一、必要性及可行性
必要性：
鄭州市燃?xì)夤芫W(wǎng)地下設(shè)施從1985年開始敷設(shè)至今，已有十六年的時(shí)間。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì)，截止2001年初，，已敷設(shè)長輸管線76KM，市區(qū)中壓管道5601LM，庭院管道1360KM，門站兩個(gè)，干式儲(chǔ)氣柜3個(gè)(儲(chǔ)氣能力20萬立方米)，年供氣量8500萬立方米，日最大供氣量60萬立方米，供氣面積覆蓋150Km2，民用戶38萬戶，公福戶860戶，工業(yè)用戶38戶。以往對這些信息的保存、調(diào)用，均以圖紙檔案的方式。隨著管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及時(shí)間的流逝，資料越積越多，許多管線需要維修、維護(hù)，同一管線由于改造變更會(huì)出現(xiàn)多份資料，從而給管理帶來困難。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對地下管網(wǎng)設(shè)施信息的保存、調(diào)用，目前已發(fā)展到“智能’’化的程度?；谟?jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可高效、快速、準(zhǔn)確的調(diào)出所需要的管網(wǎng)信息，并具有分析功能，為燃?xì)夤芫W(wǎng)的規(guī)劃、維修、搶險(xiǎn)提供了方便、快捷的手段。地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，是行業(yè)發(fā)展、邁向高效管理的必由之路。國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)展證實(shí)了這一點(diǎn)。結(jié)合公司已建和在建的CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)，用戶服務(wù)系統(tǒng)以及內(nèi)部網(wǎng)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，開發(fā)天然氣輸配管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是十分必要的。
可行性：
目前，國內(nèi)流行的地理信息開發(fā)軟件有Maplnfo，ArcView，MAPGIS，GeoStar等。比較這些軟件開發(fā)平臺(tái)，ArcView適用于較大的地理信息系統(tǒng)，它是由美國ESRI公司研制的aRC／INFO平臺(tái)系列產(chǎn)品，是GIS技術(shù)的先驅(qū)，適用于各種尺度應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，尤其是較大的系統(tǒng)多采用該穩(wěn)定的開發(fā)平臺(tái)。 其它系統(tǒng)則用于開發(fā)較小型的地理信息系統(tǒng)、桌面制圖及管理系統(tǒng)。
經(jīng)考察，分析如下：
1．地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，能否成功，取決于開發(fā)人員對應(yīng)用軟件的熟悉程度。基于平臺(tái)的開發(fā)工作，是一種高級(jí)語言的開發(fā)，系統(tǒng)提供了大量的基本工具庫，經(jīng)過短期學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，能夠較快的掌握平臺(tái)，具備基本的應(yīng)用能力。
2．地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，需要有燃?xì)庑袠I(yè)地下管網(wǎng)的知識(shí)、資料，公司有這方面的優(yōu)勢。
綜上所述，開發(fā)鄭州市天然氣輸配管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是可行的。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
為使地理信息系統(tǒng)的實(shí)施滿足公司現(xiàn)階段的需要，并使之成為鄭州市綜合地理信息的一部分，另外考慮在系統(tǒng)內(nèi)容及功能方面進(jìn)一步拓展的需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
1．標(biāo)準(zhǔn)化原則：系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分類編碼應(yīng)嚴(yán)格遵循現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，除此之外，還應(yīng)制定適合鄭州市特點(diǎn)的具有區(qū)域推廣應(yīng)用價(jià)值的地方標(biāo)準(zhǔn)。
