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基于GIS的智慧管网系统设计

摘要：智慧城市是我国城镇化、工业化、信息化等国家战略重要载体，是实
现国家战略目标的必由之路，我国智慧城市建设已进入黄金发展时期。智慧管网
作为智慧城市重要组成部分，在进行城市规划、设计、施工和管理工作中起着关
键作用。作为集供水、污水处理、纯净水生产、城市基础设施开发与建设、供排
水管网工程建设、自动化设计与施工等多种经营为一体的国有综合型现代化水务

企业，数字化转型可谓迫在眉睫。

关键词：GIS；智慧管网；系统设计

一、系统架构设计

当前城市地下管线现状，采用ArcEngine进行桌面系统开发，应用WebGIS
平台拓展系统服务，结合移动平台对管线进行巡检监测，实现了智慧管理系统。
该系统的架构在处理庞大数据和进行复杂算法分析时能够进行快速响应和避免假
死状态。独立地将数据服务和业务功能服务分开，在操作空间地理数据的同时不

影响对业务数据的干扰，实现了分层设计的需求;在AO接口开发和JSAPI接
口服务开发的同时，将SDE空间数据库服务进行版本化的处理，使不同的管理
人员可以通过不同的平台对同一数据源进行操作分析，有效地实现一张图操作模
式;系统将后台管理代码托管到云服务平台中，并通过网络对数据进行访问操作，

大大提高应用范围，并支持移动端对其进行相应数据的查询等操作。

1、应用层主要以企业用户或政府用户为主，普通用户通过资源服务中心访
问发布的各种数据服务进行相应操作，管理员或者开发者可通过应用开发中心进

行系统的开发和修改，通过调用API实现对服务平台的开发。

2、服务平台。服务平台分为服务接口和服务发布，其中服务接口包含Web
应用开发接口和服务接口OGC标准服务，应用开发人员可以根据此接口开发标
准化的应用服务，满足用户的各个需求;服务发布包含数据服务和功能服务，数
据服务主要有:专题地图服务、文档服务、网络数据服务，功能服务主要有:地
理编码服务、空间分析服务、空间处理服务。普通用户通过访问各个服务，进行

相应的信息交互处理，通过分布式的架构，使得服务平台更高效地响应用户操作。

3、数据资源。数据资源为服务平台提供各种数据支持。数据资源分为基础
地理数据和专业业务数据，其中基础地理数据包含地理实体数据、电子地图数据、
地名地址数据，专业业务数据包含国土方面、规划方面、管线方面。数据是系统
平台的核心，所以在数据资源的管理上，采用基础地理数据和业务数据的划分存

储管理，保障系统数据库安全，通过分别部署操作，方便后期管理和维护。

4、管网数据的架构。一个城市的地下管网往往是错综复杂的，同时，在组
成架构上也是如此，可分为管网基础数据和管网辅助数据。管网基础数据主要包
括各个管线的线数据，阀门、预留口、调压阀等点数据;管网辅助数据主要包括
城市道路数据、居民或商业区数据、各个工厂区域数据、水域数据、地面高程数
据等。结合管网设计图和实际管网信息，规划设计现代城市的地下管网分布图，
并进行实时的数据入库，有效地管理管网数据信息，避免了传统方式的杂乱无章，
同时在应对突发情况时，也更能够妥善快速地进行处理，减少事故损失。对系统

的地理信息和业务的复杂性，将所有信息数据架构成应用于SQL数据库的逻辑
结构。具体包括管线数据颜色表(不同等级的数据用不同的颜色表示)、管线信

息表、水厂信息表、阀门表、水塔/高位水池表、管道监测点信息表等。

三、案例

1、平台建设。某供水企业开展智慧管网和二次供水项目，将管网、巡检、
工单、二次供水泵房等数据进行统一采集管理，建立完整、精确、高效的数据仓
库，同时将海量信息综合汇总、分析挖掘，形成更高层次的运营数据，实现水务
管理工作数字化、智能化。以城市基础地形图为基础，以供水管网数据为核心，

构建统一的供水管网GIS系统，采用C/S（Client/Server，客户端/服务器）、
B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）、M/S（Mobile/Server，移动端/服务
器）的三端应用方式，一图汇总展示辖区管网分布情况，便于用户快速摸清资产
现状、空间分布及各资产详细情况，为供水系统城市规划、设计、施工、设备维
修、管网改造、抢险等作业提供详细、准确信息。管网监控系统。通过对辖区管
网内不同厂家的多台水表、压力表设备进行统一接入，能够对管网上关键点的流
量和压力情况进行实时监控，融合GIS和SCADA，数据采集与监视控制系统）数
据，实现管网运行情况直观呈现、故障智能诊断、异常及时报警提醒，提供监测
点历史数据变化趋势统计分析功能，便于管理人员进行问题定位和事件处置。巡

检维修系统。由Web端应用和移动端应用组成，将内业与外业工作高效结合。移
动端用于外业人员在现场进行管网巡检、属性查询、位置上报、事件