基于互聯網+的區域供熱綜合管理平臺研究

王玲 董琦 田雨辰 王曉麗

摘要 以天津市供熱辦為背景，通過分析城市供熱管理工作中面臨的問題，開展基于“互聯網+”的區域供熱綜合管理平臺的研究。從供熱辦管理工作需求出發，提出應用B/S架構，WebGIS，Javascript，Html5+CSS3等關鍵技術搭建區域供熱綜合管理平臺，包括：供熱信息管理子系統、基于WebGIS的供熱一張圖系統和基于iPad的移動信息查詢系統。為實現政府部門對全市供熱項目信息的準確把握、區域供熱的動態管理以及科學決策提供一個新思路。

關 鍵 詞 互聯網+;WebGIS;移動查詢;區域供熱;管理系統

中圖分類號 TU995 ? ? 文獻標志碼 A

隨著城市供熱項目建設的發展，城市供熱系統逐步壯大，這對政府部門對于供熱企業的管理以及區域供熱用熱的指導、協調和管理工作提出了更高的要求。而供熱辦作為城市供熱的掌舵者，現階段的工作模式仍存在諸多問題：市區范圍內新建、擴建、改建項目眾多，市、區及供熱單位依靠公文報表等作為信息交流手段，辦公效率低，審批流程繁瑣[1];供熱辦根據城市總體供熱規劃進行供熱分區，空間的劃分缺乏宏觀把握;供熱資金的核查任務重，缺乏直觀的數據統計圖表。為此，結合供熱辦管理工作中存在的各種問題，采用互聯網時代中的新興技術，研究開發一個面向政府供熱部門的信息化管理平臺迫在眉睫。

1 市供熱辦需求分析

城市供熱系統是由熱源、熱網、熱用戶組成的龐大、封閉、復雜的循環系統。隨著城市的熱源、熱網覆蓋面積的擴大，熱用戶數量的不斷增加，政府供熱部門不僅要完善各個區域供熱部門和企業的相關業務，還需要實現對區域供熱的系統化管理。李忠玉等[2]提出互聯網技術的應用推動了各行各業的發展，供熱行業也不例外。實現供熱行業的信息化管理是大勢所趨，而將互聯網技術應用在供熱行業則改變了其傳統工作模式，實現了供熱行業的信息化、科學化管理，提高了人們的工作效率，也為企業節省了人力、物力。互聯網的飛速發展，為管理層進行管理與決策創造了便利的條件。姜倩倩等[3]提出的智能供熱是借助智能決策平臺，為運行管理人員提供輔助決策支持。王軍[4]提出的城市供熱企業信息化管理平臺實現了對熱源、熱網、換熱站全系統的遠程監控、調度、能源消耗分析，對供熱企業的管理方式進行了改進。而面向政府供熱部門的區域供熱綜合管理平臺卻鮮有學者研究。

市供熱辦的管理工作涉及整個城市的所有供熱部門和供熱企業。為實現市供熱到區域供熱再到相關企業的動態管理，政府部門迫切需要借助信息管理平臺對全市供熱項目的基本信息、手續檔案、空間位置、資金計劃等進行統一管理和維護。因此，本文使用J2EE技術開發B/S架構的供熱信息管理系統對項目的相關信息進行存儲，優化審核催辦流程。并借助WebGIS技術，開發基于WebGIS的供熱一張圖系統，以“一張圖”方式共享信息，對項目位置信息進行空間展示，結合供熱項目建設及管理決策需求，在系統中實現項目數據的自定義匯總，為市供熱辦分析該年度的供熱設施分布、建設發展情況及運營情況，提供建設全過程的動態信息，實現科學決策[5]。結合Html5+CSS3技術在移動端研發基于iPad的移動信息查詢系統，為供熱辦下屬部門及各供熱單位進行項目現場調查，及時準確地了解項目進度，提供高效、便捷的移動管理工具。

2 平臺設計

2.1 平臺總體設計框架

本文依據供熱辦信息化建設的實際情況，面向市供熱辦工作人員和下屬區相關單位工作人員及部門領導等用戶，圍繞供熱辦對全市供熱項目基本信息的查詢和匯總管理，以及在線的供熱專項決策分析等業務，研究設計了區域供熱綜合管理平臺。如圖1所示，該平臺的總體框架分為3個子系統，分別為：供熱信息管理子系統、基于WebGIS的供熱一張圖子系統和基于iPad的移動信息查詢子系統。網絡拓撲結構圖如圖2所示，系統在供熱辦的服務器上搭建環境并部署，使得系統正常運行。

