智慧城市项目详细设计文档

产品名称Productname密级Confidentialitylevel产品版本ProductversionTotal8pages共16页智慧城市软件详细设计说明书Preparedby拟制Date日期2013-10-23Reviewedby评审人Date日期Approvedby批准Date日期RevisionRecord修订记录Date日期RevisionVersion修订

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章节ChangeDescription修改描述Author作者2013-11-19全部文档进行设计详细设计文档常文见佘伟伟寇玥

目录1 引言 4 编写目的 4 背景 4 参考资料 4 术语定义及说明 42 总体设计 5 任务和目标 5 需求概述 5 运行环境概述 5 条件与限制 5 软件结构图 53 系统详细需求分析 7 详细需求分析 74 系统详细设计 8 系统内部详细界面划分 8 系统结构设计及子系统划分 8 系统功能模块详细设计 8 模块一登录流程图 8 模块二主界面流程图 10 模块三实时监测流程图 11 模块四流量控制流程图 13 模块五用水安全管控 155 数据库系统设计 17设计要求 17信息模型设计 17数据库设计 18设计依据 18数据库安全 18数据字典 18引言编写目的本详细设计文档说明书编写的目的是说明该程序模块的设计考虑，包括程序描述输入和输出算法和流程逻辑、数据库的字段和数据字段的关系图，模块的界面设计和操作解释，理解性的考虑，为编程和系统维护提供基础，本说明书的预期读者为系统设计人员软件开发人员、软件测试人员和项目评审人员、部分用户人员。背景智慧城市是数字城市发展中的具有介入式、互动式功能的智能化数字城市管理应用。CUDI国际城市发展研究院院长王超指出：城市人地关系系统的数字化，它体现"人"的主导地位，通过城市信息化更好地把握城市系统的运动状态和规律，对城市人地关系进行调控，实现系统优化，使城市成为有利于人类生存与可持续发展的空间。城市信息化过程表现为地球表面测绘与统计的信息化（数字调查与地图），政府管理与决策的信息化（数字政府），企业管理、决策与服务的信息化（数字企业），市民生活的信息化（数字城市生活），以上四个信息化进程即数字城市。数字产业的崛起，面临第四产业的来临，数字城市的数字管理充分借助物联网、传感网，涉及到智能楼宇、智能家居、路网监控、智能医院、城市生命线管理、食品药品管理、票证管理、家庭护理、个人健康与数字生活等诸多领域，更加的智能化、智慧化。反思城市与人的关系，形成所谓“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，为城市提供更便捷、高效、灵活的公共管理的创新服务模式，实现人类社会与物理系统的整合。把握新一轮科技创新革命和信息产业浪潮的重大机遇，充分发挥信息通信（ICT）产业发达、RFID、相关技术领先、电信业务及信息化基础设施优良等优势，通过建设ICT基础设施、认证、安全等平台和示范工程，加快产业关键技术攻关，构建城市发展的智慧环境，形成基于海量信息和智能过滤处理的新的生活、产业发展、社会管理等模式，面向未来构建全新的城市形态本项目的提出是按照科技的发展潮流。响应国家对于城市的建设的要求，以科技来管控城市，让城市的管理更加方便和节约，以城市三大必须消耗为基础分别是水、电、气。该项目《智慧城市管控》本着方便管理、节能减排、方便城市分析等功能为目标采用c/s模式进行开发，用于对城市规划管理的行业及三维技术的结合因此有较好的市场前景和商业价值。本程序由软件开发小组负责开发。智慧城市管理平台主要由两部分形成：客户端服务器端参考资料《C#高级编程》（第七版）（美）BillEvjen（美）JayGlynn著《数据库设计》 Stephens著机械工业出版社《数据库系统概论》 （第三版）萨师煊王珊著高教出版社《WPF编程宝典》 MatthewMacDonald清华大学出版社(2013-08)《ArcGIS开发宝典》 刘仁义、刘南科学出版社有限责任公司(2011-01)《数据库设计与开发》蒋学英、刘星、等清华大学出版社(2007-03)术语定义及说明如表1-1所示：表1-1术语定义序号术语或缩略语全称说明性定义1UriUniformResourceIdentifier统一资源标示符总体设计任务和目标该文档是智慧城市管理模块的三个主要的功能的详细说明和设计，分别对每个模块进行简要的说明，为代码的实现提供可参考的依据。需求概述智慧城市管理的主要三大模块描述：1.用水管控模块概要描述，该模块能够实现用户在客户端进行对用水量的管控，用户可以分大的区域来进行对当天的该区域总体的用水量的监控，还可以根据区域及建筑的性质来进行定点的查询该建筑的当天实时的用水量，该模块可以让用户查询区域、建筑的年、月的用水量的详情，当输水管道发生问题时可以进行有效的控制该事发地点的用水开关，有效的遏制资源的浪费，通过图形化的设计可以让用户更加直观的看到该建筑的用水状况，通过这个可以进行判断使用水是否合理，增强调控力度。2.智慧电力就是让人更方便，更快捷，更轻松，更安全的用电，3.智慧能源的气能管控模块主要是对能源使用的分析，为了更合理的管控气能。具体的操作包括：分析和统计气能的使用过程；设计管理和控制气能的操作；查看具体建筑的气能用量的记录查询。运行环境概述ArcGisServer：地图发布工具Mysql：数据库管理软件Windows7：运行环境VS：服务器端开发软件/客户端开发软件条件与限制该功能的需求大部分是按自己的理解来进行设计的，该程序要和硬件接轨，条件限制，有些数据是进行模拟的。系统要求，如表2-1：表2-1操作系统限制操作系统最低版本最低版本Windows7旗舰版、企业版、专业版和家庭高级版（32位和64位(EM64T)）WindowsVista旗舰版、企业版、商务版和家庭高级版（32位和64位(EM64T)SP1SP2WindowsXP专业版和家庭版（32位）SP3SP3WindowsXP专业版和家庭版（64位(EM64T)）SP2SP2MysqlFramework硬件要求，如表2-2：表2-2硬件限制ArcInfo、ArcView、ArcEditorCPUGHz双核或更高处理器英特尔酷睿双核、奔腾4或至强处理器内存/RAM2GB或更高显示属性24位颜色深度屏幕分辨率推荐在标准尺寸(96dpi)下使用1024x768或更高交换空间取决于操作系统，最小为500MB。磁盘空间GB此外，Windows系统目录需要预留50MB的磁盘空间（通常位于C:\Windows\System32）。您可以在安装程序中查看各组件所需的磁盘空间。如果使用ArcGlobe（作为3DAnalyst的一部分），则可能还需要额外的磁盘空间。因为ArcGlobe在使用后会创建缓存文件。视频/图形适配器检查您的计算机是否能够运行ArcGIS3DAnalyst-ArcGlobe具有24位处理能力的图形加速器显卡必须能够兼容OpenGL或更高版本，其显存至少应为128MB，但推荐使用512MB或更大的显存。联网硬件许可管理器只需要TCP/IP、网卡或Microsoft环回适配器。软件要求：必须在安装ArcGISDesktop之前先安装.NETFrameworkSP1或更高版本。InternetExplorer要求：ArcGISDesktop的某些功能要求安装的MicrosoftInternetExplorer版本至少为或。如果尚未安装MicrosoftInternetExplorer，则必须在安装ArcGISDesktop之前获取并安装它。