2．完備性原則：數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的圖形及屬性等信息，應(yīng)能滿足系統(tǒng)的正常運(yùn)行和用戶日常工作的需求。系統(tǒng)具有的功能應(yīng)當(dāng)完成系統(tǒng)總體方案定義的全部功能，并提供友好的用戶界面。
3．可靠性的原則：一是數(shù)據(jù)可靠性，圖形信息和屬性數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，并可及時(shí)補(bǔ)充、更新和備份已變動(dòng)的數(shù)據(jù)。二是系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)無故障率須達(dá)到用戶的管理要求，并具備良好的安全保密措施。
此外，系統(tǒng)還考慮到數(shù)據(jù)的兼容性及技術(shù)先進(jìn)性等原則。
三、系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境
系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境建設(shè)原則是：依托公司現(xiàn)有的或即將建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及設(shè)備基礎(chǔ)，增加具有適合地理信息系統(tǒng)開發(fā)的圖形工作站，可進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的網(wǎng)管地理信息服務(wù)器。
四、系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)采用windows NT或(windows 2000)操作系統(tǒng)。
GIS軟件的選擇：經(jīng)考察國內(nèi)已建成的天然氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，大多采用國外的GIS軟件。國內(nèi)自行研制的GIS軟件，雖經(jīng)幾年發(fā)展有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，但在功能的穩(wěn)定性和二次開發(fā)上與國外軟件尚存在距離。
軟件性能 ARC/INFO MGE MAPINFO GENMAP SICAD ERDAS IDRISI 制造廠家 ESRI美國 Intergraph 美國 Map-INFO 美國 Gensys 澳大利亞 Siemens 德國 ERDAS 美國 Clark University 美國 操作系統(tǒng) UNIX √ √ √ √ √ √ × Windows NT √ √ × × × √ × Windows √ √ √ × √ √ √ DOS √ × × × × × √ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 矢量 矢量 矢量 矢量 矢量 柵格 柵格 矢量-柵格 √ √ √ × √ √ √ 柵格-矢量 √ √ × √ √ √ √ 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 內(nèi)部數(shù)據(jù)庫 √ √ × × √ × × Access × √ √ √ × × Infomix √ √ √ √ √ × × Oracle √ √ √ √ √ × × Sybase √ √ √ √ √ × × OODBMS √ √ × × × × Dbase √ √ √ √ √ × √ Foxbase √ √ × × × × INFO √ √ × × × √ × 圖像處理功能 √ √ × √ × √ √ DEM模型及分析 √ √ × √ × √ √ 遙感 × √ × × × √ ×
經(jīng)調(diào)研分析，專業(yè)軟件采用美國ESRI公司的ARC／INFO系列產(chǎn)品。理由如下：
1．ESRI公司于20世紀(jì)70年代開始研制GIS軟件產(chǎn)品，是公認(rèn)的GIS軟件鼻祖，現(xiàn)仍是GIS軟件的領(lǐng)頭羊。產(chǎn)品系列全，穩(wěn)定性好。
2．ARC／INFO系列產(chǎn)品不僅具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理功能，而且其分析功能是其它GIS軟件所無法比擬的。尤其是網(wǎng)絡(luò)分析功能十分強(qiáng)大，這一功能在管網(wǎng)故障分析中是不可或缺的，它對系統(tǒng)的深層次開發(fā)具有重要意義。
3．在數(shù)據(jù)兼容方面具有優(yōu)勢。由于系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)開放功能，可直接讀取關(guān)系數(shù)據(jù)庫文件，可無須轉(zhuǎn)換直接讀取AUTOCAD圖形文件。目前，設(shè)計(jì)室采用的AUTOCAD設(shè)計(jì)圖紙，本系統(tǒng)可直接引用。
4．鄭州市規(guī)劃局及鄭州市房地產(chǎn)局所建的市區(qū)1：1000和1：500電子地圖均采用ARC／INFO系統(tǒng)，為以后使用大比例尺圖提供可能。
五、系統(tǒng)前期的預(yù)研
