CN104091286A - 一种城市管网生产运营综合管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市管网生产运营综合管理系统，该城市管网生产运营综合管理系统包括GIS系统、调度中心SCADA系统、全管线监控检测系统，全管线监控检测系统将各站点的监测数据传送给GIS系统，GIS系统将数据传送给调度中心SCADA系统，实现管网的实时监控和调度管理。本发明实现了管道空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理，实现了全天候运行、实时监控、实时报警，具备多媒体信息综合处理功能，实现了生产调度与各系统的高度集成、高效融合，使各类信息精确显示、高度共享。

Description

一种城市管网生产运营综合管理系统

技术领域

本发明属于城市管网管理技术领域，尤其涉及一种城市管网生产运营综合管理系统。

背景技术

近年来城市建设飞速发展，城镇化建设步伐的加快，各种地下管网不断延伸，同一处管道由于改造变更可能出现多份资料，以传统方式保存管网数据和资料，信息分散且容易遗失，给管理带来诸多困难。改变传统落后的管理手段，实现城市管道管理的科学化、规范化、自动化，建设城市管网地理信息系统(GIS)是必由之路，可以大大的提高企业的管理效益和生产运行效益，提高管道及其周边设备的隐患管理，保障安全可靠的运行，实现更科学的管理和决策，更好的服务于用户。

地理信息系统(GeographicInformationSystem，简称GIS)是一种采集、处理、传输、储存、管理、查询、检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地理数据的通用技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市管网生产运营综合管理系统，旨在实现管道空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理，为城市管道的规划、设计、施工、输配调度、生产调度、设备维修、管网改造、抢险及安全管理等作业提供所需的专业的信息。

本发明是这样实现的，一种城市管网生产运营综合管理系统包括GIS系统、调度中心SCADA系统、全管线监控检测系统；

所述的GIS系统包括GIS主运行程序、服务器地图数据库、SCADA系统数据库、地理信息辅助决策数据、管网设备信息数据库、地理信息辅助输入端，所述的GIS主运行程序与服务器地图数据库、SCADA系统数据库、地理信息辅助决策数据、管网设备信息数据库双向通讯，地理信息辅助决策数据与地理信息辅助输入端双向通讯；

所述的调度中心SCADA系统包括用于监控站点详细、实时数据、GIS监控、生成实时曲线和历史曲线的实时监控模块，用于分析压力、流量、湿度、累积量和实时报警的实时分析模块，用于综合分析和保存原始数据的历史数据模块，用于产生压力报表、月明细、合格率多日分析的压力分析模块，用于产生温度报表、月明细、温度合格率和多日分析的温度分析模块，用于产生流量报表、月明细、流量合格率和多日分析的流量分析模块，用于产生累计报表月明细和累计多日分析的累积量分析模块，用于报警查询、报警方案、报警设置、定义查询和单点报警管理的报警管理模块，用于人员配置、站点配置、菜单管理、系统配置、数据管理和图形组态的系统设置模块；

所述的全管线监控检测系统包括服务器、RTU、光纤传感器、电子标签，电子标签设置在待检测点，光纤传感器通过RTU将数据传送给服务器，服务器将数据传送给调度中心SCADA系统。

进一步，所述的地理信息辅助输入端包括WEB浏览计算机客户端和移动设备终端，所述的移动设备输入端包括工程手机端、智能手机端、GPS手持模块。

进一步，所述的GIS系统具有上报标记功能、上报管线功能、设备管理功能、设备关联关系设置功能、维护和爆管分析功能、巡检定位功能、巡检轨迹回放功能、巡检上报功能、区域查询搜索功能、调度和任务下达功能、全网流量计实时查看功能。

进一步，所述的上报标记功能是这样实现的，在施工和巡检过程中，巡检和施工人员可以持手持机，在设备的实际位置处，打开工程手机的标记信息功能，将设备的位置提交到服务器上，服务器上即可查看此设备的位置和设备的其他信息；

