史祥 王培 肖平

[摘 要] 新疆油田公司供水公司是集產(chǎn)、輸、供、銷為一體的智能化管理企業(yè)。營(yíng)銷服務(wù)管理作為供水企業(yè)的運(yùn)行終端，其管理水平直接影響供水企業(yè)的運(yùn)營(yíng)水平。供水營(yíng)銷服務(wù)管理是一套基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的管網(wǎng)綜合管理和營(yíng)銷分析系統(tǒng)，它以.NET為框架，利用MapXtreme為二次開(kāi)發(fā)組件，以O(shè)racle Spatial技術(shù)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)，借助于Arc GIS Server地圖引擎設(shè)計(jì)，完成地圖數(shù)據(jù)的發(fā)布與應(yīng)用，并通過(guò)一系列的數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)約束和接口調(diào)用機(jī)制，實(shí)現(xiàn)在多用戶環(huán)境中部署地理信息系統(tǒng)，構(gòu)建專業(yè)應(yīng)用平臺(tái)，最大程度地滿足用戶的實(shí)際需要，為供水企業(yè)的智能化發(fā)展提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)供水企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、專業(yè)化發(fā)展。

[關(guān)鍵詞] 供水公司；地理信息系統(tǒng)；營(yíng)銷服務(wù)管理；智能化

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 03. 029

[中圖分類號(hào)] F270.7；TP315 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）03- 0060- 04

0 引 言

城市供水系統(tǒng)是一個(gè)關(guān)系到生產(chǎn)、生活的復(fù)雜系統(tǒng)。隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模的擴(kuò)大和現(xiàn)代化程度的提高，城市供水事業(yè)得到了迅速的發(fā)展。供水營(yíng)銷服務(wù)管理是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的工作，涉及面廣，信息量大，時(shí)間跨度大，圖形信息和數(shù)字信息并存，保留下來(lái)的資料以文字記載、手工圖和CAD圖紙為主。這種人工管理的方式不僅降低了信息的使用效率和精度，而且嚴(yán)重滯后于供水系統(tǒng)的建設(shè)，無(wú)法滿足供水企業(yè)“高質(zhì)量供水，供高質(zhì)量水”的要求。因此，將地理信息技術(shù)引入供水系統(tǒng)，提高城市供水現(xiàn)代化管理水平，利用科學(xué)手段和科學(xué)數(shù)據(jù)，建立一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、信息準(zhǔn)確、傳輸快捷的城市給水服務(wù)管理系統(tǒng)，以滿足城市給水部門管理需要，保證安全高質(zhì)地將水輸送到千家萬(wàn)戶是十分必要的.

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

“供水營(yíng)銷服務(wù)管理系統(tǒng)”是一個(gè)集空間數(shù)據(jù)管理與屬性數(shù)據(jù)管理于一體、功能強(qiáng)大的地理信息系統(tǒng)，它是基于ASP.Net進(jìn)行開(kāi)發(fā)完成的用于城市輸水渠道和管線及附屬設(shè)施管理的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對(duì)供水規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度、計(jì)劃、搶修和圖籍資料的檔案管理提供強(qiáng)有力的科學(xué)決策依據(jù)[1]，實(shí)現(xiàn)水利工程輔助設(shè)計(jì)，水工設(shè)施及供水管網(wǎng)信息查詢，水庫(kù)、渠道、管網(wǎng)巡檢，管網(wǎng)爆管分析，應(yīng)急預(yù)案管理等日常管理。

1.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循GIS行業(yè)規(guī)范，以實(shí)用性為核心原則，并充分考慮先進(jìn)性、安全性和可擴(kuò)展性。采用目前的主流軟件技術(shù)，使用權(quán)限、定義用戶級(jí)別等措施保證數(shù)據(jù)安全性； 采用更加靈活的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，使各標(biāo)準(zhǔn)化模塊在相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上盡可能獨(dú)立運(yùn)行，保證軟件的擴(kuò)充功能。

