智慧水务供水管网远程监测系统建设方案

智慧水务供水管网远程监测系统建设方案

目录1 概述 11.1 建设目标 12 需求分析 42.1 数据建库需求 42.1.1现状分析 42.1.1 管网监测点布置 52.2 系统功能需求 62.3 信息安全需求 73 项目整体设计 83.1 系统设计原则 83.2 系统设计方法 93.3 开发工具和开发环境的选择 103.4 系统体系结构设计 103.5 数据保密安全设计 134 数据库设计 154.1 总体设计 154.2 空间数据库设计 154.2.1 数学基础设计 164.2.2 数据管理模型设计 164.2.3 数据组织设计 164.3 数据结构设计 174.3.1 基础地形数据结构设计 174.3.2 供水管网数据结构设计 174.4 配置数据结构设计 194.4.1 结构原则 194.4.2 命名原则 204.4.3 数据结构 205 数据处理与入库 225.1 任务概述 225.2 技术路线 225.3 建库流程 225.3.1 供水管网数据处理流程 235.3.2 数据入库 245.3.3 地图整饰 255.4 供水管网数据动态更新 265.4.1 行政法规与规章制度建设 265.4.2 管理体制建立 265.4.3 技术层面实现 276 系统功能设计 286.1供水管网地理信息系统（GIS） 286.1.1管网数据管理功能 296.1.2 管网设备管理功能 426.1.3 管网日常管理功能 426.1.4 管网维护功能 486.1.5 应急处理功能 506.1.6 决策分析功能 516.1.7 管网模型分析功能 546.1.8 系统管理功能 566.2 供水管网远程数据采集与监控系统（SCADA） 626.2.1 监测信息查询功能 636.2.2 数据统计分析功能 656.2.3 分区计量分析功能 676.2.4 系统管理功能 697 系统集成设计 737.1 设计原则 737.2 系统软硬件配置 737.2.1 主要终端产品介绍 741 概述建设目标1、实现供水管网信息化管理2、提高供水信息化管理水平3、满足功能扩展及管网信息化建设发展需要需求分析数据建库需求2.1.1现状分析长泰县的供水管网数据现有，城市区大口径（DN90以上）管线总长度共73.232公里，以及基础背景矢量图采集1:1000大比例尺地形图。全县的供水管网总图如下：按管径大小分类统计：管径大小管线长度（米）DN901120.67DN10010820.09DN1507472.25DN20014122.74DN25015557.85DN300153.17DN4005985.82合计73232.62管网监测点布置遵循的原则管网水力分界线；管网水力最不利点、控制点；大用户水压监测点；主要用水区域；大管段交叉处；反映管网运行调度工况点；管网中低压区压力监测点；供水发展区域预留监测点；布置点分布图管径大小选点个数DN1006DN1508DN2006DN2508DN4005合计33系统功能需求本系统研发采用C/SB/S及无线GPRS系统建成后，将从供水管网数据管理、管网分区计量、远程监测、设备管理、1、工作人员可以在公司远程监测整个供水管网的压力、流量及水质情况，为供水调度工作提供数据依据，保障供水压力平衡、流量稳定和水质安全；如发现运行数据异常，系统将通过多种方式进行报警。2GPRS3GIS信息安全需求“多层次、多方面、立体的系统安全”架构要求，建立供水地下管网安全控制体系。项目整体设计系统设计原则为保证系统建设成果的质量，系统的建设将依照以下原则进行：123管网信息的日常工作对它的依赖性将会非常大，充分考虑系统的可靠性，用Oracle作为数据库软件，做好数据的审核和备份工作。4567各种技术标准应符合国家、行业及地方有关技术规定。89、易维护和易扩展性原则。考虑到用户数据量的增长、数据类型的增减；考虑到在用户的管理水平和信息技术应用水平进一步提高之后，会对系统的性能和功能提出新的要求。10、科学性原则。系统的结构具有科学性，即软硬件配置科学合理、具有先进性，功能结构尽可能达到最佳。对于工程的实施，也要按现代软件工程和系统工程的思想组织建设，实现工程实施管理的科学化。系统设计方法目前，最为常用的系统设计方法主要有结构化系统分析方法、原型法和面向对象的分析与设计。本系统的设计在框架结构设计的基础上采用面向对象的技术。面向对象分析与设计技术在二十世纪七十年代就已出现，经历了近四十年的发展，已成为一种十分成熟的技术。它强调直接以现实世界中的事物为中心来思考问题、认识问题，并根据这些事物的本质特征，把它们抽象地表示为系统中的对象，作为系统的基本构成组件，可以使系统直接地映射问题域，保持问题域中事物及其相互关系的本来面貌。它既继承了结构化开发中的合理部分，又克服了其在软件开发中造成的弊病。实践已充分证明面向对象技术是当今开发大规模软件贯穿软件生命周期全过程的一致性；加强了对问题域和系统责任的理解；改进最终用户与分析等有关各类人员之间的交互；有利于用户参与；实用性；对需求的变化具有较强的适应性；支持软件复用。与结构化分析设计技术比较，面向对象技术则更加强调运用人类在日常的逻辑思维中经常采用的思想方法与原则，例如抽象、分类、继承、聚合、封装等等。这使得软件开发者能更有效地思考问题，并以其他人也能看得懂的方式把自己的认识表达出来。开发工具和开发环境的选择ArcGISArcEngineArcGISServerArcSDE为空间数据引擎，Oracle为数据库管理软件。配置方案说明：1GISArcSDEUNIXNT服务器，服务器是整个系统的核心，从系统的稳定性、可靠性以及易用性考虑，建议采NT服务器。23GIS的网络分析功能。系统体系结构设计（C/S/SB/S/SGPRSArcGISOracle系统的网络结构图如下：管理中心各职部门 监控理