所述的上报管线功能是这样实现的，在施工和巡检过程中，巡检和施工人员可以持手持机，打开工程手机的管线信息功能，沿着实际管线行走并进行提交，可以将管线提交到服务器上，服务器上即可查看此管线的详细信息；

所述的设备管理功能对手机端提交上来的数据，进行维护和修改；

所述的设备关联关系设置用于设置设备的上端和设备的下端；

所述的巡检定位功能巡检定位功能可显示系统中所有巡检车辆和人员的实时位置、历史轨迹，能直观的显示每个人员和车辆，点击车辆和人员时能看到车辆和人员的位置描述、海拔、速度、方向信息；

所述的巡检轨迹回放功能通过系统的轨迹回放，可以查询、查看系统的人员、车辆的轨迹情况；

所述的巡检上报功能，，可将现场的巡检情况，以照片、录音、文字的形式提交到服务中心，方便巡检的日常记录，为以后的维护检修提供日常的运行情况；

所述的区域查询搜索功能科直观搜索指定区域内的设备，查询出来的设备，将在地图上用绿色显示，点击地图上的设备，将会看到设备的详细信息；

所述的调度和任务下达功能，调度中心指挥人员可以把巡检任务或紧急事件处理情况下发到巡线人员的手持端，手持端可导航到事发地点，最快的进行巡检或处理事故；

所述的全网流量计实时查看功能可实时查看整个管网流量计的实时流量、累计流量、温度、压力的指标，当下端的流量计都接上RTU远程传输模块，系统在上端就可以看到，每个用户的实时用量情况、累计用量、压力和温度。

进一步，调度SCADA系统的功能如下：

实时报表功能：显示当前用户或组用户的实时数据，能直观的显示出各个站点的数据；

历史报表与生产报表功能：通过设置查询时间，可以查询、打印各种报表。如日报表、月报表和年报表或任意时间段内的报表。

曲线功能：可选择查看任意参数的实时/历史曲线，并可任意选择起始点和时间段，也可根据实际需要分段设置查看相应曲线；

数据对比：可以把当天的数据同昨天或周、月数据进行对比，分析出燃气用户的偷气、漏计等现象；

工艺图实时显示：可以把管线设备制作成实时工艺图，更直观的展现出站点的配置及数据；

调度和任务下达功能：把巡检任务或紧急事件处理情况下发到巡检人员的手持端，手持端可导航到事发地点；

多图显示：多个门站趋势线在同一画面显示，并同时显示各站点状态和数据；

异常数据报警与报表统计功能：该功能可显示当前诸如温度、压力的报警，也可通过设置弹出窗口进行历史报警的查询；

系统设置功能：该功能可设置维持整个系统运行的各项参数，包括权限、指令、菜单，通过设置，可以更好的进行系统操作。

进一步，所述的移动设备终端可以实现把电子标签的信息解析和传送给GIS系统。

本发明的城市管网生产运营综合管理系统，实现了管道空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理，实现了全天候运行、实时监控、实时报警，具备多媒体信息综合处理功能，实现了生产调度与各系统的高度集成、高效融合，使各类信息精确显示、高度共享。

附图说明

图1是本发明实施例提供的城市管网生产运营综合管理系统的结构示意图；

图2是GIS系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面以某市燃气管道管网管理为例对本发明的工作原理做进一步说明：

图1示出了本发明的城市管网生产运营综合管理系统的结构，如图所示，城市管网生产运营综合管理系统包括GIS系统1、调度中心SCADA系统2、全管线监控检测系统3；

所述的GIS系统1包括GIS主运行程序、服务器地图数据库、SCADA系统数据库、地理信息辅助决策数据、管网设备信息数据库、地理信息辅助输入端，所述的GIS主运行程序与服务器地图数据库、SCADA系统数据库、地理信息辅助决策数据、管网设备信息数据库双向通讯，地理信息辅助决策数据与地理信息辅助输入端双向通讯；