Windows7和WindowsVista的MicrosoftWinHelp修补程序：在MicrosoftVista或Windows7上使用ArcGISDesktop、ArcInfoWorkstation、ArcGISEngine或ArcReader时，建议您安装以下Microsoft修补程序（可选）。ArcGISDesktop、ArcInfoWorkstation、ArcGISEngine和ArcReader通过使用WinHlp32向用户提供相关工具、命令和对话框的弹出式上下文相关帮助主题。如果未安装此修补程序，WinHlp32将无法在Windows7或WindowsVista上正常运行。软件结构图如图2-3软件结构图所示：图2-3软件结构图系统详细需求分析为达到数字化的智慧城市管理，对整个的城市进行分区设置，按照区域划分不同属性的建筑而每个建筑有三个大的模块来管理分别是水、电、气，对建筑的能用使用量进行监控，该系统主要功能之一是监测和统计园区的水电气使用数据以及控制气能的管道。在监测和统计数据的过程中，如果测量的气能流量大于正常需求，则要采取人工管控的操作，看是否需要关闭开关或关闭哪个开关。详细需求分析功能分析：本文档中水资源的管理，建筑的日常用水监测，小区域的日用水量监测，建筑的年月用水量的统计和建筑用水控制的开和关，小区域的年月用水量的统计和用水控制的开和关电资源需求:开关控制（开，关）模式控制（手动，自动）自动模式时有时间段的调整，自定义一个时间段，超出时间段自动关闭、监测每一栋楼或知名企业的每天的用电量、给每栋楼或知名企业设一个上限值，超过那个上限值就报警，弹出报警框分别控制每个区每条道路上的路灯，有全区道路的开关，每条道路的开关控制、监测，都会根据楼的名称、知名企业名称、道路名称在地图上定位到相对应的位置气资源主要是监测和统计气能使用数据以及控制气能的管道。在监测和统计数据的过程中，如果测量的气能流量大于正常需求，则要采取人工管控的操作，看是否需要关闭开关或关闭哪个开关。接口分析：硬件接口：连接硬件开关的接口监测用电量的接口（也叫电表接口）报警器接口路灯开关控制接口软件接口：数据库接口（MySql）ArcGis地图接口系统详细设计系统内部详细界面划分在总体界面的设计中，利用界面的功能按钮来进行操作分功能的显示，在各大分功能中都是以用户控件为基础的，以公用的wpf窗体界面为载体，模块中根据需要在建立小的模块来实现所要的功能，该系统主要包括四大模块水能、电能、风能以及气能。四个模块都包括监测和管控的界面：监测界面主要包括数据的统计和查看详情；管控界面模块数据智慧电力：电力控制界面：可以查出总园区的分区，分区的各个建筑和企业对它们进行控制，控制它们的开关，控制它们的模式，控制它们的用电时间段，控制时地图会定位到相对应的位置电力监测界面：监测到每个建筑和企业每天的用电量和每个月的用电量，还可以与上个月的用电量进行对比，每个月的用电量可以用统计图的形式和列表的形式表现出来，每查询一个区或建筑或知名企业的用电量，地图都会定位到相对应的位置路灯控制界面：路灯是在室外，而且白天并不开灯，所以单独提出来。路灯控制界面有分为总体布局和分布布局和保存设置按钮；总体布局里面分为控制全区的路灯（全开，全关）和光线的控制；分布布局里面有分区的选择、手动控制（开、关）、自动控制模式（开启时间、关闭时间），选择街区后会显示出分区里面街道，可以再次进行选智慧电力：操作流程图，如图4-1：图4-1系统结构设计及子系统划分对该项目的逻辑设计思路是，在用户进行正确登录后，进入主界面，用户可以根据在主界面的提示按钮，来操作所要的结果，在用户点击相应的按钮时弹出该功能的操作，操作完毕后，关闭窗体。整个系统是按照总-分的模式进行设计，首先是解决总体的框架结构，然后在总的框架基础上进行分模块的界面布局情况，在分模块中本着与地图实时互动的原则，在设计每一步时都要进行地图的定位，告诉用户要操作的是那个地方，让用户有个更直观的认识，在分模块中进行再详细的划分，每个小模块的功能是什么，有什么用，如何操作，方便用户的理解和查阅。区域用水量模块：实时监测、流量管理、安全管控。区域用电量模块：用电宣传、实时监测、流量控制、路灯控制、电力抢修。区域用气量模块：实时监测、流量控制、预警设备。系统功能模块详细设计该智慧城市管理项目模块详细设计如下：系统包含登陆、主界面以及主界面的子模块。其中子模块的能管控分为两个小模块：实时监测和流量控制，功能如下：其流程图如图4-1：智慧能源系统智慧能源系统实时监测流量控制水能管控电能管控气能管控风能管控实时监测实时监测实时监测流量控制流量控制流量控制路灯控制预警设备图4-1智慧能源流程图模块一登录模块登录流程图如下图4-2流程图所示：图4-2登录流程图如图是用户在正确登录后所进入的主界面，在主界面的顶端是用户对地图的操作按钮，左边是该城市的所用用量的数据，根据用量详情按钮用户可以更加细致的了解所要的数据，界面的底部是四个大功能的模块按钮，每个按钮都有不同的功能可供用户来查询控制。用户登陆界面设计大体图如下：用户在用特定的用户登录时，在后台进行了一系列的加密和解密过程，保证数据的安全。如下图4-3用户登陆界面所示：图4-3用户登陆界面用户可以一次性的设置数据库的一些相关的信息，进行数据库的连接和一些维护如下图4-4数据库配置界面所示：图4-4数据库配置界面在进入主界面时可以按F1为第一次使用进行一次性配置地图。如下图4-5用户配置路径界面所示：图4-5用户配置地图路径界面模块编号：001模块名称：用户登录进入操作：1点击运行该程序的应用程序2填写用户登录相关信息3登录验证4通过进入主界面功能描述：该登录模块是用户通过自己设定的登录密码来进行验证登录，在验证时是在后台进行复杂的加密和解密过程，保证系统的安全性用户可以通过点击设置来进行对数据库的设置，完成程序的运行，进行登录之后操作相应的内容。模块二主界面如下图4-6主窗体界面所示：图4-6主窗体界面模块编号：002模块名称：主界面功能描述：该模块是用在正确的输入操作密码时进入的界面，用户可以实现对地图的操作（缩放、移动、不同视角观看、鸟瞰图、漫游、查建筑），左侧是对整个园区的用量检测，可以点击按钮来更详细的操作，下方是针对各个模块的具体操作。模块三用水管理模块一实时监测流程图如下图4-5流程图所示：图4-5数据流程图模块编号：001模块名称：实时监测进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击水能管控按钮4点击实时监测按钮弹出该功能的操作界面功能描述：该功能模块可分为以下几条：用户可以点击顶层的三个按钮来选择要操作的区域，根据选择的区域点击该建筑的性质是知名的还是普通的，若选择普通建筑则可以进一步的划分该建筑的性质是全企建筑还是全民建筑还是企业和居民混合式建筑，选择建筑的性质后会在中间容器中显示相应的建筑名称，可以点击该建筑来查看该建筑当前用水量的变化，以图形的方式来显示，让用户更加直观的知道流水数据的变化。在查看指定建筑的当时用水量时，若该建筑用水量达到预定的值，会进行报警提示，这样有利于对用水的监控。如下图4-6用水实时监测界面所示：图4-6用水实时监测界面模块二流量控制流程图如下图4-7流程图所示：图4-7数据流程图模块编号：002模块名称：流量控制进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击水能管控按钮4点击流量控制按钮弹出该功能的操作界面功能描述：该功能模块可分为以下几条：使用者可以选择城市的大的区域的划分来查看该城市小区域的用水量，使用者可以根据年、月来查询该小区的用水情况，查出的结果以图表的形式显示出来，更直观的掌控数据，在最右侧，使用者点击相应的小区时显示该小区的阀门的状态，容易控制该区域的供水量阀门的开和关。