供水營銷服務管理系統的建立與應用

史祥 王培 肖平

[摘 要] 新疆油田公司供水公司是集產、輸、供、銷為一體的智能化管理企業。營銷服務管理作為供水企業的運行終端，其管理水平直接影響供水企業的運營水平。供水營銷服務管理是一套基于地理信息系統（GIS）的管網綜合管理和營銷分析系統，它以.NET為框架，利用MapXtreme為二次開發組件，以Oracle Spatial技術存儲空間數據，借助于Arc GIS Server地圖引擎設計，完成地圖數據的發布與應用，并通過一系列的數據安全、數據約束和接口調用機制，實現在多用戶環境中部署地理信息系統，構建專業應用平臺，最大程度地滿足用戶的實際需要，為供水企業的智能化發展提供技術支撐，實現供水企業的標準化、科學化、專業化發展。

[關鍵詞] 供水公司；地理信息系統；營銷服務管理；智能化

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

[中圖分類號] F270.7；TP315 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）03- 0060- 04

0 引 言

城市供水系統是一個關系到生產、生活的復雜系統。隨著城市經濟的發展，城市規模的擴大和現代化程度的提高，城市供水事業得到了迅速的發展。供水營銷服務管理是一項復雜而艱巨的工作，涉及面廣，信息量大，時間跨度大，圖形信息和數字信息并存，保留下來的資料以文字記載、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，而且嚴重滯后于供水系統的建設，無法滿足供水企業“高質量供水，供高質量水”的要求。因此，將地理信息技術引入供水系統，提高城市供水現代化管理水平，利用科學手段和科學數據，建立一個結構合理、功能齊全、信息準確、傳輸快捷的城市給水服務管理系統，以滿足城市給水部門管理需要，保證安全高質地將水輸送到千家萬戶是十分必要的.

1 系統簡介

“供水營銷服務管理系統”是一個集空間數據管理與屬性數據管理于一體、功能強大的地理信息系統，它是基于ASP.Net進行開發完成的用于城市輸水渠道和管線及附屬設施管理的專業應用系統。該系統能對供水規劃、設計、調度、計劃、搶修和圖籍資料的檔案管理提供強有力的科學決策依據[1]，實現水利工程輔助設計，水工設施及供水管網信息查詢，水庫、渠道、管網巡檢，管網爆管分析，應急預案管理等日常管理。

1.1 系統的設計原則

系統的設計遵循GIS行業規范，以實用性為核心原則，并充分考慮先進性、安全性和可擴展性。采用目前的主流軟件技術，使用權限、定義用戶級別等措施保證數據安全性； 采用更加靈活的數據庫系統，使各標準化模塊在相互關聯的基礎上盡可能獨立運行，保證軟件的擴充功能。

1.2 系統的主要特點

（1）先進性。采用國際先進的技術路線和體系結構。具有先進的技術水平，有較高的性能，符合當今技術發展的方向。盡可能延長系統的有效生命周期，發揮投資的最大效益。

（2）實用性。系統滿足業務工作開展、管理的實際需要，并適應不斷變化的工作、業務、管理需求，通過信息化來實現對標準管理流程的固化及不斷優化。

（3）標準性。系統各項技術遵循國際標準、國家標準、行業標準和相關規范。

（4）可擴展性。采用模塊化設計，確保各應用系統數據的轉換和系統無障礙集成，加強系統設計的前瞻性，預留系統擴充和擴展能力，在不影響正常工作的情況下，進行系統的平滑升級。

（5）合理性。系統設計既滿足供水公司日常工作的常規要求，也融合以往的工作慣例，并結合供水公司實際工作，實現管理工作的科學化與合理化。

（6）安全性。系統能保證數據安全一致，高度可靠，提供多種檢查和處理手段，保證系統的準確性。針對主機、數據庫、網絡、應用等各層次制定相應的安全策略和可靠性策略，保障系統的安全性和可靠性。

（7） 方便性。應用界面友好、易操作。具有統一美觀的界面、詳盡方便的幫助、智能化的提示功能。并且引入移動終端功能，使得辦公不再受網絡與設備的限制。系統采用B/S結構（瀏覽器/服務器模式），在保證系統安全的前提下可以遠程登錄訪問，在工作流程變化或有其他新需求時易于維護和升級。

2 系統的建立

2011年，新疆油田供水公司委托山東某信息技術有限公司對其供水設施的舊數據進行查漏補缺，形成《探測問題點報告書》，并對新建城區進行探測整理。 在此基礎上，于2013年建成“克拉瑪依供水營銷服務管理系統”。

