城市熱力管網(wǎng)GIS系統(tǒng)解決方案

1、城市熱力管網(wǎng) GIS 系統(tǒng)解決方案發(fā)布日期：2014-12-3目錄1.前言.12.開(kāi)發(fā)背景 .13.系統(tǒng)建設(shè) .13.1.系統(tǒng)平臺(tái)組成 .13.2.系統(tǒng)概述 .24.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) .34.1.基礎(chǔ)功能 .34.2.管網(wǎng)設(shè)施管理 .54.3.專業(yè)分析 .54.4.三維觀察 .64.5.熱力站管理 .74.6.供熱能源管理 .74.7.應(yīng)急指揮 .74.8.事故搶修 .85.結(jié)語(yǔ).10I1. 前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,城市建筑、道路等基礎(chǔ)設(shè)施成倍增長(zhǎng)，城市的開(kāi)發(fā)和規(guī)劃都在不斷變化，這就使得城市地形圖不斷更新。城市集中供熱得到了迅速發(fā)展，熱力企業(yè)的管網(wǎng)不斷地進(jìn)行擴(kuò)容和改造，這就對(duì)熱力管網(wǎng)的規(guī)劃、建

2、設(shè)和管理提出了更高的要求。同時(shí)，熱力企業(yè)的市場(chǎng)化，也使得供熱企業(yè)不斷地加強(qiáng)企業(yè)管理，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。而企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行管理、設(shè)施管理是企業(yè)管理的重要內(nèi)容。過(guò)去用手工管理管網(wǎng)紙制圖件或者CAD方式的零散點(diǎn)子圖形數(shù)據(jù)的方式，已經(jīng)不能滿足熱電單位高速發(fā)展需要，不能滿足社會(huì)快速發(fā)展的需要。利用（地理信息GIS系統(tǒng)）技術(shù)，建立一套供熱管網(wǎng)管理、管網(wǎng)設(shè)計(jì)、管網(wǎng)運(yùn)行分析、營(yíng)業(yè)收費(fèi)管理、熱力表業(yè)務(wù)管理、取暖價(jià)管理等功能全面的信息平臺(tái)，來(lái)綜合管理日益龐大的供熱管網(wǎng)，為熱力公司的決策提供支持，實(shí)現(xiàn)熱力公司經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)利益的雙豐收，已經(jīng)越來(lái)越成為廣大熱力公司的共識(shí)。2. 開(kāi)發(fā)背景城市的供熱管線錯(cuò)綜復(fù)雜，當(dāng)前管網(wǎng)的日

3、常維護(hù)和管理主要是依靠人工經(jīng)驗(yàn)，隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，管網(wǎng)規(guī)模也日益龐大，因大規(guī)模市政建設(shè)而日益變化的城市地面建筑物，逐漸與竣工圖資料中的建筑位置不符，使有些管網(wǎng)資料失去了其原有的價(jià)值，設(shè)備管理相當(dāng)困難，管網(wǎng)設(shè)計(jì)也很難優(yōu)化；而原有的紙質(zhì)文檔也同時(shí)面臨著數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度低、屬性缺失、查閱檢索不便、更新速度慢等問(wèn)題，如事故處理時(shí),現(xiàn)場(chǎng)按圖紙?zhí)幚頃r(shí)經(jīng)常出現(xiàn)節(jié)門(mén)找不到的情況，延誤了關(guān)閥時(shí)間，造成了更多的熱能浪費(fèi)；進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和管網(wǎng)改造的時(shí)候，現(xiàn)有管線資料殘缺不全，無(wú)法為設(shè)計(jì)提供較為準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料；因此，建立數(shù)字化的管網(wǎng)管理系統(tǒng)，逐漸擺脫傳統(tǒng)的手工管理，提高管網(wǎng)管理的效率和效益，是擺在公司面前的當(dāng)務(wù)之急。3.

4、系統(tǒng)建設(shè)3.1. 系統(tǒng)平臺(tái)組成城市熱力管網(wǎng) GIS系統(tǒng)作為一種專題地理信息系統(tǒng)，有著自身的特點(diǎn)。它需要建立在一定的 GIS平臺(tái)之上，同時(shí)還要滿足供熱系統(tǒng)的運(yùn)行管理需要。由于GIS平臺(tái)的技術(shù)直接影響到系統(tǒng)的性能，所以選擇技術(shù)全面的GIS平臺(tái)是開(kāi)發(fā)出先進(jìn)系統(tǒng)的基本保1證。城市熱力管網(wǎng)GIS系統(tǒng)選擇 ArcGIS作為基礎(chǔ) GIS開(kāi)發(fā)平臺(tái)。3.2. 系統(tǒng)概述在系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，系統(tǒng)選用了客戶機(jī)/ 服務(wù)器（ C/S）和瀏覽器 / 服務(wù)器（ B/S）相結(jié)合的方式。利用企業(yè)信息門(mén)戶（ EIP）以及 web services 等技術(shù)，將供熱企業(yè)的所有應(yīng)用和數(shù)據(jù)集成到一個(gè)信息管理平臺(tái)之上，利用 Web方式，