根据使用者选择的小的区域，再根据选择的区域点击该建筑的性质是知名的还是普通的，若选择普通建筑则可以进一步的划分该建筑的性质是全企建筑还是全民建筑还是企业和居民混合式建筑，选择建筑的性质后会在中间容器中显示相应的建筑名称，选择相应的建筑名可以对该建筑进行年、月的用水量的查看，能有效的管控该建筑的用水量，使用者还可以对该选择的建筑的阀门的状态进行设置，便于管理一些突发的事件以减少损失，达到节能减排的效果编号为004的模块的大体设计界面，该界面在数据显示上采用图形化的设计来更好更直观的说明数据，用户可以根据需要来查询年和月或年的用水量详情，随时控制某地方的阀门开和关，减少不必要的损失。达到节能减排的作用如下图4-8水能管控界面所示：图4-8水能管控界面模块三用水安全管控如下图4-9所示用水安全管控所示图4-9用水安全管控模块编号：005模块名称：安全管控进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击水能管控按钮4点击安全管控按钮弹出该功能的操作界面功能描述：该功能是监测用水的安全，当某区域发生了地下输水管道泄漏事件，该功能可以进行事发地点的定位，上游阀门的定位，对上游阀门的管控，在关闭上游阀门后受影响的区域，事故的发生等级的自动评定，整个区域事故的发生次数的记录、原因。做好准确的记录，及时的更改相应的方案。该功能模块可分为以下几条：当事故发生时，伴随着硬件的一些监测和进行一些数据的上传，系统接受传过来的数据根据数据进行相应的操作，并弹出一个提示窗体，当事故发生时系统（硬件）会及时的监测到具体的位置，上下游阀门的位置，并及时的给该区域的负责人发一条包含该事故的发生地点、事故等级、上下游阀门的名称、事故发生时间，有利于该区域的负责人进行准确定位，及时赶到现场处理事故。做到及时发现、及时处理、及时上报、贯彻节能减排思想，保证居民用水畅通。监测到事故时系统使用者可以对事故进行定位，对上游或下游阀门定位，点击地图阀门旁的水量监测器可以查看流速、流量数、并可以对该区域负责人发送一些信息，方便及时的了解情况和发送一些指令。使用者可以进行历史事故的查看并定位，通过右侧的统计图，可以很明显的看出那个区域发生的事故比较多，根据这些信息对该城市的事故多发地加强管理，通过补充按钮来完善事故的维修记录。若事故比较多使用者可以通过选则首页、下一页、上一页、末页来对数据进行查看。编号为005的模块的部分设计该界面显示所在区域的所有维修的记录和通过图表来查看各区域的维修次数，引入到给该区域的事故发生次数，有利于对每个区域的输水安全进行一个良好的评估，通过该数据的显示让管理者对某个区域进行合理的安排人力、物力达到双赢的节奏如下图4-10安全管控界面所示：该界面是事故查看界面,当在某个地方发生事故时,系统后台自动的事故的地点,发生时间,等级,自动评估等级，一些基本的信息添加到数据库中做好记录,并弹出如下的界面来工管理者查看部分的信息,可以对该事故地点进行准确的定位.定位到上下游阀门的位置方面查看及事故影响范围的简单的分析，通过该界面可以查看该区域的负责人的相关信息，可以给该事故负责人发送一些指令或了解状况的询问。4-10安全管控界该界面是该区域的历史事故的查看，操作者可以查看某个区域的事故发生次数及事故的原因维修状况，负责人及其他的信息，通过统计图更好的比对该城市中那个区域是事故易发地，及时进行控制和调整。图4-11安全管控界如下图4-12是在事故处理完之后对该事故进行详细的记录,达到及时的修理及时的记录.操作者可以根据维修好的时间来选择时间，填写具体的事故原因，修改维护状态、添加维护人。图4-12事故处理后的记录填写模块四用电模块智慧电力操作流程操作流程图，如图4-13：图4-13模块一电力分析电能监测界面，模块001，如图4-14：图4-14电能监测详细，如图4-15：图4-15模块编号：003模块名称：实时监测进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击电能管控按钮4点击实时分析按钮弹出该功能的操作界面功能描述：电能分析：这个模块主要负责对电流量的一个监控，对每栋楼或每个知名企业每天的用电量进行监测；查询监测数据是根据年、月、区、楼作为条件，查询出来后用统计图的形式表现出来，还可以用列表的形式表现出来；这个模块是只读的定额管理：定额管理就是给每个区，每栋楼每个月限定一个定额值，如果超出定额值，弹出一张表，列出超出定额值的企业、建筑，列出每个建筑、企业的定额值和超额值，点击超额的建筑、企业，会弹出需要发送短息通知的页面，如果点是，就进入短信编辑页面，如果点否，将会停在此页面不挑转；模块二电力控制超负荷弹出窗体，如图4-16图4-16电能控制界面，模块002，如图4-17,4-18：图4-17图4-18模块编号：004模块名称：电力控制进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击电能管控按钮4点击电力控制按钮弹出该功能的操作界面功能描述：因为城区被分为3个区（A/B/C）；整个城区有一个大的发电站；而每个分区也有一个配电室，里面控制着所有建筑、知名企业和道路的电闸开关；有可能有的建筑或知名企业某一天的用电量比较大，已经超负荷了，就会在电力控制界面打开前弹出一个警告窗体；全部：在‘全部’页面上奋力三个区域，点击每一个区域都会定位到相应区域的配电室，而下面的其名企业开关个普通企业开关，都是控制着每个区域里的所有知名企业的开关和所有普通企业的开关；A/B/C区：每个区域里的数据是从数据库的查询出来绑定到表的，每一页显示的数据是有限的，初始化出来时时间调整是不可用电，当你点击调整之后，时间框就会变成可调整的，而按钮就会变成确定，时间调整完之后，点击确定，时间就会保存到数据库，开和关是控制该建筑的用电开关的，手动和自动是控制开关的，自动时时间监测就会启动，监测开时间和关时间，而手动时就不会监测时间；开和关，手动和自动都是从数据库读取出来的；模块三路灯控制路灯控制界面，模块003总体布局，如图4-19：图4-19路灯控制界面，分布布局，如图4-20：图4-20模块编号：005模块名称：路灯控制进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击电能管控按钮4点击路灯控制按钮弹出该功能的操作界面功能描述：路灯控制里面主要分为三个部分：总体布局控制，分布布局控制，保存设置；总体布局：控制全区街道所有路灯的开关和光线值的控制，由于没有接入监测光线的设备，只能靠程序手动控制，当光线值降低达到一定的值后，路灯就会自动开启分布布局：对分区进行选择，选择后会出现对街道进行选择，选择后让其选择会有手动控制或自动控制，当为自动是时，可以自定义设置一个时间段对路灯进行控制，达到开起时间时，开关将会自动开启；到达关闭时间时，开关将会自动关闭；手动时，时间段的设置不可用；控制时地图会定位到相对应的位置保存设置：就是保存总体控制和分布布局里面所修改的东西模块四电力抢修电力故障，模块004：客户报修tab页的效果如下图4-21：图4-21配网故障tab页的效果如下图4-22：图4-22GIS图上的定位效果：图4-23计划停电tab页的效果如下图4-24：点击计划停电按钮后，弹出明细界面，同时会在GIS图上定位，明细界面效果：图4-24GIS图上的定位效果：图4-24模块编号：006模块名称：电力抢修进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击电能管控按钮4点击电力抢修按钮弹出该功能的操作界面功能描述：客户故障申报：申报需要填写客户姓名，选择故障区域，选择故障地址，填写客户手机号和故障原因，申报的时间是在点击提交按钮是获取当前的系统时间；故障维修：客户申报后，数据存入数据库，故障维修界面吧数据从数据库里面读取出来；查询是根据数据库里的处理状态；修改是根据点击的行，获取改行的id，经过数据库查询到该id的处理状态，再绑定到combobox后，选择combobox里的值进行修改，点击修改后保存到数据库；点击表里面的行的数据，地图都会定位到相对应的位置；故障申报后，系统会自动给所管辖该区域的工作人员发送短信，短信内容是故障的详细地址和故障原因；而工作人员需要将姓名和手机号存入数据库，以便自己所管辖的区域出现故障时，能及时赶到现场进行维修；计划停电：是对某个地点进行停电，计划停电有起始时间和结束时间，时间时可以修改的，修改后进行保存。