一般系統架構模式分為客戶端/服務器模式（C/S）和瀏覽器/服務器模式（B/S），C/S模式的系統需要用戶安裝客戶端來訪問系統功能，而B/S模式可提供跨平臺的應用環境，使用瀏覽器直接訪問業務功能，具有開放性與擴展性良好、開發維護成本低等優點。從項目管理的業務角度和用戶分布情況分析，本系統采用B/S模式作為系統架構。

2.2 平臺功能設計

為實現市供熱辦對區供熱項目及供熱單位的“一張圖”管理，同時管理過程實現“天上看，地上管，網上查”，在對系統需求及功能分析基礎上，區域供熱綜合管理系統中3個子系統的功能分別如下。

2.2.1 供熱信息管理子系統

供熱信息管理系統具體包括項目管理，單位管理，用戶職能分配，審核任務信息，項目催辦查詢，統計匯總，修改記錄查詢以及個人信息管理八大模塊。

1）項目信息管理模塊：主要實現對電廠、熱電聯產、中繼泵站、地熱、鍋爐房、可再生綜合能源站等項目基本信息的錄入與查詢。市供熱辦人員負責對供熱明細（項目名稱，供熱單位名稱，行政區域等）相關信息進行管理與維護，區供熱辦人員不具備修改供熱信息的權限，只能查看所管轄單位的信息，下級填報人員進行更為詳細的信息錄入。

2）單位信息模塊：分為上級單位管理以及供熱單位管理。主要實現市供熱辦對區供熱辦及相關供熱單位的管理，通過增加單位編號，名稱，行政區域的錄入，劃分責任界限。

3）用戶職能分配模塊：主要將市供熱辦用戶與供熱單位相連接，按照電廠、熱電聯產、中繼泵站、地熱、鍋爐房、可再生綜合能源站這六大項目分類，明確相關人員所需管理的信息并進行基本信息的填報以及立項批復等文件的上傳。

4）審核任務信息模塊：實現對任務信息的動態管理，市供熱辦查看區供熱辦提交的審核任務并進行批復，區供熱辦針對市供熱辦的批復意見進行修改，并對下級單位提交的審核任務進行批復。下級單位填報人員對審核進行修改直到通過入庫。其工作流程圖如圖3所示。

5）項目催辦模塊：實現由市到區到企業的項目催辦信息的管理。

6）統計匯總模塊：實現市供熱辦對六大類項目的設施數量、面積、供熱能力等相關信息的自定義統計匯總，實現各獨立主體歷史數據的橫向及縱向對比，便于宏觀管理。如圖4所示。

7）修改記錄查詢：市供熱辦對信息的修改記錄有相應的查詢權限。

8）個人信息模塊：系統角色信息的維護和權限。

2.2.2 基于WebGIS的供熱一張圖子系統

本系統將天津市供熱項目信息在空間上進行展示，將項目的分布信息空間化，數據信息圖表化[6]。實現項目基本信息的查詢和匯總管理，以及動態的供熱專項決策分析功能，并以“一張圖”方式共享信息，服務于供熱辦及下屬單位。本系統主要模塊包括圖層管理，GIS基本功能，項目信息點查詢，項目空間查詢，項目條件查詢，項目信息匯總統計，地圖量算，位置書簽這八大模塊。

1）圖層管理模塊：系統可以加載基礎矢量底圖及遙感影像數據，作為項目空間信息底圖使用，作為用戶查詢和定位項目的參考。不同類型的項目以不同的顏色分層顯示到地圖上。實現了貼合實際的、合理的、面向供熱設施的供熱范圍，管線范圍，分類瀏覽動態管理。

2）GIS基本功能模塊：提供地圖基本操作，如對數據進行采集及編輯，對不同地物的屬性進行描述，鼠標滾輪放縮，地圖拖拽、地圖鷹眼等。

3）項目信息點查詢模塊：用戶將鼠標放在項目邊界數據上，可以直接查看該項目所關聯的子項目的啟動年份和完成狀態信息。雙擊子項目名稱，顯示項目信息包括子卡片詳細階段信息以及相應的圖片數據。