所述的调度中心SCADA系统2包括用于监控站点详细、实时数据、GIS监控、生成实时曲线和历史曲线的实时监控模块，用于分析压力、流量、湿度、累积量和实时报警的实时分析模块，用于综合分析和保存原始数据的历史数据模块，用于产生压力报表、月明细、合格率多日分析的压力分析模块，用于产生温度报表、月明细、温度合格率和多日分析的温度分析模块，用于产生流量报表、月明细、流量合格率和多日分析的流量分析模块，用于产生累计报表月明细和累计多日分析的累积量分析模块，用于报警查询、报警方案、报警设置、定义查询和单点报警管理的报警管理模块，用于人员配置、站点配置、菜单管理、系统配置、数据管理和图形组态的系统设置模块；

所述的全管线监控检测系统3包括服务器、RTU、光纤传感器、电子标签，电子标签设置在待检测点，光纤传感器通过RTU将数据传送给服务器，服务器将数据传送给调度中心SCADA系统，远程终端装置(RUT)设置在门站、管网监测点、工商业用户等工艺场站的控制现场,建设一个调度控制中心作为主站，在门站、储配站、调压站、加气站、居民小区、工业商业用户等位置分别建立一个站控系统(子站)或数据采集终端(RTU)，主站与子站之间、数据采集终端之间以无线方式或有线网络方式相连，组成一个开放的网络系统。对燃气管网各个数据进行采集、控制以及数据分析、处理等工作，以保证管网的安全运行。

如有人入侵，光纤传感器会出现振动干扰，当出现振动或者断裂告警时，系统进行检测，并将预警信息及时传递到中心平台，由平台进行联动告警处理。

进一步，所述的地理信息辅助输入端包括WEB浏览计算机客户端和移动设备终端，所述的移动设备终端包括工程手机端、智能手机端、GPS手持模块。

进一步，所述的GIS系统具有上报标记功能、上报管线功能、设备管理功能、设备关联关系设置功能、维护和爆管分析功能、巡检定位功能、巡检轨迹回放功能、巡检上报功能、区域查询搜索功能、调度和任务下达功能、全网流量计实时查看功能。

进一步，所述的上报标记功能是这样实现的，在施工和巡检过程中，巡检和施工人员可以持手持机，在设备的实际位置处，打开工程手机的标记信息功能，将设备的位置提交到服务器上，服务器上即可查看此设备的位置和设备的其他信息；

所述的上报管线功能是这样实现的，在施工和巡检过程中，巡检和施工人员可以持手持机，打开工程手机的管线信息功能，沿着实际管线行走并进行提交，可以将管线提交到服务器上，服务器上即可查看此管线的详细信息；

所述的设备管理功能对手机端提交上来的数据，进行维护和修改；

所述的设备关联关系设置用于设置设备的上端和设备的下端，进气端为设备的上端，出气段为设备的下端；

所述的巡检定位功能巡检定位功能可显示系统中所有巡检车辆和人员的实时位置、历史轨迹，能直观的显示每个人员和车辆，点击车辆和人员时能看到车辆和人员的位置描述、海拔、速度、方向信息；

所述的巡检轨迹回放功能通过系统的轨迹回放，可以查询、查看系统的人员、车辆的轨迹情况；

所述的巡检上报功能，，可将现场的巡检情况，以照片、录音、文字的形式提交到服务中心，方便巡检的日常记录，为以后的维护检修提供日常的运行情况；

所述的区域查询搜索功能科直观搜索指定区域内的设备，查询出来的设备，将在地图上用绿色显示，点击地图上的设备，将会看到设备的详细信息；

所述的调度和任务下达功能，调度中心指挥人员可以把巡检任务或紧急事件处理情况下发到巡线人员的手持端，手持端可导航到事发地点，最快的进行巡检或处理事故；

所述的全网流量计实时查看功能可实时查看整个管网流量计的实时流量、累计流量、温度、压力的指标，当下端的流量计都接上RTU远程传输模块，系统在上端就可以看到，每个用户的实时用气情况、累计用气量、压力和温度。