查询是以区域来查询，查询某个区域里面有哪些建筑在实行计划停电；点击表里面的行的数据，地图都会定位到相对应的位置；通过时间监视，监视开始时间和结束时间，如果计划的时间与系统当前时间一致，就会实行停电或者来电；分析计划停电所影响的区域；抢修资源：抢修资源的查看，有资源编号，资源类型，资源所属区域，资源工作状态；点击表里的抢修资源数据，可以对抢修资源进行定位；点击抢修资源，可以看到抢修资源的编号、位置、资源类型、工作状态、故障原因；添加抢修资源，根据人员级别的权限来添加，级别越高，添加的资源档次越高；电能自愈：1.不论发生什么事故，都能自身解决以保证电力系统的安全性。判断上一级开关是否关闭。如果关闭，自愈系统就不会开启；如果上一级是开的话，自愈系统将会打开，2.鼓励和包括末端电力用户，使之与电网自适应交互。3.防范网络攻击和抵御自然灾害。当线路受到攻击时，获取被攻击的位置，并发出警报；4.协调发电和储能选择。模块五数据采集模块编号：005模块名称：电力监测功能描述：多功能电表： a.用电计量2.电力采集数传终端:a.通过RS485与多功能表连接b.读取电能表中监测数据，发送给主站服务器平台c.根据平台配置的工作参数，可独立完成本地补偿控制功能d.冻结电表电能量数据，并进行存储3.无功补偿控制:a.手动补偿和自动补偿两种控制方式b.自动检测过零点，保护补偿电容器c.指示当前工作状态和功率因数4.用电管理系统平台a.实现全网用电情况实时监管，并可生成相应曲线及报表，方便管理查看b.无功补偿管理系统模块六电能监测模块编号：006模块名称：电力监测进入操作：1用户成功登录后2在主界面的底部有四个操作按钮3点击电能管控按钮4点击电能检测按钮弹出该功能的操作界面功能描述：对各个建筑，企业的耗电量进行实时自动采集、保存和归类在采集之后，总耗电量以各种形式（表格、坐标曲线、饼图、柱状图、GIS图等）加以直观地实时显示；线路监测，是在电缆上安装一个监测器，实时监测该段电缆通过监测器的电流，再对监测器传回的电流数据进行分析和对比，判断此处是否漏电或者电路中断或者电阻过大（电阻过大，判断电线老化），如果通过监测回传的数据判断此处出现故障，立即定位到该段线路上游的开关，并且报警器就会响起，自动判断并获取该故障的原因，并且及时的把数据自动的添加到故障表中，再由故障抢修部门派遣专业的维修人员进行维修；点击定位的上游开关，会弹出一个窗口，里面有对开关的开关操作，还会显示出现下游的故障时间、地点、原因和影响区域的按钮和抢修资源；模块七视频监控图4-25模块编号：007模块名称：视频监控功能描述：摄像：摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄像机所能观察的距离更远、道路监控系统中的监控设备更清楚，同时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制器的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的旋转，从而使摄像机能覆盖到的角度、面积更大。总之，摄像机就象整个系统的眼睛一样，把它监视的内容变为图象信号，传送给控制中心的监视器上。传输：传输部分就是系统图象信号、声音信号、控制信号等的通道。电视监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。一般酒店要求传输的距离都比较近，可采用基带传输方式，也就是75欧姆的视频同轴电缆。对图象信号的传输重点要求在图象信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真（色度信号与亮度信号均不产生明显的失真），保证原始图象信号（从摄像机输出的图象信号）的清晰度和灰度等级没有明显下降等。控制：控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要由总控制台（有些系统还有副控制台）组成。总控制台中主要的功能有：视频信号放大与分配、图象信号的校正与补偿、图象信号的切换、图象信号的记录等；对摄像机、电动变焦镜头、云台等进行遥控，以完成对被监视场所全面、详细的监视、跟踪监视和设配的转动；对系统防区进行布防、撤防等功能。当前端防区有非法入侵时，报警信号传送到总控制台，可以显示报警防区、联动警号、闪灯、前端灯光、录像机等设备。记录：显示及记录部分有几台或多台监视器、数字硬盘录像机等设备组成。在电视监控系统中，特别是在有多台摄像机组成的电视监控系统中，一般都不是一台监视器对应一台摄像机进行显示，而是通过硬盘录像机把几台摄像机送来的图象信号进行合成同时显示在一台监视器上，也就是在一台较大屏幕的监视器上，把屏幕分成几个面积相等的小画面（四画面、六画面、九画面），每个小画面显示一个摄像机送来的图象，通过数字硬盘录像机进行存储。回放：播放该监视器所记忆的录像。监视器在安装时会设置一个时间，记录这段时间所录入的记录，时间到了就会自动保存到总控制台的硬盘上，保存到硬盘上就可以选择适当的播放器进行播放；如果有特殊情况，可以在总控制台立即保存现有的记录到硬盘上，然后进行播放。模块八远程控制模块编号：008模块名称：远程控制功能描述：远程控制就是把自动回传的故障进行分析，分析出故障的严重性，弹出窗体，工作人员在进行查看，如果确定为严重，可以远程关闭开关，故障处理完后，可以远程打开开关；如果某一个开关在不知明的情况下关闭，远程控制可以对线路进行故障排查模块九备用电源模块编号：009模块名称：备用电源功能描述：备用电源分为两种：蓄电池发电机因为我们的生活用电的电压是220V，工业用电一般是380V，而蓄电池所放出的电压远远低于220V或380V，而在这中间我们就需要加入一个逆变器，（蓄电池的电是直流电，生活用电是交流电）把直流电能转变成交流电（一般为220v50HZ正弦或方波）。将蓄电池形式的备用电源安装在企业的总开关的下面，监测电流的进出情况；点停电时，没有电流通过蓄电池形式的备用电源，备用电源将会自动开启，普通机器是感应不出来停电的变化，但在控制备用电源的服务器上，会显示蓄电池形式的备用电源以启动；当总开关有电流通过时，蓄电池形式的备用电源自动监测到电流的通过，自动停止蓄电池备用电源，并对备用电源进行充电，备用电源服务器上也将显示，蓄电池备用电源已关闭；一般蓄电池备用电源只能维持2—4个小时，如果在1个小时后电力公司还没有输送电力过来的话，备用电源服务器上将会提醒是否需要开启发电机来发电，如果点击需要，那么发电机将会迅速启动，电流将会进入总开关，而蓄电池监测到总开关有电流通过时，会自动关闭进行充电；如果电力公司已经输送了电力，那么就需要手动的去关掉发电；逆变器：图4-26接入目的：监测和控制采集的基础数据：累加参数：当前总功率、发电量（日、月、季度、年、总）、二氧化碳减排量（日、月、季度、年、总）、告警次数；运行参数：直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、逆变器机内温度、时钟、频率；运行状态：运行、关闭、待机；告警数据：逆变器厂商所提供的设备原生告警各异，系统保证不遗漏任何一家厂商设备的任何一个原生告警。