2.1 系統架構

克拉瑪依供水營銷服務管理系統采用三層架構設計。

（1）數據層：主要負責完成對基礎地貌數據、供水專業數據、生產運行數據、管線報警數據的存儲和管理。

（2）邏輯處理層：采用IIS 和Arc GIS Server作為應用服務器，基于.NET平臺開發，完成具體業務流程和邏輯的處理，并為應用層提供數據訪問接口。

（3）應用層：采用B/S結構，基于Ajax技術并充分利用Web Service技術進行設計，實現與用戶的直接交互，提升用戶體驗感覺。系統架構圖見圖1。

2.2 技術路線

（1）采用“自頂向下”和“自底向上”相結合的方式進行系統功能的完善[2]。

（2）軟件開發過程采用螺旋模型，實現系統的功能迭代與遞增[3]。

（3）采用UML和原型化開發、設計模式進行開發工作。

2.3 關鍵技術

2.3.1 微軟.NET開發框架

系統基于ASP.NET（C#）語言進行開發[4]，使用的SDK為Framework 4.0，借助于C#語言的便捷開發性、組件化[5]等優勢實現服務器端動態數據的處理與客戶端呈現。

2.3.2 Oracle Spatial技術

Oracle Spatial是 Oracle 數據庫強大的核心特性，是Oracle數據庫為實現快速、高效地存取、分析空間數據而將相關函數和過程集成在一起的專用組件。它以對象關系數據模型作為存取和管理空間信息的基礎，應用面向對象操作技術將存儲在Oracle Spatial中的多種元素信息相關聯，以便進行拓撲分析與其他操作[6]。采用Oracle Spatial 存儲、管理空間數據，易于解決數據共享、分布式處理、網絡通信、開放式開發、并發控制、網絡化集成、跨平臺運行及數據安全恢復機制等方面的難題。

2.3.3 Arc GIS Server地圖引擎

Arc GIS Server是美國ESRI公司推出的基于Windows平臺的地圖數據服務軟件。借助于該軟件不僅可以開發基于Windows的單機版應用，還可以支持B/S結構的應用開發。本次開發就是利用該平臺完成地圖數據的發布與應用。

2.3.4 瀏覽器組件技術

由于瀏覽器本身特性的限制，基于B/S結構的軟件在方便用戶應用的同時，也對軟件功能有所限制，如界面控制、多窗口控制等，因此，本系統利用IE瀏覽器本身的特性、組件、接口函數等，實現了不同顯示器的自適應能力。

2.3.5 Web Service 技術

Web Service服務通過SOAP實現相互間的訪問，提供標準的服務調用接口，達到任何Web服務都可以與其他Web服務進行交互，避免了不同協議之間的相互轉換，降低了對外接口的維護成本[7]。

2.4 數據庫設計

數據的組織是一個應用系統設計和實現的基礎，地理信息系統主要完成對數據的查詢、統計、處理，所以數據的組織尤為重要。本系統的數據包括兩部分：空間數據和非空間數據，它們分別以Mapinfo文件格式和關系型數據的形式存儲。空間數據描述的是目標對象的空間位置、幾何形狀以及和其他對象空間關系的數據，包括點、線、面等要素[8]。屬性數據描述的是與空間位置沒有直接關系的數據，如管道的編號、名稱、長度、管徑、生產廠家、埋設年代、材質等，應當說空間數據和屬性數據是相互關聯而不是孤立的。為了方便管理空間數據，使之能夠有效地和屬性數據庫相結合，我們把各圖元都按類分層，組織成樹狀結構。按照不同的數據類型將空間數據分為：干管圖層、支管圖層、消防栓圖層、城市道路圖層、閥門圖層、節點圖層、水廠圖層、水表圖層、輸水管線圖層等[9]。

3 系統功能

本系統是新疆油田供水公司基于地理信息系統的營銷服務管理平臺及空間數據庫，促進新疆油田供水公司在地理信息方面的研究、應用，促使管理走向科學化、規范化、智能化，形成多方位、多層次、網絡化、自動化的管理體系，系統功能結構見圖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，將基礎地貌和供水公司的管網及附屬設施分層存儲顯示，可以根據需要打開和關閉不同的圖層；③系統提供局部區域放大顯示、坐標定位、坐標查詢、坐標轉換、地圖輸出以及長度、面積和周長量算等高級功能。

3.1.2 查詢、定位、追蹤功能

系統具有強大的數據檢索功能，可根據圖形查詢屬性和圖形數據，包括點圖查詢、輸入查詢、矩形查詢、多邊形查詢、半徑查詢；系統能夠準確定位到用戶輸入的坐標點位置，查看坐標點位置及其周邊的基礎地貌和管網情況。系統還提供了兩種追蹤功能：①閥門追蹤：管線出現泄漏后，用戶指定泄漏點，系統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，及時處理泄漏點。②手機追蹤：管網在出現事故后，用戶在地圖上指出事故點，系統能夠快速定位距離事故點最近的手機終端工作人員，并發送事故信息，為快速響應做出合理有效的安排。