打印机

投影仪UPS电源

服务器

水司局域网通讯平台

INTERNET网络

计算机GPRS网络监测终端电池供电监测终端

太阳能供电监测终端

市电供电监测终端压力或流量计

PH值、浊度、余氯等

噪声记录仪流量或压力监测点 水质监测点 漏水监测点数据保密安全设计SCADASCADASCADA结合等级保护、BMB-17和BMB-20，给出了保密解决方案拓扑图：单向网闸单向网闸手持GPSINTERNET服务器区交换机服务器区防火墙核心交换机出口防火墙车载GPS用户终端区备份服务器 磁带库备份系统应用服务器 数据库服务器规管系统存储阵列应用服务器数据库服务器管线系统前置数据库服务器SCADA网络图3.1拓扑图1SCADASCADASCADASCADA23数据库设计总体设计供水地下管网数据库的建立，是将基础地形数据库及供水管网数据库通过整理、处理、建库、质检等一系列过程，按照统一的数据标准及规范体系，集中到统一平台，形成长泰县的两大子库体，城市基础地形数据库和供水管网数据库，从而为更好的管理城市工程管网数据提供强大的数据来源，为城市供水工程管线的规划审批管理工作提供业务支撑。供水地下管网数据库采用集中式存储的方式，即管网数据与地形图数据集中存储、几何图形和属性数据集中存储。数据库是基于目前比较流行的商业化OracleESRIArcSDE作为空间数据引擎进行设计的。在数据库设计过程中，应充分考虑建库完成后的数据更新机制，确保数据库中的数据能实时进行更新升级。本次项目分为两大库体：城市基础地形图数据库和供水管网数据库。数据库通过ArcSDE数据库接口存放在GeoDatabase，实现对全县范围的ARCGISArcGIS本项目的数据库设计主要包括以下几个部分：管网数据库逻辑设计管网数据库物理设计空间数据库设计空间数据库设计的合理性，将直接影响到整个数据库的管理方式、读取效率、使用性能等。地下管线空间数据库是在充分考虑源数据的内容、精度的基础上，结合信息系统建设需求和数据特点进行设计的。空间数据库采用集中式存储的方式，即管网数据与地形图数据集中存储、几何图形和属性数据集中存储。数据库是基于目前比较流行的商业化数据库Oracle作为数据存储平台，以ESRIArcSDE数学基础设计基础空间数据和地下管网数据的坐标系统及高程基础保持一致，使二者能准确叠加，实现有机统一。数据管理模型设计数据管理模型采用目前比较先进的GeoDatabase空间数据库管理模型。它是一种开放的、面向对象的、多用户、空间无缝的数据组织管理模型。该模型将空间数据按照其空间关系特点和几何形状类型进行存储，支持长事务处理和多用户编辑操作。数据组织设计数据采用连续无缝的要素类（即数据层）方式存储，并将专业管网数据和地形图数据分别存储于不同的要素集中。供水管网数据集存储从管线权属单位获取的专业管网数据，各管网数据要素集中分别包括管线现状数据和管线历史数据，这些数据按管线类型和要素几何类型分别存储于不同的要素类中。地形图数据要素集中，则按照要素类型（国家标准分类）和几何类型分别将数据存储于不同的要素类中。n2…地形数据集1管线空间数据库2…n供水管线数据集14.1数据结构设计基础地形数据结构设计数据分层设计GB/T17160—1997《1：500、1：1000、1：2000地形图数字化规范》的分层要求，再根据要素的几何类型进行细分层，根据实际应用需MapIndUnits图层，DoorplateAnno图层，用于存储所有的注记数据，通过设置属性来区分其注记类型。供水管网数据结构设计与自来水公司专业人员讨论建立供水地下管线信息化的部分标准规范。因此，原则上管网数据结构设计应严格遵循相关标准规范中的数据设计。当已有的标准规范中未进行明确规定或设计时，将采用下述管网数据结构设计方案。数据分层设计管网数据分层是按管线类别进行分层，供水管网分两个图层分别用于存储管线段和管线点的数据。详细分层可以如下表所示：表4-1：管网数据分层设计NO图层名称管线类别内容1JSLine给水管线段属性数据表2JSPoint管线点属性数据表管线属性数据1、管线点管线类别属性名称给水JSPOINT1图上点号△2物探点号△3管线点编码△4特征△5附属物△6型号△7规格△8材质△9井底深10x坐标△11y坐标△12角度△13地面高程△14管理单位△15建设年代△16点符号编码△17道路名称△18图幅号△19图元标识码△2、管线段管线类别属性名称给水JSLINE1管线子类△2管线编码△3起始物探点号△4终止物探点号△5起始埋深△6终止埋深△7埋设方式△8材质△9管径/断面尺寸△10接口形式△11压力△12流向18管理单位△19建设年代△20管线段号△21线型码△22道路名称△23图元标识码△配置数据结构设计DBMS结构原则1、与程序流程有关的状态信息使用域进行限制和定义，不允许最终用户修改定义。