控制的内容：开启、停止、参数设置/调整注意：每台逆变器都有接入直流电压数值，如12V，24V等，要求选择蓄电池电压必须与逆变器直流输入电压一致。例如，输出电压为12V蓄电池必须选中12V逆变器。模块十警报识别模块编号：010模块名称：警报识别功能描述：警报识别用于识别设备的所有告警。它可以通过解析设备的报文，发现设备报送给系统的告警，也可以通过自身的智能分析功能，来发现设备没有报送或者设备本身无法识别的报警，包括阈值告警和变化率告警。阈值告警指当设备的某项参数达到某个值时，由系统自动产生的告警；变化率告警指当设备的某项参数的变化过快，超出预期时，由系统自动发出的告警。模块十一申请报装模块编号：011模块名称：申请报装功能描述：申请报装就是客户将报装信息填写完整提交，报装申请表需要填写区域、地点、联系人、联系电话、报装日期、报装的详细内容；提交完后，电力公司将会派遣工作人员进行处理，处理完后数据库里的报装处理状态就会改变为已处理。模块五用气模块系统结构图图4-27系统体系结构系统包含登陆、主界面以及主界面的子模块。其中子模块的能管控分为两个小模块：实时监测和流量控制，功能如下：模块一气能统计分析功能1：气能数据统计分析功能描述：选择A区、B区、C区三个区域（默认A区）条件后，在选择年月和企业、建筑等条件，进行统计；可根据年份、月份和建筑三个条件进行查询：只选择年而未选择月份，则显示的是某年每月的用气量的条形统计图；若选择了月份，则统计的是某月每天的用气量的线性统计图，在操作的过程中，地图会定位到选择的地方，点击按钮查询之后，才能统计。图文描述：点击主界面下面的主按钮，点击按钮气能管控，会出现子按钮，点击实时监测按钮，如图4-28所示：图4-28主窗体的主按钮点击过子按钮实时监测之后，会弹出气能统计监测界面。在此界面中，可以按区域划分，每个区域的建筑都不同；想要选择某建筑，必须先选择区域，再选择建筑，选择过建筑后，会在地图上自动定位到该建筑的位置。可以选择年份或月份，添加选择完之后，需点击查询按钮进行查询。若按年查询，则显示的是某年每月用气量的统计，显示形式是柱状图，如图4-29所示：图4-29气能用量的统计分析界面若按月份查询，则显示的是某年某月每天用气量的详细统计，显示形式是线性图，如图4-30所示：图4-30气能用量的统计分析界面功能2：选择空间范围查询统计功能描述：可选取任意空间范围(例如矩形、圆)，进行该区域内的管网设备查询和统计；可查询所选区域的管道类型、数量等管道信息；可统计阀门的数量、类型，状态等信息。管线长度统计、管点类型统计、综合统计。表达方式：表格、直方图、饼图、折线图。管线长度统计口径：按照管线类型、建设年限、材质、管径大小统计。管点类型统计口径：按照管线类型、建设年限、管点类型统计。网线设备查询统计：各种设备的清单列表和统计分析。模块二气能流量控制功能1：气能流量控制功能描述：选择A区、B区、C区三个区域（默认A区）条件后，三个区域都有一个默认的建筑，可进行选择；可选择建筑一栏的内容，再通过数据的比较，进行建筑的开关设置；流量控制窗体可查看每个企业气能用量的历史记录，选择某个建筑时，地图会定位到选择的地方，选择建筑之后，进行开关的选择，点击设置按钮，若成功，则弹出设置成功的窗体提示；反之，则弹出设置失败的窗体提示，点击设置后，开关状态也会跟着改变。图文描述：点击主界面下面的主按钮，点击按钮气能管控，会出现子按钮，点击流量控制按钮，如图4-31所示：图4-31主窗体的主按钮点击过子按钮流量控制之后，会弹出用气量控制界面。在此界面中，可以按区域划分，每个区域的建筑都不同；想要选择某建筑，必须先选择区域，再选择建筑，选择过建筑后，会在地图上自动定位到该建筑的位置。选择过建筑之后，下面的列表内容会自动更新，列表显示内容为某企业每天的用气量历史记录。如图：图4-32用气量历史记录显示界面选择好建筑之后，可经过对企业用气量是否超标的数据分析，来判断是否对某区域某建筑的开关进行设置。此开关需进行人工控制，选择开关，点击设置按钮，若设置成功，则会弹出设置成功的提示窗体。如图4-33：图4-33气能用量的开关控制界面功能2：远程流量监控功能描述：远程流量检测主要用于门站与调压计量站使用，实时监测燃气流量数据，并可针对异常情况进行报警。远程流量监控系统，是与各类气体流量计配套，将被监控的流量计的状态信息通过无线的方式，远程自动上传到监控中心。在监控中心通过计算机及相应的软件对被监控的流量计的状态进行实时监控，从而能及时掌握流量计的计量信息及运转情况。通过监控软件，还可以以报表形式将状态数据进行输出，供进一步分析之用。本系统的实施方案是在流量计工作现场，通过一定的手段（如脉冲、RS485连线）将计量表提供的原始数据采集到我们的远传终端设备中；这些数据在终端设备中经过整理组合后，再通过GPRS的方式发送到连接在互联网上的监控中心服务器上（即监控端）；在服务器上通过我们的监控服务软件对被监控的终端进行管理，同时建立OPC服务器，为组态软件提供OPC服务；再通过我们基于组态软件所开发的监控界面，直观地进行监控和数据分析等工作。功能3：车辆紧急调度功能描述：车辆调度系统是利用GPS、互联网以及GIS

技术为燃气行业提供车辆定位、车辆运行状态监控、车辆调度、管理和车辆信息管理等业务功能，管理人员可通过电脑（PC机）和互联网登录系统实现对车辆的统一监控、调度以及管理，同时能够提供必要的统计报表最大限度地保证车辆的安全，降低企业日常生产中的管理风险。管理人员可以通过电子地图查询最近的车辆，根据报警情况进行车辆的实时调度排险。特别是针对燃气行业，其传输线路较长，服务区域广泛，因此若发生问题时及时救援和处理就是一个非常重要的问题，而车辆调度系统可以帮助其解决快速查询车辆，基于位置的智能调度。在事件发生时实时动态部署人员分布，使决策更加准确及时。日常部署：为巡线人员设置路线，线路分布更加合理科学。重大工程部署：当发生重大案件时需要协调各方资源时，监控人员根据当前人员车辆分布情况，结合现实状况实时部署调配资源。紧急事件调度：如遇危情，监控中心可在电子地图上设定某一区域，系统自动搜寻与选择当前行驶在该区域的所有车辆，并可立即向选中车辆发送指令，就近到达现场。模块三燃气监控功能1：气能预警演示功能描述：监测全部的管道，看是否有爆破;如有爆破，则报警设备开启；通过监测天然气的流量、压力、密度等数据，判断天然气是否有泄漏的状态；若天然气的状态有异常，则先立刻启动预警设备，同时定位至该事故最近的建筑物处，通过警报来提醒用户去解决天然气异常的问题，若是天然气泄漏，则提示用户手动关闭控制天然气流动的开关,同时定位至事故具体位置。图文描述：点击主界面下面的主按钮，点击按钮气能管控，会出现子按钮，点击预警演示按钮，会出现气体泄漏漫延的效果，如图4-34所示：图4-34气体漫延效果同时弹出一个阀门定位窗体，每个事故地点一般对应两个阀门，所以点击阀门1后面的定位，地图就定位至阀门1处，如图4-35所示：图4-35阀门的定位点击阀门，会弹出此阀门详细信息的窗体，如图4-36所示：图4-36阀门的详细信息还可对次阀门进行开关设置，设置在预警设备窗体中进行，如图4-37所示：图4-37阀门设置效果功能2：抢修辅助分析功能描述：系统首先根据输入条件(路段、门牌号等)对目标抢修区域作一空间定位；提示该区域内相关管线及设备(中压管、低压管、阀门、调压器等)的信息；显示需关闭的阀门、调压器。功能3：影响用户分析 重要性：燃气作为高危气体其泄露的后果非常严重，但由于燃气传输的路线过长，通过人工的方式不可能全面管理与监测，因此燃气泄漏监控作为燃气行业典型物联网应用将被广泛应用，泄露监控将针对燃气行业生产过程全面检测，从生产到传输以及最终的使用，是一个端到端的检测体系。功能描述：结合区域燃气用户数据，可查到抢修作业时影响用气的小区、单位、用户信息,以便及时向用户通报停气信息；停气通知：根据分析结果和关阀方案分析出受影响的停气用户，并打印停气通知单和停气用户列表。