1.2 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

（1）先進(jìn)性。采用國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)路線和體系結(jié)構(gòu)。具有先進(jìn)的技術(shù)水平，有較高的性能，符合當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的方向。盡可能延長(zhǎng)系統(tǒng)的有效生命周期，發(fā)揮投資的最大效益。

（2）實(shí)用性。系統(tǒng)滿足業(yè)務(wù)工作開(kāi)展、管理的實(shí)際需要，并適應(yīng)不斷變化的工作、業(yè)務(wù)、管理需求，通過(guò)信息化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)管理流程的固化及不斷優(yōu)化。

（3）標(biāo)準(zhǔn)性。系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范。

（4）可擴(kuò)展性。采用模塊化設(shè)計(jì)，確保各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)無(wú)障礙集成，加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前瞻性，預(yù)留系統(tǒng)擴(kuò)充和擴(kuò)展能力，在不影響正常工作的情況下，進(jìn)行系統(tǒng)的平滑升級(jí)。

（5）合理性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)既滿足供水公司日常工作的常規(guī)要求，也融合以往的工作慣例，并結(jié)合供水公司實(shí)際工作，實(shí)現(xiàn)管理工作的科學(xué)化與合理化。

（6）安全性。系統(tǒng)能保證數(shù)據(jù)安全一致，高度可靠，提供多種檢查和處理手段，保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。針對(duì)主機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用等各層次制定相應(yīng)的安全策略和可靠性策略，保障系統(tǒng)的安全性和可靠性。

（7） 方便性。應(yīng)用界面友好、易操作。具有統(tǒng)一美觀的界面、詳盡方便的幫助、智能化的提示功能。并且引入移動(dòng)終端功能，使得辦公不再受網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備的限制。系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器模式），在保證系統(tǒng)安全的前提下可以遠(yuǎn)程登錄訪問(wèn)，在工作流程變化或有其他新需求時(shí)易于維護(hù)和升級(jí)。

2 系統(tǒng)的建立

2011年，新疆油田供水公司委托山東某信息技術(shù)有限公司對(duì)其供水設(shè)施的舊數(shù)據(jù)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，形成《探測(cè)問(wèn)題點(diǎn)報(bào)告書》，并對(duì)新建城區(qū)進(jìn)行探測(cè)整理。 在此基礎(chǔ)上，于2013年建成“克拉瑪依供水營(yíng)銷服務(wù)管理系統(tǒng)”。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

克拉瑪依供水營(yíng)銷服務(wù)管理系統(tǒng)采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)。

（1）數(shù)據(jù)層：主要負(fù)責(zé)完成對(duì)基礎(chǔ)地貌數(shù)據(jù)、供水專業(yè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、管線報(bào)警數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。

（2）邏輯處理層：采用IIS 和Arc GIS Server作為應(yīng)用服務(wù)器，基于.NET平臺(tái)開(kāi)發(fā)，完成具體業(yè)務(wù)流程和邏輯的處理，并為應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。

（3）應(yīng)用層：采用B/S結(jié)構(gòu)，基于Ajax技術(shù)并充分利用Web Service技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)與用戶的直接交互，提升用戶體驗(yàn)感覺(jué)。系統(tǒng)架構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

2.2 技術(shù)路線

（1）采用“自頂向下”和“自底向上”相結(jié)合的方式進(jìn)行系統(tǒng)功能的完善[2]。

（2）軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程采用螺旋模型，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能迭代與遞增[3]。

（3）采用UML和原型化開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 微軟.NET開(kāi)發(fā)框架

系統(tǒng)基于ASP.NET（C#）語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)[4]，使用的SDK為Framework 4.0，借助于C#語(yǔ)言的便捷開(kāi)發(fā)性、組件化[5]等優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的處理與客戶端呈現(xiàn)。