23“系统信息”4—命名原则1、以用户提供的相关作业标准和相关标准为依据，进行命名；2、表和视图命名原则；3、列命名规则；4、过程、函数、触发器命名原则；5、自定义数据类型、默认、规则命名原则。数据结构下面，根据系统的一般功能需求，例举在系统设计过程中可能的数据表结构样式。实际的表结构设计，将会在进行完详细的系统调研和需求分析后组织专家进行讨论后，按照数据库设计标准和原则进行设计。表4-2：NNUPIS_USERS：No字段名字段类型字段宽度中文意义备注1ID文本15用户的ID2NAME文本50用户的名字3PASSWORD文本50用户的密码4SEX文本1用户的性别5DESCRIPT文本200用户的描述6UNIT文本50用户所在的单位7DEPARTMENT文本50用户所在的部门8PARENT_ID文本15用户所属角色的标9CREATE_TIME日期型10记录创建时间表4-3：NNUPIS_USERGROUP：No字段名字段类型字段宽度中文意义备注1ID文本15角色的ID号2NAME文本50角色的名字3DESCRIPT文本200用户的描述4CREATE_TIME日期型10记录创建时间表4-4：NNUPIS_PURVIEW：No字段名字段类型字段宽度中文意义备注1ID文本15ID号2USER_ID文本15用户的ID号3USERGROUP_ID文本15角色的ID号4RESIDE文本1所属子系统5PURVIEW_ID文本50权限的ID号6PURVIEW_LEVEL数值1权限的级别7CREATE_TIME日期型10记录创建时间数据处理与入库任务概述数据建库工作的主要任务是以“数字准，情况明，责任清”为宗旨，对长泰县的现有的供水地下管网数据进行检查、处理、入库。对基础参考数据（基础地形图技术路线（基础地形数据库）建设，后总库（供水管网空间数据库）GISOfficeMSAccess等应用软件相结合，对原始数据进行检查、编辑、修改等处理。根据系统数据需求进行数据库设计，并按照设计要求进行数据处理、属性提取、拓扑关系建立等一系列工作，最终建成集管网数据与基础地形数据、空间数据和非空间数据为一体ArcGISGeodatabase建库流程供水地下管线系统数据建库是将公司现有的供水地下管线现有的成果输入数据库，并进行数据预处理、检查、纠错和处理，形成具有拓扑关系的地下管线点数据表和线数据表。一般而言，一个城市的供水地下管网数据量大，涉及的数据项也多，数据预处理工序比较复杂。在数据建库过程中主要的流程有：依据测量的原始记录进行数据库结构设计；入库的数据检查，以确保入库的数据与现场探测的数据一致；经过软件检查出的数据错误应查明原因，必要时到原始数据不合格原始数据不合格 管线数据标准入库检查合格合格数据管线数据处理地形图数据处理建库规范管线成图数据整合质量检查分层整理要素整理提取拓扑检查修正属性整理数据入库……供水地下管网空间数据库应用数据分析技术规程地形图相关国家标准规范5.1数据处理作业规范供水管网数据处理流程数据处理作业规范管网数据入库主要经过以下流程：1、管网CAD数据检查管线CAD数据逻辑检查主要是为了在生成管线图形之前保证数据的准确性、正确性，是管网数据建库的基础工作。逻辑检查的内容主要包括数据类型检查、数据逻辑性检查、表属性结构检查、数据填写规范等，例如：供水管线CAD数据及属性字段类型是否按规范要求进行设置；管网的属性结构是否与规范一致；管线段的长度是否超出规定要求；设备管线点的坐标是否与在相应的图幅范围内；数据填写是否符合规范的要求表结构检查；管线点号、管线段编码的唯一性检查；管线拓扑关系检查；重复记录检查；孤立管线点检查等等。对于检查不通过的成果数据将反馈给相关探测单位进行校对、修改。2、生成管线图形由于制图过程中存在误差是在所难免的，而对于存在误差的邻边管线，通过程序实现自动检查是可望而不可及的。因此，为了保证最终成果数据的正确GIS应用软件——ArcGISCAD中的坐标信息，生成相应的管线点、管线段等图形对象。3、供水管网图形检查、接边处理ArcGIS4、建立供水管网数据拓扑关系为了使管网数据能为系统的各类查询、分析功能提供良好的数据基础，必须建立相应的拓扑关系，包括供水管网的网络拓扑、几何拓扑关系等。可利用ArcGIS的建立拓扑关系的功能，为供水管网建立相应的拓扑关系。数据入库ArcCatalogArcSDE数据引擎，将经过处理的管网数据和基础地Oracle数据库中，形成一个有机的数据库集合。1Geodatabase2、数据导入：按照一类要素的一类几何特征对应Geodatabase的一个要素类的方式进行导入，保证各要素类的名称不重复（相同；345地图整饰管网数据和基础地形数据入库完成后，为使其整体美观、便于应用，达到最佳的视觉效果，必须对它们进行符号化处理以及叠加显示、动态标注、分级显示等配置。对于符号化，可采用动态符号化的方式，即采用符号库中的各符号与地理空间的各类要素的某个属性（该属性必须能确保唯一）相对应，通过系统功能进行链接控制实现动态符号化。