功能4：警报管控设备功能描述：将可燃气报警器安装于需要监测的地点，将声光报警器安装于主控室、前台或其它明显处，通过GPRS数据传输模块与系统连接。当发生燃气泄露、爆管等事故时，系统能够根据事故的实际情况，采取降压或关阀的方式进行分析，提供处理方案，辅助抢修，即低压关阀处理与中压降压分析。当故障发生时，发出声光警报，显示故障点和故障状态，可按照报警等级做出相应反应，记录故障的信息，并在显示画面上提示处理故障的方法。系统将以短信的形式对相关负责人和工作人员进行通知，短信形式如：***地点泄露监控器发出燃气泄露报警，请立即赶往处理。事故处理后，工作人员通过电话对监控中心进行汇报，由监控中心人员进行报警的解除。关阀搜索：指定爆管处，选择最优关阀方案，显示需关阀门，列出停气用户信息。若现场发现某些阀门损坏或失灵，可扩大搜索范围，进行二次关阀。停气通知：根据分析结果和关阀方案分析出受影响的停气用户，并打印停气通知单和停气用户列表。模块四事故详情功能1：事故详细信息管理功能描述：管理的内容包括：事故记录、事故等级、维修状态；可对数据进行添加和修改，修改时，选择要修改的行，选择需要修改的行后，可直接绑定至控件，进行修改，修改完之后，点击保存，修改成功；先点击添加，然后填写数据，数据填写完善之后，点击保存，保存成功。图文描述：点击主界面下面的主按钮，点击按钮气能管控，会出现子按钮，点击事故详情按钮，如图4-38所示：图4-38主窗体的主按钮在点击事故详情按钮之后，会弹出事故详情的界面，下面列表显示的是事故详情，最下面的四个按钮分别是首页、上一页、下一页和最后一页，即可进行分页查看。同时，可以添加、修改和统计新的事故详情，如图4-39所示：图4-39事故信息分页显示界面选择列表某一列时，地图可直接定位至事故发生所在的区域处，同时数据绑定到控件处，便于修改，也可以进行添加，内容写好之后，点击添加和修改按钮，即可保存成功会弹出提示框，如图4-40所示：图4-40事故修改/添加成功界面点击统计按钮，弹出的是按区域统计事故发生次数的窗体，显示形状是折线图，如图4-41：图4-41事故次数统计界面模块五图形编辑功能1：图形要素的编辑功能描述：针对燃气管网数据的特点开发专用工具，使授权用户能方便地对管网要素(管线及附属设备、零件等)及地形要素(道路、建筑等)进行新增、编辑。功能2：地图操作功能描述：结合项目实际位置、类别、进度等，在地图上进行分类显示、浏览、查询、检索等；点击地图上某个工程能显示工程详细信息、巡查报告、现场监管图片等等。模块六系统其他功能功能1：数据备份和恢复功能描述：对当前的文件和数据库进行备份、恢复，，以防数据丢失所造成的损失。功能2：原始数据转换功能描述：通过定制的数据转换模块进行数据转码，与其它相关系统交换数据。功能3：系统帮助功能描述：当用户不知道软件的使用细则时，可以点击帮助，进行对功能的查看。功能4：重点区域巡查提醒功能描述：将施工单位以前不良的施工记录在手持端进行显示，有利于监管人员有针对性的重点检查。功能5：操作日志管理功能描述：记录移动设备接入用户的数据上传和下载记录；记录用户的登入、登出时间；记录用户的登入状态。日志管理主要是对登录系统的用户的信息进行记录，同时根据设置情况，把用户对一些功能操作情况也进行记录。在管理窗口上可以对记录的日志信息进行按用户、按登录时间、按时间段、按角色(或用户组)、按IP进行查询；也可以把全部日志信息或部分日志信息进行导出归档；可以从记录表中删除日志信息；系统管理员可以根据业务管理需要，对用户使用的功能操作情况进行记录设置。

模块八阀门的管理功能1：阀门的管理功能描述：能查询到所有的阀门列表，并以表格形式展示。能根据阀门的各种参数模糊查询阀门。查询到的阀门，点击定位后，能在地图上定位该阀门。在表格中能删除选定阀门。在表格中能修改选定阀门。可以直接在地图上绘制点并输入阀门其他参数添加阀门。阀门列表结果能在地图上以阀门图标展示。支出搜索结果导出为excel文档。地下管道功能分析管线的线与管线的点从图形形状上可分为管线的线管线的线管线的点直线圆弧曲线一般探测点(位置点，用的空心圆表示)特征点(依管线种类不同而异，如给水有：弯头、三通、四通等)附属物点(依管线种类不同而异，如给水窨井、消防检、阀门等)图4-13管线空间模型各种管线点的颜色同管线线的颜色一样，依管线类型进行分类，各种管线点的符号参见国家建设部关于管线信息系统建设的技术规程规定。对该区域水分类处理1工业用水有专门的输水管道，在管道上安装若干个监测设备，如压力计、流量计等硬件设施对水道进行管理，加上若干个阀门开关和若干个水表，对于输送到工业类用的水可以进行多次回收利用。2生活用水管道，在往楼层输水的管道上加上若干监测设备，用来实时监测该水道是否正常工作，若发现异常会给该区域负责人发送相关信息。在输送的过程中有计划的加入水表和阀门监测和控制水的流量如图（4-14）居民生活用水回收则是进行三种用途1工业用水，2回收的水用来浇花、清洁公路，有必要时进行深井回灌，消防用水图4-14管道控制图3雨水的回收，雨水可归于生活用水来处理。管道监测具体实现下图为供水管网水力动态模型系统结构图4-15图4-15动态模型系统结构图1.根据事故抢修或者断水工程的位置，管网GIS可以分析工程将要涉及到的管线、阀门与水表，生成阀门操作单与用户断水通知。、2.工作人员能够在管网GIS上查询到水表位置等表务信息，可以查询断水工程所涉及到的受影响用户范围和清单。3.可以在管网GIS内编辑录入供水咨询报告，其它有关人员可以随时查询所需了解的咨询报告的位置和工程内容4.天然气属于不可再生能源，发生天然气泄漏要及时的处理，大量的天然气泄漏会有爆炸的危险，对天然气管道的监控要比对水管道的监控要严密的多，合理的管理，可以节约资源。空间分析面向城市规划建设管理的综合性地下管线信息系统，除了要满足地下管线的数据输入、修改、检索、统计、报表输出、专业管线图输出、综合管线图输出，以及同管线权属单位的二级系统提供数据交换与相互支持外，还需要具有“综合查询、任意断面生成、网络分析、管线工程规划综合、管线工程辅助设计、管线地图综合”等功能，下面是分析应用层的功能结构图基本图形基本图形操作添加图幅关闭图幅显示图层打开工作空间隐藏图层保存工作空间全图漫游缩小放大地图属性设置地图标注设置系统设置距离量算单选多选信息查询综合统计综合统计条件统计入库统计条件查询查询、统计空间分析横断面空间分析横断面分析纵断面分析分析应用纵断面分析分析应用事故分析事故分析管线路径查询管线路径查询水平净距分析水平净距分析覆土深度分析垂直净距分析交叉口分析工程综合管线设计管线设计水平位置限制辅助设计其他功能其他功能输出到CAD数据输出图4-16应用层的功能结构图空间分析是道路与管线工程规划设计、管理的基础，也是地下管线工程综合的主要依据，它可分为纵断面与横断面（包括任意角度的斜断面）两种，系统提供任意地点的断面图自动生成功能，同时提供了管线事故分析功能。任意横断面（任意地点、任意角度）的生成与分析横断面图自动生成的功能提供任意地点（包括交叉口）的横断面图，确定管线在地下的空间位置，详细标注了管线的断面尺寸、材料、高程、管线之间的间距等属性，反映了管线与建（构）筑物之间、管线与管线之间的空间关系，帮助了解管线的现状，为管线工程设计和规划管理提供依据。横断面图生成原理横断面图的自动生成建立在图形对象与其属性的交互运用的基础之上，通过一系列数学计算和计算机的图形功能来实现。关键技术有二：第一，断面线与管线的交点不是管线图中有确切含义的管线点，其空间位置（X、Y坐标，高程）需要根据邻近管线点的相应属性数据通过内插运算来得到，见图4-17所示；第二，断面线与管线可能不是垂直相交，在绘制管线断面图时要进行管线断面的投影变换。 