3.1.3 圖片和視屏功能

通過各種查詢功能查詢閥門信息數據，可以查看閥門的現場照片及結構圖信息。對重點部位還可啟動視屏功能實時監控，做到問題的及時發現和處理。

3.1.4 輔助規劃功能

為用戶提供在地圖當前頁面中建立虛擬規劃設施標記點或標記圖形的功能，并且可以對設施進行造價估算。創建完成規劃設施之后，選中設施列表中的一條設施，下方將顯示相對應的設施周長及面積。輸入每平方米造價值之后，點擊造價估算，系統將自動計算出所選設置的預估造價值。

3.1.5 管線爆管分析

管線爆管是指供水管網中突發的管線漏水事故。用戶只需要指定爆管位置，系統就能夠根據管網拓撲關系，實現管網事故的分析。管網發生事故后，系統可快速分析事故影響的閥門和管網，為決策者提供事故處理的輔助方案，并及時以短信方式通知受影響的客戶，提高服務質量。爆管分析見圖3。

3.1.6 擴展功能

強大的應用接口，能夠實現用戶在地圖任意位置根據需求添加各種相關的應用，包括減壓池水位、管網壓力、公司網站等，體現系統的可拓展性。

3.2 數據管理模塊

系統實現屬性數據和空間數據的維護，并提供嚴格的權限控制，用戶只能瀏覽、維護權限內的數據，實現數據的增、刪、改和查詢功能，自動生成和更新地圖信息。同時系統提供多種數據輸入功能：①外業勘測數據的批量導入；②CAD數據導入；③地形數據輸入；④日常數據的手工輸入。數據瀏覽窗口見圖4。

3.3 系統管理模塊

系統管理模塊由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，并可以設置用戶的系統權限，對于一般的用戶只能開放普通權限。②IP地址管理。實現系統管理和用戶管理，系統采用IP地址和用戶雙層權限限制，只有訪問者IP地址滿足系統設置的IP地址方可訪問系統。通過雙層權限控制保證系統數據的安全性。③單位代碼管理。主要有查詢、添加、刪除信息的操作。

4 系統應用

4.1 爆管事故處理

管網中突發爆管事故時，用戶只需在圖中點擊漏水處，系統就能夠制訂合理的處理方案，及時排除故障。爆管事故處理包括以下3個方面。

（1）關閥搜索：指定漏水點；選擇最優關閥方案，顯示要關閉的閥門，列出用戶信息；現場如發現閥門損壞或失靈時，自動追蹤上一級閥門。

（2）瀏覽和打印停水通知；根據關閥方案和優化分析結果給出關閥影響的位置、名稱和屬性；打印停水通知并向登記用戶發出停水通知。

（3）將待關閉的閥門坐標發送到手機終端，工作人員根據指令完成關閥和搶修工作。

4.2 火災處理

城市中突發火災時，用戶只要指定失火地點，系統將立即給出最近的消防栓位置，方便消防部門使用。

4.3 綜合調度

供水營銷服務管理系統與供水管網壓力系統建立連接，可實時進行供水綜合調度。例如，當出現爆管、關閥和水壓不穩定的情況時，可查看系統并及時調節。還可從數據庫中提取歷史數據，通過計算得出用水量，為生產提供依據。

5 問題及展望

供水營銷服務管理系統達到設計目標，功能基本滿足實際應用的要求，但在實際使用中，仍需要在以下幾個方面進行完善和擴展。

5.1 完善設備的屬性信息數據

由于以前的老舊管線沒有基礎資料，而且測量數據是多家單位完成的，存在格式、編碼不統一等問題，還需要經過補測及更新工作來逐步完善。

5.2 建立自己的維護技術力量

城市在不斷擴大，新的用水需求也在不斷增加，只有建立自己的探測技術力量，配備相關的探測儀器，才能更好地維護更新供水網絡信息，使供水網絡信息處在最新狀態，最大程度發揮系統的效能。

6 結 語

供水營銷服務管理系統的建立，對于新疆油田供水公司這樣一個集輸水、產水、銷售于一體的企業及時、合理、有效地利用現有的水資源，促進城市建設和經濟發展具有重要意義。供水營銷服務管理系統將在使用過程中逐步完善，充分發揮其功能，促進克拉瑪依供水事業的穩步健康發展。

主要參考文獻

[1]陳文豐，紀瀚宇.供水管網地理信息系統的建立與應用[J].供水技術，2009，3（6）.

[2]許中衛，李煒，宋杰.一種自頂向下和自底向上相結合的ILP算法[J].計算機工程與應用，2006（15）.

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[4]韓雙旺，王心源，李德錄.基于ASP.NET的Web GIS性能的優化[J].測繪工程，2006（3）.

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[8]潘農.基于Oracle Spatial 的GIS空間數據處理及應用系統開發[J].計算機工程，2002（2）.

[9]嚴蔚敏，吳偉民.數據結構[M].北京：清華大學出版社， 1997.