在技术设计时，应根据相关图示规范建立相应的符号库。叠加显示是对数据库中所有图层的上下关系进行合理的排序，避免发生地图要素压盖、无法显示等情况。动态标注是为了提高系统的运行速度，提高地图显示的整洁性而采用的一不同显示比例尺下所能承载的地理信息量是有限的，一旦超出其承载量，将使地图要素无法看清或无法分辩，使其应用效果大打折扣。为此，采用分级显示的办法来实现地图要素合理显示，即根据不同显示比例尺设置合理的显示内容，保证整体幅面的整洁和美观。供水管网数据动态更新城市建设的迅速发展带来地下管线不断变化，地下管线不同于地面建筑，敷设覆土后就难以直接了解其详细情况，为此只有实行管线竣工测量，实现管线动态管理，才能保证管网数据的现势性和准确性。由于供水管网项目工程周期较长，管线探测过的区域可能会出现新建管线，如果等工程完成以后再实行竣工测量，就会形成管网数据空白。为此，应充分重视如何进行管线动态管理的课题，为项目完成后实现管网数据的动态更新奠定基础。数据的动态更新需要从行政法规及规章制度建设、管理体制建立以及项目实施过程中从技术层面充分考虑并层层落实。行政法规与规章制度建设供水地下管网动态更新管理的立法工作要经过一定的程序，需要经历较长的时间。因此，在项目开展之初应把该项工作作为项目的一项工作内容，充分管理体制建立为了配合地下管线动态更新管理相关行政法规的顺利实施，确保实现管线动态管理，建立相应的管理体制，对地下管线工作进行规范化管理。例如制定技术层面实现上述各项措施，只是为数据的动态更新提供了保证，最终还是要靠技术手段来实现。技术层面上，在供水地下管网数据库结构设计时，充分考虑地下管网数据动态更新管理的需要，通过增加新建管线与已建管线的连接信息字段，设计动态更新数据导入、审批、入库等一系列与动态更新业务流程相对应的系统功能，实现多种途径的供水管网数据的动态更新管理和管网数据的自动拼接处理。系统功能设计结合供水地下管网信息化建设的具体情况，以及城市管线信息化建GIS和供水管网远程数据采集与监控系统（SCADA）两个子系统，系统将从管网数据管理、设备管理、数据查询统计、应急处置、应用分析、供水运行调度、分区计量等方面研发供水管网信息化系统。6.1供水管网地理信息系统（GIS）GIS（水池、水塔等）空间位置信息、属性信息（如埋深、材质、年代、口径、连接、用途等）进行统一的数据管理，系统提供完整的数据管理功能，主要包括管网6.1.1管网数据管理功能系统提供完整的管网数据管理功能，用于实现供水管网数据的动态管理，系统功能主要包含：供水数据入库、数据管理、数据编辑录入、供水专题数据输出和设备多媒体数据管理。供水数据入库EXCELCAD100余项，可以大大提高数据的质量。CAD数据导入功能CADGIS格式数据，并导入到空间数据库，同时可以按照用户任意选定的范围进行新旧替换；系统将根据转换数据的属性信息与中心数据库的图层数据进行匹配接边处理，最终把生成的地形数据合并到中心数据库当中。Excel成果表导入功能这一功能用于将通过检查的Excel成果表数据导入到临时库中，以等待系统管理员完成数据审批操作。系统将根据管线点的属性信息生成管线点的空间数据，再根据管线与管线点的连接关系生成管线的空间数据。数据监理查错功能监理查错功能实现了对数据的查错处理，是对管线图形和属性数据进行全面检查，通过程序直接对数据中数据的完整性、规范性和逻辑性进行检查，对于管线图形数据，设计多种条件计算逻辑查错功能，使得能够快捷、明确地指出探测数据的信息遗漏、对应关系查错等问题，并输出错误信息。6.2系统首先要在数据的完整性和规范性方面对要导入的数据进行检查，如果AccessExcel如果未发现错误，系统会把数据导入到数据库中的临时表中，以供系统进行第二阶段的检查：拓扑关系检查和一致性检查。拓扑关系检查将检查数据的拓扑数据是否完整和管线的连通性；而一致性检查功能将协助用户检查管线的属性和属性表中的数据是否一致。当上面的检查都未发现错误，系统将对数据进行最终入库。如果发现数据的错误，可根据错误的类型定位到具体的错误原因或错误位置，以便用户进行错误的纠正。6.3数据管理数据管理工作将会贯穿数据导入至数据删除的整个数据生命周期，主要工数据更新入库处理功能数据管理员将已通过监理查错后的管网数据导入到管线空间临时数据库中，生成临时空间数据，再通过数据合并功能将处理后的空间数据导入到系统的空间数据库中。管网数据入库施行批量作业，用户可同时选择目录下的所有探测成果数据进行批量入库。6.1数据自动接边在数据更新入库时，由于新测量数据有可能与原有数据存在重复，可能出现重点重线，或者由于测量误差，本来相连接的管线没有接上。管线的自动接边是实现对管线的重点重线数据的空间拓扑关系的检查，在入库的过程中实现管线的自动接边处理，并可以对自定义的管线坐标接边容限值的处理，从而实现在入库时，对允许新入库的管网数据，在坐标接边容限值允许的范围内，实现管线的容差自动接边处理。管线图幅接边处理管线图幅接边处理6.2数据备份综合管线管理员对系统的数据库进行备份操作，可以备份整个数据库，也可以只备份数据库中的一个或者多个表。