s1i si2 内插公式：s1i/si2= h1 (hi-h1)/(h2-h1) 1hi h2 i 2 图4-17断面点高程内插示意图连续管线纵断面的生成与分析专业管线纵断面图自动生成的功能在专业管线图上任选一条管线，标明欲作纵断面的确切位置，即能自动生成管线对应的纵断面展开图，表现管线沿走向与路面的相对位置关系，沿线各管线点的位置与该管线点的横断面示意亦有表示。生成管线纵断面图的同时，还自动产生该管线纵断面对应的属性数据和线上各管线点的属性数据。纵断面属性数据包括该管线总长度、相邻管线点的距离、管径（或管线的纵向宽度）、管线类型、材料等指标。管线事故分析面向规划建设管理的综合地下管线信息系统不必详细管理管线的事故维修及住户使用情况监控，但必须提供在其它专业信息系统支持下，实现事故影响区分析、最短路径分析、施工对交通影响分析等功能，以扩大其应用范围与实用性。管线事故分析的功能如图是水管发生爆裂图4-18图4-19图4-18水管爆裂图发生水泄露图4-19天然气泄漏提供事故发生地的地理位置及管线现状，确定影响区域大小，找出相关阀门或检修井，绘制影响区域的现状管线图，打印相关报表。并给该区域的负责人发送事故地点、等级，上下游阀门，做好事故记录。实现算法事故分析的设计思想是，由事故发生点出发，搜寻网络中的所有管线，访问每个管线点，直至找出相关特征点──阀门和检修井。其技术难点是算法设计。而算法设计与数据结构是密切不可分的，两者互相影响，互相依赖。因此，如何构造抽象数据类型，建立对象（管线）的数学模型，是程序设计的核心。分析地下管线的数据组成，管线对象分为点和线两类。管线点是主要的属性连接元素；管线线由点组成，以特征点为结点(Node)、以一般测量点为中间点

(Vertex)，代表管线实地走向。因此，事故分析中的寻找目标──阀门和检修井，只能是一条管线的结点(Node)。综上所述，建立如图4-19所示模型，用树的形式表示管线网络，用事故发生点作为根 A事故发生点 BC管线结点管线DEFG阀门阀门HIJK阀门阀门阀门阀门图4-19事故分析搜索结构模型图结点，每条管线的结点(Node)作为结点，边代表一条管线，按管线的连接关系构成树，特别的是，该树中每个树叶（树的终端结点）都是阀门或检修井。依据事故分析的设计思路，只要按先序遍历，对树的每一个结点（即管线结点）做一次访问，判断结点特征，就可以找出所有满足要求的管线点。上图所示的树中，采用先序遍历的遍历序列分别是：A，B，D，E，H，F，C，G，I，J，K。先序遍历可采用递归算法和非递归算法，递归算法的优点是简单、直观，但是执行较慢，所以经常采用非递归函数实现树的遍历。非递归遍历时，需要设立一个堆栈存放尚未处理的子树。首先把根结点放入堆栈中，以后每次从堆栈中取一个结点。先访问该结点，然后把该结点的孩子压入堆栈。如此重复，直到堆栈为空。其程序设计流程参见4-20图。YY求事故发生点求发生事故的管线的起、终点管线点(node)入栈管线点出栈求相连管线结点绘制该点开始栈为空结束该点为阀门或检修井结点数为零NNNYY图4-20事故分析程序流程图最短路径分析管线路径分析功能通过选择两条同一类型的管线，如果这两条管线之间是连通的，则给出他们之间的最小连通路径。算法思想下面一个假设的例子说明算法的基本思想，情况如下：始点终点最短路径路径长度V1V2(v1,v2)10V1V3(v1,v4,v3)50V1V4(v1,v4)30V1V5(v1,v4,v3,v5)60图4-21最短路径分析图最短路径基本思想：以一个顶点V1作为源点，求该顶点到其他各顶点的最短路径，E.WDijkstra提出了一个按路径长度递增的顺序产生最短路径的方法。此方法的基本思想是：把图中所有结点分成两组，第一组包括已确定最短路径的顶点，第二组包括尚未确定最短路径的顶点，按最短路径长度递增的顺序逐个把第二组的顶点加到第一组中，直到从V1出发可以到达的所有顶点都已包括在第一组中。在这过程中，总保持从V1到第一组各顶点的最短路径都不大于从V1到第二组的任何顶点的最短路径长度。另外，每个顶点对应一个距离值，第一组的顶点对应的距离值就是从V1到此顶点的最短路径长度，第二组的顶点对应的距离值是从V1到此顶点的只包括第一组的顶点为中间顶点的最短路径长度。垂距分析垂距分析主要用来在管线图上分析多条交叉管线之间的垂直净距。连通分析对管网进行一定程度的模拟仿真分析，显示当前管网的连接情况和供水状态，可以制定管网中任意两节点，能计算出两节点是不能连通，并可给出最短路径。可模拟开、关阀门。图4-22图4-22连通性分析预警分析根据供水管线及附件的具体埋设和服务年限值，预警超过警戒的管线和管点。如图4-22图4-23预警分析界面图缓冲分析通过选定道路或具体地物（包括管线设施），设置缓冲半径及级别，建立多级缓冲，并可对指定缓冲区进行管线、设施等的查询，统计出缓冲区内的管线设施长度、数量，为道路改扩建、房屋拆迁等提供数据分析。如下图4-22：图4-24缓冲区开挖分析图覆土分析用于检查管线的埋深是否符合标准。如图4-25图4-25覆土分析水平净距分析用于检查一条管线与其它管线进行水平方向上是否发生碰撞或最小净距是否符合净距规范。如图4-26图4-26水平静距界面图

垂直净距分析指定一条管线，可能会有多条管线与其在水平方向上相交，此功能就用于分析指定的管线与这些管线在垂直方向上是否符合垂直净距规范。如图4-27图4-27垂直净距碰撞分析在管线设计过程中，需要将设计管线与已知管线进行碰撞检查，以分析所设计的管线是否与已知管线发生冲突，并可计算管线间的垂直、水平净距。如下图4-28图4-28碰撞分析阀门分析当对用户水表进行更换时,分析需要关闭控制该相应的阀门,可以快速找到需要关闭的阀门,方便水表的更换。设施查找在某一范围内查找想要的管网设施，主要用于消防抢险时查找消防设施。地图打印打印机设置：对打印机打印所用纸张参数进行相应设置。沿路打印：打印用户所指定的存在于当前地图中的街路，按一定的缓冲半径，形成沿路带状地形图，该图可以旋转、指定比例尺。指定图幅打印：按国家标准打印，标准的1：500图当前窗口打印：打印用户当前窗口的显示区。系统先进性1）、建模机制：系统通过数据建模机制，定义数据规则，保证了数据录入的合法性检验，及管线、管点关系的合理性。2）、企业级应用：系统从设计、选型、开发上均采用企业级解决方案，因此系统可以管理和共享大、中、小城市的海量数据。3）、动态拓扑：系统通过网络关系模型，在动态编辑的同时，实现了动态拓扑的自动维护，不需要在编辑结束后，再重建拓扑关系。4）、强大的分析功能：系统在设计、开发上均十分重视分析功能的加强，因此系统提供了较为完备的各种管线实用分析工具。5）、日志管理：系统提供编辑日志和登录日志管理功能。编辑日志自动记录各种编辑步骤，编辑操作名称、操作对象、操作人、操作日期等信息。6）网上爆管分析：在IE客户端实现网上爆管抢修关闸方案辅助决策支持7）PDF制图输出:在数据管理系统、离线系统和发布系统中具提供了满足国标要求的标准地图PDF输出。8）水表挂接：网上实现与收费系统水表挂接与双向查询功能，形成了一体化抢修现场闸门快速定位常用工具专题图制作：对于系统中的各种管点、管线显示符号的样式、颜色，用户可以通过该功能进行定制使管线图以不同的方式展现给用户。注记设置：标注参数设置是系统为了方便用户设置注记的内容、颜色、样式等提供的一种设置工具。自动注记：根据用户设置注记参数在当前地图中进行注记。扯旗注记：扯旗标注是系统为了用户只对某个或多个特殊的设备进行标注，而不需要对所有设备进行标注而提供的一种灵活的标注工具。同时也是避免标注叠加的一种好方法。取消注记：取消用户在当前地图的某些图层的注记。数据字典维护：数据字典是描述数据库属性表中枚举属性值的集合。提供了对数据字典进行维护（增加、删除）的功能。