天然氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的圖形和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的系統(tǒng)。系統(tǒng)基礎(chǔ)信息資料的規(guī)范化采集輸入以及日后的系統(tǒng)維護(hù)是本項(xiàng)目的難點(diǎn)所在。應(yīng)該本著“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施”，邊建設(shè)邊應(yīng)用，有投入有效益的原則，既要為公司節(jié)約項(xiàng)目開發(fā)資金，又要建立起穩(wěn)定可靠，切實(shí)可用的天然氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。任何急功近利，急于求成，幻想一步到位的開發(fā)思想，都是不切實(shí)際的。這樣做的結(jié)果，必將給本項(xiàng)目留下后患，給公司造成損失。
采用前期預(yù)研的方法，充分利用當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)優(yōu)勢和力量，可避免走彎路，減少系統(tǒng)開發(fā)后續(xù)服務(wù)的費(fèi)用。
地理信息系統(tǒng)的最大特點(diǎn)之一是：基礎(chǔ)地理信息采集數(shù)據(jù)量 大，信息的現(xiàn)勢性強(qiáng)。應(yīng)充分利用眾多相關(guān)的鄭州市地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并考慮逐年更新、充分利用這些資源的便利性，有利于開發(fā)后的信息數(shù)據(jù)維護(hù)、城市管網(wǎng)規(guī)劃。避免因到非專業(yè)部門獲，取數(shù)據(jù)由于格式不統(tǒng)一而造成的大量問題。
預(yù)研步驟：
利用ArcView系統(tǒng)在鄭州市1：1000的電子地圖上進(jìn)行項(xiàng)目預(yù)研。預(yù)研的內(nèi)容有：
1．將鄭州市天然氣主干管網(wǎng)1：1000的地理信息輸入系統(tǒng)。
2．建立系統(tǒng)的信息采集、資料管理、輔助設(shè)計(jì)、信息分析等功能。
3. 通過預(yù)研，系統(tǒng)應(yīng)基本具備的功能有：
(1)查詢(包括：按地段、按型號(hào)、按類型等)
(2)分析(包括：管網(wǎng)故障影響地域等)
(3)統(tǒng)計(jì)(基于地圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，如：管段長度、閥門總數(shù)等)
(4)編輯(包括：基本圖形要素<點(diǎn)、線、面、圓、矩形、多邊形等))的增、刪、．改的編輯。并能記錄權(quán)限，若無權(quán)，則
禁止修改。
(5)屬性數(shù)據(jù)的修改
(6) 圖形表格輸出
另外，還應(yīng)熟悉圖層迭加、測量、視窗變換、數(shù)據(jù)維護(hù)更新、備份，圖例顯示、修改、編輯、立體圖形顯示等功能。
六、系統(tǒng)數(shù)據(jù)體系
圖形數(shù)據(jù)層次的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧通用性和方便實(shí)用的原則，分為基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、專業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)。
基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)：含道路層(街區(qū)層：主干道、次干及支路)、單位、鐵路、水系層、建筑物層、其他市政管線層(預(yù)留)等。
專業(yè)數(shù)據(jù)層：含主干管層、支管層、專用結(jié)點(diǎn)(水井、閥門等)層、用戶層、注記層等。
1．圖形數(shù)據(jù)
基于1：1000電子地圖上的內(nèi)容：長輸管線、干管、分配管竣工圖、庭院管網(wǎng)竣工圖、單體圖竣工圖(閥門、三通、跳出、彎頭、閥井、門站、儲(chǔ)配站、區(qū)域調(diào)壓站、庭院調(diào)壓器、工業(yè)用戶、大型公福用戶、大中型居民住宅小區(qū))。
高中低壓管線、閥門及單體圖、主要管件、調(diào)壓站、儲(chǔ)配站、輔助信息圖等。
2．屬性數(shù)據(jù)(管網(wǎng)設(shè)施及設(shè)備屬性信息)：
(1)管線屬性：
管線編號(hào)、圖號(hào)、所屬配氣站號(hào)、燃?xì)忸悇e、管線類別(高壓／中壓低壓／干管／分配管／庭院管)、 起點(diǎn)(坐標(biāo))地址、起點(diǎn)埋深、止點(diǎn)(坐標(biāo))地址、止點(diǎn)埋深、敷設(shè)年月、實(shí)用性質(zhì)、長度、 壓力等級(jí)、管徑、管壁厚度、材質(zhì)、管內(nèi)壁粗糙度、防腐層種類、資產(chǎn)原值、建設(shè)資金來源、驗(yàn)收單位或人(編號(hào)或名稱)、驗(yàn)收資料編號(hào)、施工單位編號(hào)、維修單位編號(hào)、竣工圖號(hào)、管理(管養(yǎng))單位編號(hào)、使用日期、巡檢周期、維修周期、使用年限、限極保護(hù)站號(hào)、 理論供氣負(fù)荷量、實(shí)際供氣負(fù)荷量、剩余供氣負(fù)荷量、維修記錄表格