6.3数据恢复供水管网管理员对系统的数据库进行还原恢复操作，可以恢复整个数据库到以前的备份状态，也可以只恢复数据库中的一个或者多个表。数据库版本控制ArcSDE的访问方式，ESRIGeodatabase数据库模型支DB2，Informix，OracleSQLServerDBMS的支持下，Geodatabase可采用多线程连接方式，为多个用户提供并发、安全、可靠的访问机制。在数据库更新方法中，ESRIASDE数据编辑录入系统提供数据编辑功能，可以实现对供水管网数据的编辑录入，同时可以对供水管网设备的图式符号进行调整，实现供水管网显示效果的定制。矢量数据编辑提供管线及管点的增加、管线及管点的修改、管线的截断、管线顶点或管线点的捕捉、管线点及管线的属性数据编辑、管线合并等功能。用户在编辑的过程中，不必对管点的物探点号和图上点号进行处理，也不必对管线的连接关系进行处理。系统的编辑功能将对管点的物探点号和指定图幅的图上点号，根据一定规则进行唯一性检查和处理，并对相关管线进行拓扑关系的检查和处理。管线及管线点的增加功能管线管理员可以在权限控制范围内的图层中移动管线及管线点目标，设置所选管线或管线点的符号样式。管线及管线点的修改功能用户可以在权限控制范围内的图层中移动管线及管线点目标，设置某一类型管线或管线点的符号样式。6.4对于管线，可以移动其顶点的位置。管线及管线点的删除功能管理员可以在权限控制范围内的图层中删除管线及管线点目标。系统根据管线编码的连贯性原则，同时对点和线进行重新编码。管线的截断功能管理员可以在权限控制范围内的图层中进行管线截断操作。用户在管线上选定一个截断点，系统可以将该管线由这一点截断成两个管线段，系统在管线截断时，同时对管线图形和管线属性信息进行修改。管线顶点或管线点的捕捉功能为方便用户的管线编辑操作，系统实现了编辑时的管线点捕捉功能。通过设置一定的捕捉半径，用户可在编辑时迅速捕捉到要进行编辑操作的点或线的顶点。管线点及管线的属性数据编辑功能可以实现对管线点及管线的属性数据进行增加、修改、删除的操作。管线合并功能用户选择两条连续管线进行合并，合并完毕后弹出管线属性添加窗口。.2样式符号设置功能系统可以实现对地形图、管线或管线点符号样式的新增或修改功能。用户可以根据自己的需要调整各类要素的表现方式。6.56.6供水专题数据输出系统将提供供水专题数据输出和打印两种方式，数据输出的范围可以由用户在图上框选确定。数据输出系统提供划定矩形区域数据导出、划定任意区域数据导出、指定坐标区域数据导出、指定图幅区域数据导出、选择集区域数据导出、数据转换、矩形区域打印、多边形区域打印、缓冲区打印、任意标准图幅打印、自定义打印等功能。划定矩形区域数据导出功能管理员通过系统矩形选择工具，在地图窗口中划定矩形区域，并选择所要导出的管线或地形图图层和导出的数据格式，进行矩形区域的管线或地形图数据导出功能。6.7划定任意区域数据导出功能管理员通过系统多边形选择工具，在地图窗口中划定任意多边形区域，并选择所要导出的管线或地形图图层和导出的数据格式，进行任意区域的管线或地形图数据导出功能。指定坐标区域数据导出功能X、Y坐标的上限和下限，进行指定坐标区域的管线或地形图数据导出功能。指定图幅区域数据导出功能管理员通过选择或输入指定的图幅号，并选择所要导出的管线或地形图图层和导出的数据格式，可进行指定图幅区域的管线或地形图数据导出功能。选择集区域数据导出功能用户通过选择工具或其它查询方法生成的选择集，并选择所要导出的管线或地形图图层和导出的数据格式，进行选择集区域的管线或地形图数据导出功能。数据转换功能系统提供辅助的数据转换功能模块，用户可对不同格式的空间数据进行格式转换。通过数据转换功能，保证系统与其他系统之间的数据共享使用。SHP-MIFSHPDXF、SHP-〉E00、MIF-〉SHP6.8地图打印设置功能用户可以根据需要选择打印方式。6.9用户可以通过扯旗工具在打印输出图上进行扯旗操作，还可添加风玫瑰图（指北针）和刻度尺，并可以对打印输出图进行放大、缩小、漫游或按指定比例显示等；并且可以根据需要打印输出范围内的管网数据成果报表。6.10矩形区域打印功能用户在权限范围内通过系统矩形选择工具，在地图窗口中划定矩形区域，并选择所要导出的管线或地形图图层和导出的数据格式，进行矩形区域的地图打印功能。多边形区域打印功能缓冲区打印功能X、Y坐标和以该点为中心的缓冲区半径，进行坐标的缓冲区域的地图打印功能。任意标准图幅打印功能用户在权限范围内通过选择或输入指定的图幅号，可进行指定图幅区域的地图打印功能。自定义打印功能XY设备多媒体数据管理系统实现多媒体数据的存储和管理，提供取水口、水厂、阀门、水表、检查井、排污口等重要管网设施的现场照片等多媒体数据与该设施的空间数据关联功能，实现管网设备的全方位管理。管网设备管理功能结合供水管网设备的整个生命周期进行管理，系统可以对处于规划、设计、施工、投运、维护、计划报废、报废等各阶段管线进行综合管理，用户可以根据需要随时查看处于任何阶段的供水管网设备。设备库管理在本系统数据库中，不同类型的设备靠其编码前的种类代码区分，并分别存放于不同的数据层中。