道路编码维护：道路编码维护功能提供了对数据库属性表中枚举道路属性值进行编辑（增加、修改、删除）的功能。栓点卡：栓点卡是图文并茂的一种图件，用于定位设备点。使用者可以随时在地形图上自由定义栓点的参照物，进行栓点距离指示线的动态生成，并可以打印输出成相应类型的栓点卡片。净距计算：计算选择的两个对象间的垂直距离查询系统提供了多种方式的管点、管线查询方式：按点号查询、按地址查询、按修建年代查询按材质查询、区域查询、查找水表、SQL查询、组合查询等。各种查询结果系统采用统一的处理方式。查询结果可以闪烁、单一对象的图形定位、动态报表输出、简单的分类统计、临时保存。管网编辑单对象属性编辑:对用户选中的单一管点或管线对象进行属性的修改，方便用户对管点、管线属性的更新与维护。多对象属性编辑:对用户选中多个管点或管线对象进行属性修改，方便用户对管点、管线属性的更新与维护。新增管点:在管点数据库中增加一个管点，并在当前地图中显示出来。穿点连线:通过鼠标点击方式连接现有点构建管线。修改管点：通过改变管点属性，修改管点内容，并在当前地图中显示不同类型的管点符号。修改管线：修改管线数据库管线属性数据，改变内容。管线打断：在管段上添加新的节点，将一条管段分为多条管段。删除管线：删除管线图层中的管线。删除管点：删除各设备点图层中的设备点。维护功能功能1：设备档案管理功能描述：主要实现对用户信息的管理，包括记录用户姓名、地址、联系电话、报警电话以及对应家中的燃气、水管泄露探测器编号等基础资料。将系统管理的设备信息和属性建库，系统可以对设备进行查找和统计，允许用户根据一定的条件，查找某项或多项信息或属性符合条件的设备，且需查找的属性可由用户自行定义。功能2：设备维修重要性：历史信息管理不仅能够对维修养护信息进行台账管理，而且能够对工单处理过程中的历史信息进行管理，辅助管理人员了解工单任务的所有实施环节，同时为后续工单考核提供参考依据。功能描述：可动态维护管网设施的维修信息，含例行巡检和突发的维修；历次维修记录均可查询；系统可根据维修记录及相关规范自动提出设备维修建议，及早杜绝事故隐患的发生。功能3：设备运行及状态报表

功能描述：对每次巡检时管线状态和附属设施的工作参数作自动分析，并按管理要求作各类分析，包括缺陷分析，故障统计，历史参数分析等等功能4：工单信息管理功能描述：不仅能够对维修养护信息进行台账管理，而且能够对工单处理过程中的历史信息进行管理，辅助管理人员了解工单任务的所有实施环节，同时为后续工单考核提供参考依据。功能5：工单分派功能描述：对于生成的维修养护工单，管理人员能够根据任务类型将工单分派给相应部门。功能6：工单接受功能描述：现场维修养护人员可通过智能手机获取指挥中心发送的维修养护任务，在接收任务工单的同时还可查看对应的地图信息，辅助维修养护人员快速确定任务地点，提高工作效率。功能7：工单统计功能描述：系统根据上报事件的种类、维修养护管线的口径、材质以及任务来源进行统计分析。功能8：工单预算功能描述：根据用户提供的工单规模、选材、人工投入等信息，对该工程所需要的资金投入进行预算。功能9：工单考核功能描述：根据每个工单的立案时间、结案时间对维修养护工单完成及时率、回复情况、填单情况、反馈信息情况等进行评价。功能10：管道巡检功能描述：管道巡检人员首先利用智能手机登录系统成功后，将带有GPS功能的智能手机通过蓝牙设备与探管仪识读器无线连接，探管仪探测到电子信息标识器后，读出标识器芯片内存储的信息（主要为标识器的ID号），读出的信息通过蓝牙设备自动传输到智能手机中，同时利用智能手机的GPRS无线传输技术下载该节点的信息，显示给巡检人员查看，同时提供巡检结果录入功能。智能手机通过GPRS无线传输技术将巡检结果传输到“后台管理系统”数据库中，便于日后管理、查询、统计。功能11：故障举报

功能概述：用户在使用燃气工程中有任何问题，用户可通过手机发送短信到MAS短信平台进行举报投诉。例如：用户发送“故障内容”到MAS系统，MAS系统可自动回复：尊敬的XX（手机号）您好，您反应的燃气故障我们已经收到，并将尽快处理。功能12：管网改造信息管理

功能概述：管网改造信息维护

：管网改造信息包括改造地点、改造负责人、改造日期、施工中各类管件等信息的维护。管网改造信息查询

：可以根据改造日期、管网改造负责人等信息进行管网改造信息的查看。管网改造信息上传

：实现管网改造的施工资料、竣工资料等管网改造信息的上传功能。功能13：线路设备维护线路巡视：根据线路的地理走向分布以及周围地理信息，利用巡视决策确定最合理的线路巡检路线，显示或打印巡视路线图和巡视调度表。设备维护：以各种设备的检修计划、更换周期信息为基础，进行设备的维护。这个功能可以完成：1.维护计划安排；2.到期设备的更换；3.对线路缺陷、线路薄弱点等信息进行分类；4.各种缺陷的处理时间安排。功能14：申请报装功能描述：申请报装就是客户将报装信息填写完整提交，报装申请表需要填写区域、地点、联系人、联系电话、报装日期、报装的详细内容；提交完后，电力公司将会派遣工作人员进行处理，处理完后数据库里的报装处理状态就会改变为已处理。管道预期潜能评估功能1：信息调查功能描述：信息调查是管道潜能评估的基础，系统能够对输配管道网络基础设施本身及周围环境状态信息进行采集与管理。管道基础设施本身的信息包括管道外防腐状况、管道防腐层状况、阴极保护系统状况、剩余有效壁厚、管道化学成分、力学性能等。周围环境信息包括土壤大气腐蚀性、杂散电流、占压状况、安全间距管理等。功能2：信息评估功能描述：超龄管道健康评估：对已达到使用年限的管道潜能进行评估，确定其是否能继续使用，判断是否需要改造或更换，对于继续使用的管道制定相应的安全保障措施。管道运营能力评估：对运营压力发生显著改变的管道进行安全评估，确定其是否能够承受改变后的压力。管道风险评估：集成评估数据库与用户GIS数据库，并将潜能评估的结果采用不同的颜色在GIS地图中展示。功能3：能耗分析功能描述：系统可根据采集的分类分项数据统计不同类型的能源消耗状况，并且可以根据建筑物面积、人员数量分析平均建筑单位耗能状况和人均耗能状况，为管理人员提供信息参考。还能根据用户需求提供如下管理功能：能耗报表功能，可通过采集的数据和报表为用户提供日、月、年能耗数据报表；能耗对比功能，可通过采集的数据为用户提供不同时间段耗能对比、楼宇与楼宇之间能耗对比；能耗趋势功能，可通过采集的数据为用户提供能耗趋势图；能耗统计功能，可通过采集的数据为用户提供各能源在不同时间段的耗能统计。用户权限管理用户管理：功能1：用户档案管理功能描述：增加、删除、修改、查询用户档案，用户基本信息的维护。功能2：用户层次结构分析功能描述：构造、分析用户的层次结构信息；包括与管网的关系，与自动抄表系统的关系，以及用户的分类等信息，能够生成所需的报表。功能3：气表挂接功能描述：不仅能方便地将某个气表挂接到某个用户头上，而且还可以将这个气表挂接到某一调压站的某一条支线上面，以便在管网图中能动态地显示这条支线上的用户数和用气量等信息。功能4：用户信息生成功能描述：对用户状态、用气类型、气表状态、开通、报停、撤消等信息自动生成功能5：抄表员抄表情况统计分析功能描述：按照不同的抄表员和不同的用气类型进行抄表统计功能6：用户收费情况分析功能描述：根据用户的分类，统计收费情况，生成多种图表、报表；按照结算月份统计分析用户的收费情况，生成多种图表、报表。功能7：收费统计报表功能描述：统计生成各种最终报表。功能8：结算日期设置和结算功能描述：可以任意设置结算日期并进行每月的收费结算。功能9：气费单价设置功能描述：根据用气类型修改气费单价、添加用气类别。功能10：基本信息的初始设置功能描述：对气表型号、生产厂家、用户状态、用气状态、用气类型等常规的信息进行预选设置和修改。功能11：气表的特殊处理功能描述：对气表的校验、坏表等进行处理。人事管理员工基本信息的录入、修改、查询、删