(2)調(diào)壓站屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、平面圖號(hào)、負(fù)責(zé)人、管轄供氣區(qū)域名稱、設(shè)計(jì)流量、當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷量、剩余負(fù)荷量、工藝圖、資產(chǎn)原值、施工單位、監(jiān)理單位、驗(yàn)收單位(人)、驗(yàn)收日期、驗(yàn)收資料編號(hào)、工程質(zhì)量級(jí)別、竣工圖編號(hào)、檔案編號(hào)、啟用日期、維修記錄表格
(3)閥門屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、維修單位(編號(hào)，人員)、相關(guān)小圖圖名、啟用年月、使用年限、巡檢周期、小維修周期，中修周期、大修周期、閥門類型、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠家、出廠編號(hào)、出廠日期、重量、材質(zhì)、開旋向、出廠資料檔案編號(hào)、流體力學(xué)特性、流速與壓損特性表、維修記錄表格
(4)閥井屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、維修單位(編號(hào)，人員)、相關(guān)小圖圖名、啟用年月、使用年限、巡檢周期、小維修周期；中修周期、大修周期、維修記錄表格
(5)壓力表屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、調(diào)壓表類型、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠家、出廠編號(hào)、啟用日期、精度等級(jí)、量程、鑒定周期、鑒定類別、安裝地址(編號(hào)，名稱)、啟用日期、使用年限、上次鑒定日期、維修記錄表格、測量對象名稱及編號(hào)、相關(guān)小圖圖名
(6)接管點(diǎn)屬性：(變徑點(diǎn)，接管點(diǎn)，跳出點(diǎn))
編號(hào)、圖號(hào)、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、輸入管徑、輸出管徑、相關(guān)小圖圖名、描述
(7)調(diào)壓器屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、出廠日期、啟用年月、使用年限、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、維修單位(編號(hào)，人員)、相關(guān)小圖圖名、巡檢周期、小維修周期、中修周期、大修周期、維修記錄表格、出廠資料檔案編號(hào)
(8)陰極保護(hù)站屬性
編號(hào)、保護(hù)管網(wǎng)狀況、保護(hù)面積、保護(hù)年限、陽極井深、陽極材料及尺寸、回路電阻、保護(hù)電位、維修記錄
(9)RTU站屬性：
a．RTU：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
b．無線電臺(tái)：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
c．天線：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員，維修記錄表格、竣工資料檔案號(hào)
d．地線系統(tǒng)：
編號(hào)、接地電阻值、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
e．交流電源：
編號(hào)、供電系統(tǒng)圖編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄表格、竣工資料檔案號(hào)
f．變送器：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、精度等級(jí)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
(10)門站屬性：
編號(hào)、工藝平面圖號(hào)、進(jìn)站設(shè)計(jì)壓力、出站設(shè)計(jì)壓力、最大設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)流量、最小設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)流量、平均供氣能力(日、月、年)、竣工站區(qū)平面圖號(hào)、供電系統(tǒng)圖號(hào)、供水系統(tǒng)圖號(hào)、供暖系統(tǒng)圖號(hào)、啟用日期、施工單位、工程總造價(jià)、驗(yàn)收單位、工程建設(shè)責(zé)任人、竣工檔案編號(hào)
(11)儲(chǔ)備站屬性：