系统中存储有各设备的历史管理信息，包括供水管道隐患提示、供水设施的检修记录及事故报告、抢修人员的出警记录、操作记录及故障历史、相关故障处理方法等，并提供这些信息的查询和统计操作功能。设备查找通过设置中心点位置和缓冲区半径，在某一特定区域内查找符合要求的管线要素。管网日常管理功能针对供水管网日常管理工作的需要，需提供下列功能支持。查询功能针对供水管网段、阀门、检修井等管网设备，提供空间数据和属性信息间的双向查询功能，用户可以通过选中某一设备查看其属性信息，也可以通过选择合适的查询方式并填写属性值来查找符合条件的设备。点选择查询功能功能由图形到属性的查询方式，通过点击选择图形使该图形处于选中状态，高亮显示，显示其对操作用户开放的属性信息和图形信息。矩形查询功能用户可以使用矩形选择工具选择在选择区域内所有可选择的图层。多边形查询功能用户可以使用任意多边形选择工具选择在选择区域内所有可选择的图层。清除选择功能清除当前系统对要素的选择。按图幅号查询功能用户输入要查询的图层和图幅号，系统根据用户选择的管线类别，通过所指定图幅号定位到该图幅上的所有管线。6.11按道路名查询功能用户选择图层类别和道路名，系统可进行模糊查询道路数据库，确定道路名后，系统将快速定位并高亮显示该道路上满足查询条件的所有管线。6.12按交叉路查询功能用户输入要查询的图层类别和两条道路名，系统将分析计算出这两条道路的交叉路口点指定缓冲区范围内满足条件的所有管线。6.13按属性查询功能用户可以根据所选择要查询的管线类别的属性，并设置组合的查询条件，系统将快速查询定位并高亮显示满足条件的所有管线。6.14统计功能统计功能用于对供水管网设备的材质、管径等进行分类统计，统计结果能够输出，统计图形能以直方图，饼图等方式保存输出。参加统计的设备范围，可以是整个供水管网，也可以是用户划定的某一区域。按管线材质统计功能（材质按管线管径统计功能（管径统计结果输出功能统计的结果可以以Excel表格或专题图的形式输出。系统提供的专题图种类丰富，包括直方图、饼图、折线图等，并且每种专题图还可专门再定制，调整其大小、颜色等特征。生成的专题图可以打印输出。6.15管网维护功能当供水管网发生修扩建工作时，可以利用系统提供的一系列编辑功能对系统中的管网数据进行维护，使其与管网埋设的现状保持一致。设备信息管理通过在管网图上属性信息窗口，实现供水管网设备信息的管理功能。设备维修信息管理通过在管网图上的属性信息窗口的操作，实现供水管网设备维修信息的管理功能。应急处理功能系统提供管线事故处理的一系列相关功能，包括爆管事故分析、二次关阀、停水区域分析、预案管理、应急指挥等。爆管事故分析针对给水管线爆管事故，提供具有针对性的分析功能，首先给出初步关阀方案，若存在阀门失灵等情况，可以进而生成二次关阀方案。同时，可以根据分析得到的关阀方案，分析受影响的用户范围，并在当前管线图上展示。6.16二次关阀停水区域分析根据分析生成的关阀方案，可以进一步分析得到将会停水的区域，并在当前管线图上以红色区域框出，并提供受影响区域相关信息并生成报表。6.17预案管理用户可以使用本系统对供水管网事故的应急预案进行动态管理，系统提供系统可以根据用户设定的参数，模拟管线事故的发生和应急处理工作。通过事故演练，可以发现现有应急预案的不足，及时修正预案，为今后的事故处理提供保障。应急指挥在供水管网事故发生时，系统可以提供应急工作的指挥调度功能，根据当前事故情况，生成应急处置方案，并将调度方案发送至各应急车辆的车载终端上，提高应急车辆指挥效率，有效减少事故的损失。决策分析功能系统提供一系列空间分析功能，可以有效帮助用户直观的查看某一位置处供水管网的空间分布情况。剖面分析可以对供水管网所在位置进行横断面和纵断面分析，以剖面图的形式表现管线与周围地物间的空间关系。横剖面分析：管线管理员通过横剖面分析工具，在与管线的相交方向划定6.18纵剖面分析：具有权限的用户使用纵断面分析工具在图上选中需要分析的管线要素，系统会沿该管线方向生成剖面图，用于帮助用户了解该管线和道路面间的空间位置关系。净距分析可以通过水平净距和垂直净距的计算，判断供水管网埋设方式的合理性。垂直净距分析：通过系统选择工具选择管线上的某一点位置，系统功能将根据当前位置，计算它敷设的指标数据，其中包含计算与其它管线之间的垂直净距。水平净距分析：用户可以选中两条管线，系统可以通过计算得出两条管线间的水平净距。连通分析通过空间分析，判断用户所选两管段间是否连通。若连通，则给出连通路径。若未连通，系统将通过管线闪烁的方式进行提醒。消防栓检索针对火灾事故，根据事故发生点位置，通过设置最近距离检索或设置搜索数量，检索附件的消防栓，并可以查看各消防栓的属性信息，为火灾救援工作提供帮助。发生火警时，系统能够根据火警的具体地点寻找最近的消防栓，方便消防人员进行事故处理。6.19管网模型分析功能实时水力在线模拟（GS空间数据（管点高程、管径大小、摩擦因子、损失系统等管线相关参数，管理人员可实时动态的在线模拟管网的运行状态，分析计算出各个管网节点或末梢管点的压力和瞬时流量。并可分析出各管段的实时水流方向。为供水管道设计施工，提供更加科学有效的辅助设计支持。实时流量等值线分析系统通过实时采集的各个监测站点的瞬时流量，生成整个供水管网的模型数据，在已知各个管网节点的模拟分布瞬时流量，系统根据克里金插值算法，生成整个供水管网的流量等值线分布图。