5、以統(tǒng)一的用戶界面提供給用戶，它能向分布各處的用戶提供供熱企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度、營(yíng)業(yè)收費(fèi)以及供熱管網(wǎng) GIS 等多方面的信息，內(nèi)部和外部用戶只需要使用瀏覽器就可以得到自己需要的數(shù)據(jù)、分析報(bào)表及業(yè)務(wù)決策支持信息。業(yè)務(wù)應(yīng)用管網(wǎng)設(shè)施管理專熱力供熱應(yīng)業(yè)急事故三維能源分站管指搶修觀察管理析理?yè)]技術(shù)支持平臺(tái)可視化管理權(quán)限管理系統(tǒng)配置系統(tǒng)日志 接數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)錄入工作流管理口模塊供熱企業(yè)信息化平臺(tái)縱斷面管理三維場(chǎng)景文檔庫(kù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)文檔數(shù)據(jù)庫(kù)城市熱力管網(wǎng) GIS 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖24. 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)4.1. 基礎(chǔ)功能基本功能清單3系統(tǒng)提供用戶隨意瀏覽定位顯示窗口，在地圖上任意漫游，并可鎖定漫游，且實(shí)

6、現(xiàn)不同比例圖分級(jí)瀏覽功能；可分層顯示管網(wǎng)圖中的圖形信息，既可按道路名稱、單位名稱等地理位置進(jìn)行文字模糊查詢定位，又可按地理位置空間從管網(wǎng)總圖瀏覽到管網(wǎng)詳圖。系統(tǒng)具有非常方便的定位功能，可對(duì)系統(tǒng)中的圖形信息和屬性信息進(jìn)行靈活多樣的雙向空間查詢。圖查屬性空間量測(cè)各類管網(wǎng)數(shù)據(jù)都可以在地圖上查詢，并以直觀圖顯示，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)圖紙的自動(dòng)拼接，對(duì)圖紙上的各類圖形進(jìn)行疊加顯示，圖形可以任意的放大或縮小，并可以按照用戶的要求分別顯示或整體顯示，從而可以提高管理人員的分析水平和決策能力。、空間分析是 GIS 最主要的特色。系統(tǒng)可以利用其空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合高效的算法進(jìn)行空間分析。如對(duì)距離某一事故地點(diǎn)一

7、定范圍內(nèi)各種空間要素的搜索，并對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為事故處理提供所需要的信息。44.2. 管網(wǎng)設(shè)施管理管網(wǎng)管理模塊對(duì)管網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行全面的管理，提供屬性與管線的雙向查詢工具，查詢檢索各種需要的數(shù)據(jù)和信息，并對(duì)查詢檢索出的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)輸出，以及提供斷面及三維觀察等功能。管網(wǎng)管理模塊通過(guò)這些有效的方法，快速對(duì)目前的管網(wǎng)信息進(jìn)行全面的了解和詳細(xì)的分析，從而能夠指導(dǎo)管理人員高效率、準(zhǔn)確地進(jìn)行管理和抉擇。管段屬性統(tǒng)計(jì)設(shè)備屬性查詢4.3. 專業(yè)分析熱力行業(yè)一旦發(fā)生泄漏或爆管等事故，將會(huì)產(chǎn)生難以預(yù)料的后果，因此對(duì)安全性要求相當(dāng)高。本系統(tǒng)綜合考慮熱力行業(yè)的業(yè)務(wù)管理需要，建設(shè)了包括設(shè)備維修關(guān)5閥方案制定、低壓

8、爆管分析、停氣區(qū)域查找等在內(nèi)的全面的專業(yè)分析體系，可完全滿足熱力安全生產(chǎn)和管理的需要。4.4. 三維觀察能根據(jù)平面管道圖形設(shè)定的橫斷面、縱剖面參數(shù)，管網(wǎng)的空間信息，自動(dòng)生成任何一處管網(wǎng)的橫斷面、縱剖面圖，并可進(jìn)行屬性查詢和圖形輸出。剖面觀察（一）剖面觀察（二）提供任意角度三維管網(wǎng)瀏覽，并能在三維圖上進(jìn)行屬性查詢、距離量算和圖形輸出。4.5. 熱力站管理系統(tǒng)提供熱力站屬性管理、多媒體管理、超限參數(shù)預(yù)警和分析功能。與熱力站連接的熱源（電廠）、熱網(wǎng)（一二次線管網(wǎng)）、熱用戶（居民樓和單位），可以通過(guò)熱力站分析功能，點(diǎn)擊所選熱力站編號(hào)或名稱，系統(tǒng)將自動(dòng)搜尋與其連接的熱源、熱用戶等，為熱網(wǎng)故障提供幫助。同