2.3.2 Oracle Spatial技術(shù)

Oracle Spatial是 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)大的核心特性，是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)為實(shí)現(xiàn)快速、高效地存取、分析空間數(shù)據(jù)而將相關(guān)函數(shù)和過(guò)程集成在一起的專用組件。它以對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)模型作為存取和管理空間信息的基礎(chǔ)，應(yīng)用面向?qū)ο蟛僮骷夹g(shù)將存儲(chǔ)在Oracle Spatial中的多種元素信息相關(guān)聯(lián)，以便進(jìn)行拓?fù)浞治雠c其他操作[6]。采用Oracle Spatial 存儲(chǔ)、管理空間數(shù)據(jù)，易于解決數(shù)據(jù)共享、分布式處理、網(wǎng)絡(luò)通信、開(kāi)放式開(kāi)發(fā)、并發(fā)控制、網(wǎng)絡(luò)化集成、跨平臺(tái)運(yùn)行及數(shù)據(jù)安全恢復(fù)機(jī)制等方面的難題。

2.3.3 Arc GIS Server地圖引擎

Arc GIS Server是美國(guó)ESRI公司推出的基于Windows平臺(tái)的地圖數(shù)據(jù)服務(wù)軟件。借助于該軟件不僅可以開(kāi)發(fā)基于Windows的單機(jī)版應(yīng)用，還可以支持B/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。本次開(kāi)發(fā)就是利用該平臺(tái)完成地圖數(shù)據(jù)的發(fā)布與應(yīng)用。

2.3.4 瀏覽器組件技術(shù)

由于瀏覽器本身特性的限制，基于B/S結(jié)構(gòu)的軟件在方便用戶應(yīng)用的同時(shí)，也對(duì)軟件功能有所限制，如界面控制、多窗口控制等，因此，本系統(tǒng)利用IE瀏覽器本身的特性、組件、接口函數(shù)等，實(shí)現(xiàn)了不同顯示器的自適應(yīng)能力。

2.3.5 Web Service 技術(shù)

Web Service服務(wù)通過(guò)SOAP實(shí)現(xiàn)相互間的訪問(wèn)，提供標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)調(diào)用接口，達(dá)到任何Web服務(wù)都可以與其他Web服務(wù)進(jìn)行交互，避免了不同協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換，降低了對(duì)外接口的維護(hù)成本[7]。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)的組織是一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，地理信息系統(tǒng)主要完成對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、處理，所以數(shù)據(jù)的組織尤為重要。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括兩部分：空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，它們分別以Mapinfo文件格式和關(guān)系型數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)?？臻g數(shù)據(jù)描述的是目標(biāo)對(duì)象的空間位置、幾何形狀以及和其他對(duì)象空間關(guān)系的數(shù)據(jù)，包括點(diǎn)、線、面等要素[8]。屬性數(shù)據(jù)描述的是與空間位置沒(méi)有直接關(guān)系的數(shù)據(jù)，如管道的編號(hào)、名稱、長(zhǎng)度、管徑、生產(chǎn)廠家、埋設(shè)年代、材質(zhì)等，應(yīng)當(dāng)說(shuō)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是相互關(guān)聯(lián)而不是孤立的。為了方便管理空間數(shù)據(jù)，使之能夠有效地和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，我們把各圖元都按類分層，組織成樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。按照不同的數(shù)據(jù)類型將空間數(shù)據(jù)分為：干管圖層、支管圖層、消防栓圖層、城市道路圖層、閥門圖層、節(jié)點(diǎn)圖層、水廠圖層、水表圖層、輸水管線圖層等[9]。

3 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)是新疆油田供水公司基于地理信息系統(tǒng)的營(yíng)銷服務(wù)管理平臺(tái)及空間數(shù)據(jù)庫(kù)，促進(jìn)新疆油田供水公司在地理信息方面的研究、應(yīng)用，促使管理走向科學(xué)化、規(guī)范化、智能化，形成多方位、多層次、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的管理體系，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

3.1 地圖模塊功能

3.1.1 地圖基本功能

地圖基本功能包括：①地圖顯示功能，包括地圖瀏覽、放大、縮小、漫游；②圖集選擇和圖層管理功能，將基礎(chǔ)地貌和供水公司的管網(wǎng)及附屬設(shè)施分層存儲(chǔ)顯示，可以根據(jù)需要打開(kāi)和關(guān)閉不同的圖層；③系統(tǒng)提供局部區(qū)域放大顯示、坐標(biāo)定位、坐標(biāo)查詢、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、地圖輸出以及長(zhǎng)度、面積和周長(zhǎng)量算等高級(jí)功能。