通过流量分布图，系统管理人员可以一目了然的知道，各个供区的用水量分布情况，为调度人员的供水调控提供更加合理的技术指标和决策参考。实时压力等值线分析系统通过实时采集的各个监测站点的管道压力，生成整个供水管网的模型数据，在已知各个管网节点的模拟分布压力数据，系统根据克里金插值算法，生成整个供水管网的压力等值线分布图。通过压力分布图，系统管理人员可以一目了然的知道，各个供区的压力分布情况，为调度人员的供水调控提供更加合理的技术指标和决策参考。系统管理功能这一类功能可以帮助系统管理员对系统进行管理，主要包括用户管理和系统配置管理两部分功能。在用户管理方面，可以实现用户资料的管理和用户权限的管理，这一功能和日志审计功能的结合，可以有效的做好数据的保密工作。系统配置管理可以从图层显示、信息标注、文件目录选择等方面完成系统的参数设置。用户管理用户管理功能系统管理员可以增加、修改、删除用户，设置用户的密码，可以设置用户所属角色。并可以在用户所属角色的权限范围内设定用户的具体权限。6.20用户组管理功能系统管理员可以管理用户组，并对用户组权限进行配置。打开用户组管理画面，显示已有用户组和权限配置清单树，可以对现有用户组进行权限重新配置，也可以删除、增加用户组。图6.21用户组管理权限管理功能权限管理包括权限对象的维护和权限对象的分配两方面的工作。1、权限对象的分类对数据库的操作权限包括对象权限和功能权限两个方面，对象权限是指对数据的查看、编辑等操作权限，功能权限是指对系统功能使用的权限。（1）对象权限系统管理员可以设定某一角色或用户对数据操作的权限，包括用户对某一图层或某一区域范围数据的显示、查看、编辑、输出和数据导入等的权限。（2）功能权限这是指用户对系统的各项功能是否有权使用。2、权限管理为了提供权限管理的效率，数据库的权限管理工作分两个阶段进行：权限提取和用户授权。权限提取工作是将系统的权限分为若干方面，每一方面又可分为若干权限范围。如数据库的访问权限可以分为数据层和区域范围两个方面，每一方面的权限范围又包括查看、编辑、分析等权限范围。权限分类结束后，根据系统用户的需求设定一系列权限组合。用户授权工作中，系统管理员按权限提取的结果将各角色进行分类，对每一类进行批量授权。然后系统管理员可以对每一类用户或角色中的特例进行权限调整。6.22当前用户口令修改功能用户在登录状态时可以修改自身的登录密码。6.23日志审计功能6.24系统配置管理金字塔显示设置功能管理员可以通过系统的金字塔设置功能用来设定图层显示的最大比例和最6.25系统管理员可以调整默认显示效果的相关参数。图层标注设置功能图形信息标注包括图层标注、修改标注和标注参数设置。分别实现对图层进行标注、修改已有的图层标注、设置地图标注的显示方式和策略等功能。6.26目录参数设置功能用户可设置导入文件默认目录、打开文件的默认目录、临时备份的默认目录等。6.27供水管网远程数据采集与监控系统（SCADA）数。各管网监测点的数据采集终端可自动采集管道压力、流量、水质等实时数据，并将信息传输到自来水公司的调度中心，调度中心通过对传输回来的数据进行分析，可找到出故障的地点，从而当一个远端出现故障时，能在最短的时间内解决问题。B/SInternetGPRS（PH）监测信息查询功能GIS监测信息展示为了能更加方便、直观的查看管网各监测点的实时数据信息。用户通过在GIS图上实时展示各个监测点的运行数据及工作状态，并可在站点列GIS基本操作功能，如放大地图、缩小地图、前一视图、下一视图、漫游和全图显示等工具。实时信息展示系统每三分钟（可调）从各监测点获取最新的监测数据，并以列表的方式（历史信息查询用户可通过查询功能，查询历史各时间点的监测数据，以及站点的告警信息。并可以将查询的数据信息结果导出生成Excel数据表。数据统计分析功能监测信息数据统计用户可根据需要，按自定义时段，日期，月份进行监测数据信息的统计功能，统计各监测点相关监测数据（如管道压力、流量等）的最大峰值、最大峰流量压力分析通过流量压力分析图可以更直观的把实时监测数据通过图表的方式展现出来。用户可根据需要查询某个监控点某个时段的压力、流量的变化曲线。实时信息统计用户可通过实时信息统计图，选择多个需要比对的监控点，实时查看监控（时期信息分析用户可通过时期信息分析功能，对选择的多个监控点的监测数据（如：瞬时流量、管道压力、累计流量等）按照某个时期（时段、日期、月份）等方式进行分类分析统计，系统将以多条曲线的方式，展示各个监控点在不同时期的变化情况。为用户判断管网运行状况是否有异常和规律，作出更加有效、合理的数据分析支撑。告警信息统计用户可通过告警信息统计图，选择多个需要比对的监控点，统计输出各个监控点的监测信息告警（如：瞬时流量超限告警、管道压力超限告警等）的数量，并以图表更加直观的方式展示各个监控点的告警数量统计信息。分区计量分析功能系统通过GIS管理方式，对整个城市的供水管网进行区域化、网格化管理划分，可根据管网的服务面积、管网长度，将供水区划分为多个可计量区域。并利用无线通信实时传输流量、压力、水质和漏损等数据，从而能够及时、准确地掌握各计量区的管网运行情况，为优化供水管理提供了科学依据。