網(wǎng)報表。通過本系統(tǒng)可以減輕工作壓力，減少工作量。他們能使用的功能是，基本管網(wǎng)資料的錄入、查詢、分析；生成各種各樣的報表；查詢給水模型，對管網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃；搶修方案的確定；通過短信的方式通知什么地方出什么事故。 管網(wǎng)調(diào)度人員 公司調(diào)度人員所能使用的功能是，實(shí)時數(shù)據(jù)的傳輸及分析，查詢給水模型，搶修方案的確定，生成各種各樣的報表。通過短信的方式了解什么地方的觀測點(diǎn)有問題，從而不用經(jīng)常盯在計算機(jī)前觀察數(shù)據(jù)了。 公司領(lǐng)導(dǎo)人員 作為決策者，需要適時了解公司管網(wǎng)情況，通過一些數(shù)據(jù)來制定決策。他們所能使用的功能是，適時數(shù)據(jù)的分析，給水模型的查詢，報修方案的確定，以及管網(wǎng)規(guī)劃的批準(zhǔn)。針對一些特殊事件，領(lǐng)導(dǎo)人員可以定制一些15 查詢，甚至可以通過短信的方式來獲知一些關(guān)心的數(shù)據(jù)。 計算中心人員 由于是專業(yè)的計算機(jī)人員，他們對計算機(jī)軟件非常了解，他們可以 與具體的業(yè)務(wù)人員配合去完成一些專業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)定制，資料的規(guī)劃，查詢方面的定制等等。就是說他們可以完成一些非計算機(jī)人員難以完成的軟件系統(tǒng)的設(shè)置功能，他們是軟件系統(tǒng)的維護(hù)者，而不是使用者。 五、系統(tǒng)總體設(shè)計 (一 )系統(tǒng)目標(biāo) 供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)利用先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（ GIS）技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)（ INTERNET）技術(shù)、短信 (SMS)技術(shù)，在建立管網(wǎng)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合供水管理的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的科學(xué)化和自動化管理，是對供水管網(wǎng)進(jìn)行計算機(jī)管理與輔助決策的大型軟件系統(tǒng)。其系統(tǒng)目標(biāo)如下： （ 1）系統(tǒng)應(yīng)全面實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)信息管理的自動化，即系統(tǒng)的功能要涵蓋供水公司各有關(guān)的業(yè)務(wù)職能；通過公司網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)信息資源共享和部門間的業(yè)務(wù)交換；系統(tǒng)具有較高的實(shí)用性。 （ 2）系統(tǒng)應(yīng)全面、完整地管理全部的基礎(chǔ)信息，具有海量圖庫管理能力，基礎(chǔ)信息精度高，圖庫管理處理能力強(qiáng)，信息更新方便，系統(tǒng)安全可靠。 16 （ 3）系統(tǒng)不但具有快速、方便地對全市管網(wǎng)進(jìn)行查詢、檢索、統(tǒng)計等功能，還應(yīng)該能夠隨著供水公司管理水平的提高，逐步實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)等水壓計算、管網(wǎng)壓力平差、水力調(diào)度、水質(zhì)監(jiān)測等功能，也就是使管網(wǎng)信息由靜態(tài) GIS 管理變?yōu)閯討B(tài) GIS 管理，最終實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)信息的實(shí)時 GIS 管理，達(dá)到國內(nèi)外同類軟件的先進(jìn)水平。 (二 )系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 系統(tǒng)設(shè)計的出發(fā)點(diǎn)是最大限度地滿足用戶的要求，系統(tǒng)建設(shè)要達(dá)到提高辦公效率、減輕辦事人員的勞動強(qiáng)度并逐步實(shí)現(xiàn)全公司辦公自動