3.1.2 查詢、定位、追蹤功能

系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索功能，可根據(jù)圖形查詢屬性和圖形數(shù)據(jù)，包括點(diǎn)圖查詢、輸入查詢、矩形查詢、多邊形查詢、半徑查詢；系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確定位到用戶輸入的坐標(biāo)點(diǎn)位置，查看坐標(biāo)點(diǎn)位置及其周邊的基礎(chǔ)地貌和管網(wǎng)情況。系統(tǒng)還提供了兩種追蹤功能：①閥門追蹤：管線出現(xiàn)泄漏后，用戶指定泄漏點(diǎn)，系統(tǒng)能夠快速追蹤到最近的閥門位置，并在地圖上顯示，以便用戶做出合理的處理方案，及時(shí)處理泄漏點(diǎn)。②手機(jī)追蹤：管網(wǎng)在出現(xiàn)事故后，用戶在地圖上指出事故點(diǎn)，系統(tǒng)能夠快速定位距離事故點(diǎn)最近的手機(jī)終端工作人員，并發(fā)送事故信息，為快速響應(yīng)做出合理有效的安排。

3.1.3 圖片和視屏功能

通過(guò)各種查詢功能查詢閥門信息數(shù)據(jù)，可以查看閥門的現(xiàn)場(chǎng)照片及結(jié)構(gòu)圖信息。對(duì)重點(diǎn)部位還可啟動(dòng)視屏功能實(shí)時(shí)監(jiān)控，做到問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

3.1.4 輔助規(guī)劃功能

為用戶提供在地圖當(dāng)前頁(yè)面中建立虛擬規(guī)劃設(shè)施標(biāo)記點(diǎn)或標(biāo)記圖形的功能，并且可以對(duì)設(shè)施進(jìn)行造價(jià)估算。創(chuàng)建完成規(guī)劃設(shè)施之后，選中設(shè)施列表中的一條設(shè)施，下方將顯示相對(duì)應(yīng)的設(shè)施周長(zhǎng)及面積。輸入每平方米造價(jià)值之后，點(diǎn)擊造價(jià)估算，系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算出所選設(shè)置的預(yù)估造價(jià)值。

3.1.5 管線爆管分析

管線爆管是指供水管網(wǎng)中突發(fā)的管線漏水事故。用戶只需要指定爆管位置，系統(tǒng)就能夠根據(jù)管網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)事故的分析。管網(wǎng)發(fā)生事故后，系統(tǒng)可快速分析事故影響的閥門和管網(wǎng)，為決策者提供事故處理的輔助方案，并及時(shí)以短信方式通知受影響的客戶，提高服務(wù)質(zhì)量。爆管分析見(jiàn)圖3。

3.1.6 擴(kuò)展功能

強(qiáng)大的應(yīng)用接口，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶在地圖任意位置根據(jù)需求添加各種相關(guān)的應(yīng)用，包括減壓池水位、管網(wǎng)壓力、公司網(wǎng)站等，體現(xiàn)系統(tǒng)的可拓展性。

3.2 數(shù)據(jù)管理模塊

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的維護(hù)，并提供嚴(yán)格的權(quán)限控制，用戶只能瀏覽、維護(hù)權(quán)限內(nèi)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增、刪、改和查詢功能，自動(dòng)生成和更新地圖信息。同時(shí)系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)輸入功能：①外業(yè)勘測(cè)數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入；②CAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入；③地形數(shù)據(jù)輸入；④日常數(shù)據(jù)的手工輸入。數(shù)據(jù)瀏覽窗口見(jiàn)圖4。