进一步，调度SCADA系统的功能如下：

实时报表功能：显示当前用户或组用户的实时数据(如流量、温度、压力、累积流量、设备传输时间等)。能直观的显示出各个站点的数据，数据出现异常时便于及时发现，方便燃气公司减小最小损失；

历史报表与生产报表功能：通过设置查询时间，可以查询、打印各种报表。如日报表、月报表和年报表或任意时间段内的报表。便于燃气公司财务结算，可解决燃气公司冗余人员抄表统计的费用支出大的问题，减少开支和便于管理；

曲线功能：可选择查看任意参数的实时/历史曲线，并可任意选择起始点和时间段，也可根据实际需要分段设置查看相应曲线。曲线功能便于发现每个站点的数据(流量等)的变化，能更直观的发现泄露等隐患，燃气公司能尽早的减少损失或控制事故的发生；

数据对比：可以把当天的数据同昨天或周、月数据进行对比，分析出燃气用户的偷气、漏计等现象，减少燃气公司的损失；

工艺图实时显示：可以把管线设备制作成实时工艺图，更直观的展现出站点的配置及数据；

调度和任务下达功能：把巡检任务或紧急事件处理情况下发到巡检人员的手持端，手持端可导航到事发地点；

多图显示：多个门站趋势线在同一画面显示，并同时显示各站点状态和数据；

异常数据报警与报表统计功能：该功能可显示当前诸如温度、压力的报警，也可通过设置弹出窗口进行历史报警的查询；此报警根据现场报警上下限设置，便于燃气公司及时发现故障隐患，把损失降到最低。

系统设置功能：该功能可设置维持整个系统运行的各项参数，包括权限、指令、菜单，通过设置，可以更好的进行系统操作。

进一步，所述的移动设备终端可以实现把电子标签的信息解析和传送给GIS系统。

系统借助GIS，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术参数。充分利用现有管道及地理地形数据，实现管道空间数据、属性数据、拓扑关系的一体化管理，为城市管道的规划、设计、施工、输配调度、生产调度、设备维修、管网改造、抢险及安全管理等作业提供所需的专业的信息。可为整个管网的维护维修、事故抢险、业务分析提供准确可靠的数据，形成一套行之有效的管网综合信息管理系统。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种城市管网生产运营综合管理系统，其特征在于，所述的城市管网生产运营综合管理系统包括GIS系统、调度中心SCADA系统、全管线监控检测系统；

所述的GIS系统包括GIS主运行程序、服务器地图数据库、SCADA系统数据库、地理信息辅助决策数据、管网设备信息数据库、地理信息辅助输入端，所述的GIS主运行程序与服务器地图数据库、SCADA系统数据库、地理信息辅助决策数据、管网设备信息数据库双向通讯，地理信息辅助决策数据与地理信息辅助输入端双向通讯；

所述的调度中心SCADA系统包括用于监控站点详细、实时数据、GIS监控、生成实时曲线和历史曲线的实时监控模块，用于分析压力、流量、湿度、累积量和实时报警的实时分析模块，用于综合分析和保存原始数据的历史数据模块，用于产生压力报表、月明细、合格率和多日分析的压力分析模块，用于产生温度报表、月明细、温度合格率和多日分析的温度分析模块，用于产生流量报表、月明细、流量合格率和多日分析的流量分析模块，用于产生累计报表月明细和累计多日分析的累计量分析模块，用于报警查询、报警方案、报警设置、定义查询和单点报警管理的报警管理模块，用于人员配置、站点配置、菜单管理、系统配置、数据管理和图形组态的系统设置模块；

所述的全管线监控检测系统包括服务器、RTU、光纤传感器、电子标签，电子标签设置在待检测点，光纤传感器通过RTU将数据传送给服务器，服务器将数据传送给调度中心SCADA系统。