供水分区计量根据各个监测站点的计量值，用户可按给定的时间分析统计各个计量分区的供水量，并以树形结构的方式进行展现输出，更加的直现、简便。分区回收率分析（区的供水回收率，系统将以树形结构的方式进行展现输出，更加的直现、简便。系统管理功能站点信息管理系统管理员通过站点信息管理功能，可以新增、修改或删除监控点的管理SIM号、地图坐标等信息。参数信息管理通过参数信息管理，系统管理员可配置所系统所要监测的实时数据，如：压力、流量、瞬时流量、余氯等信息。结合现场设备安装规定，可配置采集设备的通道号、字节数、小数位数、显示单位以及在图表中显示的显示宽度等参数信息。监控参数配置通过监控参数配置，系统管理员可配置各个监测点所要采集的参数及告警（。用户告警配置用户及权限管理（，并可设置用户的密码，以及用户的系统操作权限。登录日志、用什么网络登录到本系统，并显示用户是否登录成功的状态信息。操作日志系统集成设计设计原则系统集成设计将主要基于以下设计原则：规范性：遵循或参照国家及地方政策文件标准，及国际上其他先进的安全标准。实用性：坚持以需求为导向，以应用促发展，贴近用户的需求，满足实际业务开展的要求。先进性：立足先进的技术，构建先进的应用，要求系统着眼点要高，不仅能够满足当前业务的要求，而且要能不断适应政务信息化最新发展方向和趋向。在方案中，无论在硬件产品选择上、应用产品设计和技术路线、架构等方面上，都充分考虑先进性。稳定性：系统应选择成熟、稳定、先进的操作系统、数据库、网络协议等，采用高可用性技术，保证系统的稳定性。兼容性：强调各信息系统的标准化，系统应能保证与现行业务系统实现有效的衔接，实现信息的共享和集成。可管理性：系统的使用及管理以简便、易于操作、方便实用为准则，保证系统具有高可管理性，降低系统管理和维护成本。系统软硬件配置序号配置项目配置内容单位数量1GPRS采集站点配置供水管网远程测控箱微功耗远程测控终端33套电源防雷模块信号防雷模块太阳能供电系统2现场仪表配置压力传感器个33余氯传感器台1浊度传感器台1低功耗电磁流量计（DN100）台6低功耗电磁流量计（DN150）台8低功耗电磁流量计（DN200）台6低功耗电磁流量计（DN250）台8低功耗电磁流量计（DN400）台53调度室硬件设备配置高性能主流服务器（CPU8核、内存16G以上）台1普通PC台式机台24调度室软件平台配置WindowsServer2012R2套1MicrosoftSQLSever2012中文标准版套1GIS系统软件平台（ArcGIS10.3）套1供水管网地理信息(GIS)系统开发项1管网与地形图CAD数据处理与建库项1供水管网远程监控（SCADA）系统开发项1管网地理信息系统多媒体发布接口开发项15基础建设费用仪表井开挖施工处33采集设备安装施工座33仪表安装施工及调试处33调度室软件平台部署处1主要终端产品介绍1、产品说明IO控制和无线数据通信于一体的高性16Mbits2、产品特点微功耗：远程测控终端产品采用电池供电，休眠电流低于50uA，通信50mA，5，13全防水设计：IP68MODBUS-RTU模拟量信号采集接口：远程测控终端产品自带模拟量采集接口，可以采集压力、水位等传感器的输出信号。定时功能：远程测控终端产品可以分别设定采集存储周期和上报周期，采集周期可以精确到秒，上报周期可以精确到分钟。多种工作方式：远程测控终端产品可设置为休眠模式或实时在线模式，休眠模式下远程测控终端产品根据设置的周期定时采集存储数据和定时上报数据，实时在线模式除了支持定时采集和定时上报外可以支持服务器主动即时采集数据功能，休眠模式一般工作于电池供电模式，实时在线模式一般工作于市电供电或太阳能供电方式。可视化调试界面：LCD蓝牙通信功能：APP一体化设计：远程测控终端产品采用采集传输一体化设计，内置2G/3G移动通信模块，直接与系统服务器通信。电源输出功能：远程测控终端产品能够向外输出电源，给压力、水位传5V、12V、24V环境告警功能：远程测控终端产品具有监测电池电压，工作温度、湿度功能，并且具备设备工作异常告警功能。3、技术参数模拟量输入信号类型4～20mA或0～5V分辨率12bit输入通道2输入隔离300VDC开关量输入脉冲输入4脉冲计数有存储记忆存储方式16MbitsFLASH时钟工业时钟有下行通讯接口接口类型1路RS485通信速率1200～115200BPS通信协议MODBUS-RTU协议上行通信接口GSM/短消息支持2G/3G无线通信有通信协议自主协议工作环境工作温度-25℃～+70℃限定温度-30℃～+75℃湿度范围0～95%，非冷凝供电电源工作电压6～17.8VDC休眠功耗50uA@12VDC采集功耗10mA@12VDC通信功耗50mA@12VDC电池规格19Ah@14.4VDC电源输出接口输出电压5V或12V输出电流1A输出控制带控制机械尺寸长x宽x高229x179x69mm（不含接口）防护等级防护等级IP68压力变送器1、产品说明本产品采用高精度隔离型扩散硅传感器组件，通过高可靠性的放大电路，4～20mADC标准电信号。高质量的传感器、精湛的全焊接封装技术以及完善的装配工艺确保了变送器的高质量和优良性2、