柳州地下供水管网信息系统升级改造及应用

柳州地下供水管网信息系统升级改造及应用
摘要：本文介绍了柳州地下供水管网信息系统的现状及开发背景，针对原系统
的缺陷和问题提出了新系统升级改造的目标和内容，并对系统新增功能进行说明，总结了新系统建成后的运行用应用情况。

关键词：供水管网信息系统词；C/S系统；B/S系统；GIS数据
1 前言
近年来，随着柳州城市的快速发展，城市自来水管道规模越来越大，新建、
改造、报废等各类管道工程相互交织，加上作为获取、处理、管理、分析地下空
间数据的GIS技术也得到了迅猛的发展，为解决自来水管网数据管理、应用问题
提供了较为理想的解决方案。

公司自2003年开始建设地下供水管网信息系统，2004年通过项目验收，该
供水管网信息系统采用MAPGIS平台，主要实现了管网数据采集、管理、查询、
统计分析等辅助管理功能，解决了当时公司遇到的传统人工管理供水管道数据的
顾虑，存在管理效率低下且纸质数据很难保存的问题。

原有的供水管网信息系统经过多年的应用，从最初的只有500多公里管网长
度到现在有1700多公里，DN100以上阀门13700多个，各类管道维修、阀门巡
检更换记录5000多条，各类竣工图阀门照片等栅格数据30多G。

由于原有MAPGIS系统平台的限制，系统运行效率日显低下、速度变慢，越来越无法满足
公司的工作需要；系统基于文件的局域网化管理模式也无法适应公司网络化、信
息化管理的需求，现有的供水管网信息系统升级改造势在必行。

2 系统升级改造目标
建立以管网地理信息系统为核心，综合数据采集技术、通讯技术、管线的静
态和动态仿真等技术，集管理、监控、研究和分析功能于一体的企业级信息管理
平台，从而实现供水管网信息资源共享，增强管网运行掌控能力，提高工作效率，促进安全优质供水服务和企业的科学化、精细化、规范化管理。

根据柳州城市数
字化、智慧化的发展趋势，供水管网信息系统升级后的目标是：
●建设完善全市范围内的准确、动态、高效的供水管线数据库，实现各类信息的数字化存储。

●完善管线及相关设备动态管理机制，为管网规划、抢修、改扩建提供决策支持。

●完善系统功能减少操作流程，提高系统使用效率。

●建立管线数据的共享机制，可以为公司各类应用软件及其他政府单位提供数据共享服务，为数字城市建设提供数据支撑服务。

3 系统升级改造内容
3.1基于C/S的数据编辑与维护系统
C/S系统功能全面、操作灵活，主要面向GIS专业技术人员。

C/S系统是将供
水管线信息以数字形式存储在数据库中，从而实现对各类管线数据、信息的输入、编辑、检查、管理、查询、统计、分析、输出和实时更新等，并在资料管理、运
行管理、网络分析、空间分析、辅助决策、客户服务、工程设计、管网模型、系
统集成等方面为用户提供支持。

在数据维护与编辑方面，采用自动化的辅助手段为数据的编辑、处理、入库、校正等各个工作环节提供强大的数据处理能力，可以提供一系列自动化的辅助手
段为工作人员提供帮助，方便系统使用和维护，也有利于系统今后的实用化推广。

主要功能包括：原有纸图数据的辅助处理、CAD数据的自动导入与质量控制、外
业采集数据导入处理与质量控制、GPS定位数据的导入处理与质量控制、多用户
多数据版本协同编辑处理与质量控制、基于竣工图的管网动态更新处理与质量控制、基于管网物探资料的管网动态更新处理与质量控制、管网历史数据管理、管
网数据备份处理等。

3.2基于B/S（网页版）的综合展示系统
B/S综合展示系统也称网页版GIS系统，该系统使相关业务部门工作人员可以直接面向各个业务管理层面，包括管网建设查询、管网资产管理、管网运行管理、敏感客户信息、辅助管理等五个主要方面，实现了图形数据浏览、信息查询统计、矢量数据打印、网络高级拓朴分析功能、关阀方案辅助分析、漏水管理、供停水
模拟分析、竣工图资料管理、管网示意图辅助生成、管网更新规划等丰富的应用
功能。

3.3巡检系统
系统主要针对供水管网的巡检、养护管理等外业管网设施管理工作，在WebGIS应用系统的基础上，以GIS数据应用和展示为基础，集成现场工作信息、GPS定位信息、数据流程信息等，为管理层提供工作监督、数据分析、辅助决策
功能，彻底取代原有的巡检管理模式，实现了巡检计划科学制定、巡检任务实时
下发、巡检信息实时上报等一体化的巡检工作流程，并完成了对巡检人员的电子
化监管，实现了考核的电子化，彻底堵住了管理上的漏洞。

3.4智能手持系统
利用GIS/GPS技术，外业人员可以随时随地了解供水管道的分布、阀门信息
等数据，满足施工、抢修、维修、检漏等工作现场初步GIS应用的需要。

4 平台选择
现在GIS技术发展日新月异，各类GIS软件平台五花八门，比较有代表性的
是ESRI公司的ARCGIS、武汉中地数码科技有限公司的MAPGIS、北京超图软件股
份有限公司的SuperMAP。

在项目开发之前，我们深入分析了当前供水行业GIS应用的软件平台情况，并对目前较为流行的ARCGIS和MAPGIS平台进行了对比，认为ARCGIS平台在数据存储、图形管理、拓扑分析、数据兼容性等都有着其它平
台所无法比拟的卓越能力，而且柳州市多家政府部门及兄弟单位也在使用ARCGIS
平台开发的软件，便于各个单位之间的数据信息共享，所以我们决定选择ARCGIS
作为此次升级改造的开发平台。