2.如权利要求1所述的城市管网生产运营综合管理系统，其特征在于，所述的地理信息辅助输入端包括WEB浏览计算机客户端和移动设备终端，所述的移动设备终端包括工程手机端、智能手机端、GPS手持模块。

3.如权利要求1所述的城市管网生产运营综合管理系统，其特征在于，所述的GIS系统具有上报标记功能、上报管线功能、设备管理功能、设备关联关系设置功能、维护和爆管分析功能、巡检定位功能、巡检轨迹回放功能、巡检上报功能、区域查询搜索功能、调度和任务下达功能、全网流量计实时查看功能。

4.如权利要求1所述的城市管网生产运营综合管理系统，其特征在于，所述的上报标记功能是这样实现的，在施工和巡检过程中，巡检和施工人员可以持手持机，在设备的实际位置处，打开工程手机的标记信息功能，将设备的位置提交到服务器上，服务器上即可查看此设备的位置和设备的其他信息；

所述的上报管线功能是这样实现的，在施工和巡检过程中，巡检和施工人员可以持手持机，打开工程手机的管线信息功能，沿着实际管线行走并进行提交，可以将管线提交到服务器上，服务器上即可查看此管线的详细信息；

所述的设备管理功能对手机端提交上来的数据，进行维护和修改；

所述的设备关联关系设置用于设置设备的上端和设备的下端；

所述的巡检定位功能巡检定位功能可显示系统中所有巡检车辆和人员的实时位置、历史轨迹，能直观的显示每个人员和车辆，点击车辆和人员时能看到车辆和人员的位置描述、海拔、速度、方向信息；

所述的巡检轨迹回放功能通过系统的轨迹回放，可以查询、查看系统的人员、车辆的轨迹情况；

所述的巡检上报功能，可将现场的巡检情况，以照片、录音、文字的形式提交到服务中心，方便巡检的日常记录，为以后的维护检修提供日常的运行情况；

所述的区域查询搜索功能科直观搜索指定区域内的设备，查询出来的设备，将在地图上用绿色显示，点击地图上的设备，将会看到设备的详细信息；

所述的调度和任务下达功能，调度中心指挥人员可以把巡检任务或紧急事件处理情况下发到巡线人员的手持端，手持端可导航到事发地点，最快的进行巡检或处理事故；

所述的全网流量计实时查看功能可实时查看整个管网流量计的实时流量、累计流量、温度、压力的指标，当下端的流量计都接上RTU远程传输模块，系统在上端就可以看到，每个用户的实时用量情况、累计用量、压力和温度。

5.如权利要求1所述的城市管网生产运营综合管理系统，其特征在于，调度SCADA系统的功能如下：

实时报表功能：显示当前用户或组用户的实时数据，能直观的显示出各个站点的数据；

历史报表与生产报表功能：通过设置查询时间，可以查询、打印各种报表；如日报表、月报表和年报表或任意时间段内的报表；

曲线功能：可选择查看任意参数的实时/历史曲线，并可任意选择起始点和时间段，也可根据实际需要分段设置查看相应曲线；

数据对比：可以把当天的数据同昨天或周、月数据进行对比，分析出管网用户的盗用、漏计等现象；

工艺图实时显示：可以把管线设备制作成实时工艺图，更直观的展现出站点的配置及数据；

调度和任务下达功能：把巡检任务或紧急事件处理情况下发到巡检人员的手持端，手持端可导航到事发地点；

多图显示：多个门站趋势线在同一画面显示，并同时显示各站点状态和数据；

异常数据报警与报表统计功能：该功能可显示当前诸如温度、压力的报警，也可通过设置弹出窗口进行历史报警的查询；

系统设置功能：该功能可设置维持整个系统运行的各项参数，包括权限、指令、菜单，通过设置，可以更好的进行系统操作。

6.如权利要求1所述的城市管网生产运营综合管理系统，其特征在于，所述的移动设备终端可以实现把电子标签的信息解析和传送给GIS系统。