3.3 系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊由3部分組成：①用戶管理。主要有查詢用戶信息、修改用戶信息、添加用戶和刪除用戶，并可以設(shè)置用戶的系統(tǒng)權(quán)限，對(duì)于一般的用戶只能開(kāi)放普通權(quán)限。②IP地址管理。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理和用戶管理，系統(tǒng)采用IP地址和用戶雙層權(quán)限限制，只有訪問(wèn)者IP地址滿足系統(tǒng)設(shè)置的IP地址方可訪問(wèn)系統(tǒng)。通過(guò)雙層權(quán)限控制保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。③單位代碼管理。主要有查詢、添加、刪除信息的操作。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 爆管事故處理

管網(wǎng)中突發(fā)爆管事故時(shí)，用戶只需在圖中點(diǎn)擊漏水處，系統(tǒng)就能夠制訂合理的處理方案，及時(shí)排除故障。爆管事故處理包括以下3個(gè)方面。

（1）關(guān)閥搜索：指定漏水點(diǎn)；選擇最優(yōu)關(guān)閥方案，顯示要關(guān)閉的閥門，列出用戶信息；現(xiàn)場(chǎng)如發(fā)現(xiàn)閥門損壞或失靈時(shí)，自動(dòng)追蹤上一級(jí)閥門。

（2）瀏覽和打印停水通知；根據(jù)關(guān)閥方案和優(yōu)化分析結(jié)果給出關(guān)閥影響的位置、名稱和屬性；打印停水通知并向登記用戶發(fā)出停水通知。

（3）將待關(guān)閉的閥門坐標(biāo)發(fā)送到手機(jī)終端，工作人員根據(jù)指令完成關(guān)閥和搶修工作。

4.2 火災(zāi)處理

城市中突發(fā)火災(zāi)時(shí)，用戶只要指定失火地點(diǎn)，系統(tǒng)將立即給出最近的消防栓位置，方便消防部門使用。

4.3 綜合調(diào)度

供水營(yíng)銷服務(wù)管理系統(tǒng)與供水管網(wǎng)壓力系統(tǒng)建立連接，可實(shí)時(shí)進(jìn)行供水綜合調(diào)度。例如，當(dāng)出現(xiàn)爆管、關(guān)閥和水壓不穩(wěn)定的情況時(shí)，可查看系統(tǒng)并及時(shí)調(diào)節(jié)。還可從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取歷史數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算得出用水量，為生產(chǎn)提供依據(jù)。

5 問(wèn)題及展望

供水營(yíng)銷服務(wù)管理系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，功能基本滿足實(shí)際應(yīng)用的要求，但在實(shí)際使用中，仍需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行完善和擴(kuò)展。

5.1 完善設(shè)備的屬性信息數(shù)據(jù)

由于以前的老舊管線沒(méi)有基礎(chǔ)資料，而且測(cè)量數(shù)據(jù)是多家單位完成的，存在格式、編碼不統(tǒng)一等問(wèn)題，還需要經(jīng)過(guò)補(bǔ)測(cè)及更新工作來(lái)逐步完善。

5.2 建立自己的維護(hù)技術(shù)力量

城市在不斷擴(kuò)大，新的用水需求也在不斷增加，只有建立自己的探測(cè)技術(shù)力量，配備相關(guān)的探測(cè)儀器，才能更好地維護(hù)更新供水網(wǎng)絡(luò)信息，使供水網(wǎng)絡(luò)信息處在最新?tīng)顟B(tài)，最大程度發(fā)揮系統(tǒng)的效能。

6 結(jié) 語(yǔ)

供水營(yíng)銷服務(wù)管理系統(tǒng)的建立，對(duì)于新疆油田供水公司這樣一個(gè)集輸水、產(chǎn)水、銷售于一體的企業(yè)及時(shí)、合理、有效地利用現(xiàn)有的水資源，促進(jìn)城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。供水營(yíng)銷服務(wù)管理系統(tǒng)將在使用過(guò)程中逐步完善，充分發(fā)揮其功能，促進(jìn)克拉瑪依供水事業(yè)的穩(wěn)步健康發(fā)展。

主要參考文獻(xiàn)

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