4）項目空間查詢模塊：鼠標點擊地圖上項目的空間位置，查看該項目所關聯的信息數據，包括項目子卡片信息、子卡片詳細階段信息、以及相應的圖片數據。

5）項目條件查詢模塊：通過項目屬性多條件搜索，系統列出滿足條件的搜索結果，可以進行空間定位，查看項目所在位置及項目詳細信息。

6）項目信息匯總統計模塊：基于市供熱辦的工作需求，對所有項目進行匯總統計，按項目類別、項目所在區、責任單位、是否開工4種方式進行項目匯總。匯總結果以表格形式展示，主要字段包括項目名稱、建設規模、投資規模、投資來源、計劃完成時間及報批情況等。

7）地圖量算模塊：實現對于地圖全圖平移、縮小、長度與面積量算等功能。測量時，長度單位可選米或公里，面積單位可選平方米或平方公里。

8）位置書簽模塊：用戶可借助此模塊實現對重點項目空間位置的保存，快速定位查看。

2.2.3 基于iPad的移動信息查詢子系統

供熱移動成果展示系統為配合系統中項目經辦人角色的匯報需求，系統在移動端地圖模塊提供基于iPad的供熱項目基本信息查閱、空間分布瀏覽、分類查詢、實時定位以及實景上傳等功能，可應用于供熱辦下屬各子單位到項目現場調查，也可以協助各級部門動態掌握項目進度[7]。系統包含4個功能模塊。

1）離線基礎底圖：系統可加載多種地圖數據，如電子導航地圖、影像圖等，數據全部為離線訪問，零流量耗費。提供基于手勢的地圖操作，如平移放縮等。

2）項目空間查詢：項目可通過圖層開關，按類型顯示同類項目，也可以通過關鍵字查詢項目，查看空間位置及項目詳細字段信息。

3）GPS用戶定位：實時在地圖上顯示當前用戶所在位置，位置可以轉換到天津本地坐標。

4）系統工具：提供指南針、計算器、地圖量算功能（90°坐標，測量結果準確）。

2.3 系統實現的信息技術

2.3.1 B/S架構

系統所采用最新的Javascript是一種基于原型的動態型語言，適用于多個平臺。系統的架構方式是經典的3層架構，分別為表示層，業務邏輯層和數據訪問層。這3層相互獨立，由于不同的用戶擁有不同的權限，所查看到的內容根據權限的不同而各不相同，做到了數據的保密性。此架構使得系統內部模塊之間的關系達到低耦合，方便管理層進行管理，具有較強的可擴展性，適應系統將來的擴展和變化，最大程度上滿足了項目的要求。同時系統具有靈活訪問、使用的優點。使用過程不受地域限制，在任何地方都可進行操作而不用安裝任何專門的軟件，降低了維護成本。使用https的加密方式，使得系統雖然運行在外部Internet中，但是信息傳輸中得到安全保障。

2.3.2 基于html5搭建WebGIS平臺

在GeoServer開源平臺上，搭建基于html5的WebGIS平臺。結合PostgreSQL、tomcat服務及GIS等技術綜合進行系統的開發及部署。形成供熱設施運維信息、建設計劃、檔案管理一體化管理模式，可以實時顯示供熱站的信息情況，掌握動態信息。通過對服務器端保存記錄的各個點數據進行分析，得到供熱專項的專業統計，為進一步的決策提供數據基礎。

通過 GeoServer 可以便捷地發布地圖數據，允許用戶對特征數據進行更新、刪除、插入操作。由于系統能夠兼容word，pdf，ppt，jpg，png等文件的上傳，可以進行在線查看，也可以在離線狀態下進行地圖數據的信息查詢和數據管理，提高現場工作效率，便于市供熱辦快速了解項目的具體情況并進行戰略部署。上傳的文件最大支持到2 GB，采用異步傳輸的功能，可以后臺上傳文件，同時系統界面使用友好，響應快速，不影響用戶的使用體驗。

2.3.3 Html5+CSS3技術

結合移動技術，采用Html5+CSS3技術在手機端研發監督平臺，將市供熱辦，區供熱辦，供熱企業三方工作統一到一個平臺上。通過層疊樣式表的使用，控制Web頁面的外觀，將頁面的表現形式同頁面內容分離，縮短加載時間，同時便于后期維護。

3 平臺實現與應用效果

“互聯網+區域供熱”并不是兩者簡單相加，而是利用信息通信技術以及互聯網平臺，讓互聯網與供熱管理進行深度融合，創造新的發展生態，將互聯網的創新成果深度融合于管理的過程中。通過對區域供熱綜合管理平臺的研究，并將平臺于2018年3月正式用于天津市供熱辦及其下屬單位，其產生的應用效果如下。