5项目实施
5.1数据规范建设
数据处理标准规范是系统正常运行的重要保障，在系统开发初期，就参考国
家技术规范和行业标准，并充分考虑本公司的实际情况，以一线工人、技术人员
的操作简易、识图习惯为依据，对新系统的各项内容、结构进行了规范化设计，
主要有管设备图例、图形分层、数据结构、管网数据录入规范、CAD导入格式规
范等。

5.2数据迁移及核对
原有系统的升级改造，都会涉及到数据的无缝转换到新系统平台，原始管网
数据是MAPGIS6.7格式数据，处理流程主要分成：数据备份、数据格式转换、数
据修正、数据标准化处理，格式转换利用第三方开发的针对mapgis与ARCGIS数
据转换工具；数据检查主要对数据在转换过程中出现的数据错误、丢失、拓扑结
构错乱进行修正，保证数据的无损过渡。

数据标准处理主要是根据公司相关规范
及调研中需要新增和修改的字段进行处理，并补全字段的相应内容。

5.3人员培训
完整而有系统的培训是项目成功的重要因素。

对人员的培训质量将直接贯穿
整个项目过程，将直接影响项目的建设效率和质量，并影响到项目后期的维护和
使用。

一个良好的信息系统也要求一个训练有素的队伍进行操作和维护。

系统在
整个开发过程中，根据不同目的进行了三次系统培训。

●需求完善阶段，主要目的是了解系统功能及使用流程，完善需求。

●系统测试阶段，主要针对系统测试人员进行培训，在测试阶段就发现系统的不足及缺陷。

●系统上线试运行阶段，整体培训，面向公司所有使用人员。

6 新GIS系统特色功能及成效
6.1报废管道专题图层
供水管网在运行过程中，经常会发生废弃、拆除等动态变化，由于原来的环
境资源限制，很难将这些报废信息如实记录，极应大的影响了管网资产管理和信
息的追溯。

因此在新的系统中加入的报废管道专题图层，对供水管网GIS系统数
据修编时，将报废管道在系统中进行标记，系统自动报废管道及相关设备放置到
报废图层，在相应的报废图层中自动增加相应字段（如报废日期、记录人员等），并可对报废信息进行查询统计及打印。

6.2数据信息快捷查询
秉着减少操作步骤，提高使用效率的原则，在需求调查初期，项目组对各部
门GIS系统使用人员进行了问卷调查及交流，对经常使用的搜索字段进行筛选，
在B/S系统中新增快捷查询功能（见图一），减少了设备类别---字段---运算符号
等复杂过程选择，操作方便快捷，此功能在老员工及一线人员中得到了极大的好评。

图一快捷查询
6.3爆管分析功能优化
爆管分析功能在原有的MAPGIS系统中就有，在这次系统改造中对该功能进
行了细化和优化。

在原有功能中加入了排泥阀分析功能、停水管道汇总分析功能、停水公告信息展示功能，排泥阀分析功能是将停水区域内阀泥阀找出来，便于在
停水施工中减少排水时间，提高工作效率；停水管道汇总分析功能主要是通过分
析停水区域内管径长度，了解停水施工造成的漏耗数据，为NRW工作提供相关
数据依据（见图二）。

停水公告信息展示功能主要是显示实时的停水信息和计划
停水信息，利于供水热线、供水调度及时全面了解全市的停水情况，为提高和科
学合理的供水调度提供决策依据（图三）。

新系统也对爆管分析功能的计算方法
进行了优化，停水分析速度比原系统的提高了3倍，极大减少爆管事件后的反应
处理时间，提高了工作效率。

图二停水分析
图三停水公告信息
6.4反馈及意见建议上报功能
以前的GIS差错数据都是通过纸制文件上报，然后GIS工作人员联系上报人
共同到现场核对数据，此流程工作效率低下，且时间久后会使用员工GIS差错上
报积极性降低。

因此在新系统中增加了反馈及意见、建议上报功能，外业人员和
各类技术人员可以将发现的GIS数据与现场实际情况不一致情况，通过B/S系统
及手持系统（拍照定位）发送到后台系统，由GIS工作人员对相关事件核实后，
进行数据修改，并将修改情况反馈上报。

图四反馈及意见建议上报
7 系统运行效果
新系统通过平台变更、程序优化、简化图层等手段使系统操作简易程度大大
改善，使系统启动速度、数据加载速度、响应速度等方面都有大幅度的提升，新
系统采用ORACLE数据库管理方式极大提高了数据的安全性，并且使用数据共享
简单容易。

新系统还保留了老系统的操作流程，使用工作人员更容易上手，降低
了培训的难度。

总体而言，新系统在各项性能上都较老系统有了明显的改善，实
现了系统升级改造的目标要求，为公司智慧供水建设奠定坚实的数据基础。

8 结束语
新GIS系统的应用，不仅提升了供水管网管理维护效率，更为城市的供水管
网规划、设计、应急抢修、供水调度、供水服务、水力模型建设等提供了高品度
的支持服务，成为实现城市供水管网智慧动作不可或缺的一部分。

参考文献：
[1]杨斌，顾秀梅，蒋晓君，魏建东。

GIS在城市供水管网信息系统中的应用。

《供水技术》。

2007，1（5）：47-50
作者简介：
梁幼钢（1977-），男，广西玉林人，工程师，从事供水信息系统的管理及开发，以及供水管网资产的管理工作。