9、時(shí)系統(tǒng)提供熱力站的預(yù)警提示功能，當(dāng)某熱力站顯示的參數(shù)值超出設(shè)定的安全系數(shù)范圍時(shí)，系統(tǒng)將不斷閃爍該站名稱和數(shù)值，發(fā)出警報(bào)聲給予安全警示，并繪6出參數(shù)變化曲線圖。4.6. 供熱能源管理系統(tǒng)提供源成本數(shù)據(jù)分析，根據(jù)熱力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)采集的熱源、換熱站的煤耗、電耗、水耗、汽耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行企業(yè)能源成本考核分析。供熱單位可以掌握企業(yè)能源成本分析數(shù)據(jù)，可根據(jù)分析數(shù)據(jù)對(duì)熱源及管網(wǎng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有效地提高供暖服務(wù)質(zhì)量，加強(qiáng)成本控制，降低能源消耗，提高運(yùn)行效率，為企業(yè)創(chuàng)造良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。并能生成各種統(tǒng)計(jì)表，有利于消耗指標(biāo)的考核和控制。4.7. 應(yīng)急指揮系統(tǒng)根據(jù)移動(dòng) GIS 平臺(tái)思想，結(jié)合熱力巡檢制定應(yīng)急能力及

10、防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案。在突發(fā)事件的事前預(yù)防、事發(fā)應(yīng)對(duì)、事中處置和善后管理過(guò)程中，通過(guò)建立必要的應(yīng)對(duì)機(jī)制，采取一系列必要措施，保障公眾生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)社會(huì)和諧健康發(fā)展。應(yīng)急指揮可以全面提供如：現(xiàn)場(chǎng)圖像、聲音、位置等具體信息，為緊急事故處理提供準(zhǔn)確定位描述，提供有效的輔助決策。設(shè)備故障隱患如：水泵、換熱器、關(guān)斷閥門(mén)、泄水閥門(mén)、固定支架運(yùn)行過(guò)程中的故障及隱患，巡檢人員可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備對(duì)這些情況進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?GIS 平臺(tái)，管理工作人員及分管領(lǐng)導(dǎo)同 GIS 平臺(tái)可實(shí)時(shí)查看各個(gè)區(qū)域的巡檢人員的地理位置，已經(jīng)上報(bào)的巡查情況，管理人員及領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)實(shí)際需要能夠直接通過(guò)GIS 平臺(tái)指揮工作，掌握最新態(tài)

11、勢(shì)。此外還可以使用軌跡回放、事故管理功能，對(duì)巡檢工作做進(jìn)一步分析和評(píng)價(jià)。4.8. 事故搶修當(dāng)管網(wǎng)中發(fā)生突發(fā)事故時(shí)， GIS 系統(tǒng)應(yīng)能夠?yàn)橥话l(fā)事故的緊急處理，為事故搶修提供輔助決策。事故搶修在管網(wǎng)中突發(fā)爆管時(shí)，能夠根據(jù)熱源分布情況以及節(jié)門(mén)狀態(tài)，制定出合理的處理方案，及時(shí)排除故障。如果發(fā)現(xiàn)節(jié)門(mén)失效（損壞、失靈） ，系統(tǒng)能夠擴(kuò)大關(guān)閥（二次甚至多次關(guān)閥）處理，找到停熱用戶和需關(guān)閉的節(jié)門(mén)，同時(shí)能夠搜索出與停熱有關(guān)的其它管網(wǎng)設(shè)備。系統(tǒng)采用準(zhǔn)確的關(guān)閥搜索方案和優(yōu)化算法，能夠在最短時(shí)間內(nèi)搜索出需要關(guān)閉的節(jié)門(mén)和停熱用戶，輸出具有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)門(mén)啟閉通知單、用戶停熱通知單，維修、施工現(xiàn)場(chǎng)圖。大大提高搶修人員的工作效率和供熱企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。7爆管關(guān)閥收索系統(tǒng)能夠展示事故發(fā)生點(diǎn)周邊環(huán)境，查詢相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，展示到達(dá)事故點(diǎn)最優(yōu)路徑，顯示維修活動(dòng)相關(guān)信息并生成維搶修作業(yè)區(qū)地圖，在緊急事故發(fā)生后記錄并展示事故地點(diǎn)和事故詳細(xì)信息。5. 結(jié)語(yǔ)城市熱力管網(wǎng) GIS 系統(tǒng)基于統(tǒng)籌兼顧的共建模式，充分利用供熱設(shè)施信息，緊密集成 GIS 等信息化領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)具有專業(yè)管理、分析功能的