編號(hào)、工藝平面圖號(hào)、進(jìn)站設(shè)計(jì)壓力、出站設(shè)計(jì)壓力、最大設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)供氣能力、最小設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)供氣能力、最大平均儲(chǔ)氣量、竣工站區(qū)平面圖號(hào)、供電系統(tǒng)圖號(hào)、供水系統(tǒng)圖號(hào)、供暖系統(tǒng)圖號(hào)、啟用日期、施工單位、工程總造價(jià)、驗(yàn)收單位、工程建設(shè)責(zé)任人、竣工檔案編號(hào)
壓縮機(jī)屬性：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、總功率、進(jìn)口壓力、出口最大工作壓力、每分鐘壓縮排氣量、大修周期、運(yùn)行負(fù)責(zé)人、維修負(fù)責(zé)人、維修記錄表格、啟用日期、使用年限、安裝單位、總造價(jià)、驗(yàn)收單位、竣工檔案編號(hào)
儲(chǔ)氣柜屬性：
編號(hào)、最大平均儲(chǔ)氣量、活塞最大行程、活塞最大上升速度、工作壓力、密封油最大安全維持時(shí)間、倒柜周期、總造價(jià)、運(yùn)行負(fù)責(zé)人、維修負(fù)責(zé)人、維修記錄表格、啟用日期、使用年限、設(shè)計(jì)單位、施工單位、竣工檔案編號(hào)
(12)居民樓天然氣用戶屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、居民天然氣用戶數(shù)、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員、灶具總?cè)萘俊崴骺側(cè)萘?、壁掛爐總?cè)萘俊⑵渌細(xì)饩呖側(cè)萘?br>(13)工業(yè)用戶屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、設(shè)計(jì)流量、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員
流量表屬性：
生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、精度等級(jí)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、鑒定周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
(14)公福用戶屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、設(shè)計(jì)流量、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員
流量表屬性：
生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、精度等級(jí)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、鑒定周期、維修單位、維修人員、維修記錄表格竣工資料檔案號(hào)
(15)住宅小區(qū)屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、住宅樓總數(shù)、居民天然氣用戶數(shù)、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員、灶具總?cè)萘?、熱水器總?cè)萘俊⒈趻鞝t總?cè)萘?、其他燃?xì)饩呖側(cè)萘?br> 在具有1：1000鄭州市地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對1：1000 市區(qū)圖的管網(wǎng)分布進(jìn)行布丁式方法錄入。
七、系統(tǒng)主要功能
根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能及圖形分類原則，進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程模塊設(shè)計(jì)。主要分為：
(一)數(shù)據(jù)錄入模塊設(shè)計(jì)：其中包括干管錄入模塊；支管及入戶管錄入模塊；管網(wǎng)屬性資料錄入模塊。
(二)查詢模塊設(shè)計(jì)：其中包括管網(wǎng)圖形信息查詢模塊；管網(wǎng)屬性信息查詢模塊；
查詢功能：
1．實(shí)現(xiàn)圖數(shù)及數(shù)圖查詢。即可在圖形目標(biāo)上進(jìn)行查詢并將查詢結(jié)果以新圖表示，同時(shí)檢索出相應(yīng)屬性庫；也可以根據(jù)屬性進(jìn)行任意復(fù)雜程度的邏輯查詢，并將查詢結(jié)果以圖形方式表示。具體可分為：管線線狀信息查詢；檢修管網(wǎng)、閥門等特殊結(jié)點(diǎn)查詢；管線斷面信息查詢；參考點(diǎn)位圖查詢；指定點(diǎn)重新生成點(diǎn)位圖；圖元量算(指定區(qū)域內(nèi)點(diǎn)數(shù)、指定管線長度、指定點(diǎn)間距等)。
2．管道資料查詢：可按口徑、壓力級(jí)別、影響范圍、故障類別、調(diào)壓器類型、維修日期、管齡和材質(zhì)等進(jìn)行查詢；
3. 閥門資料查詢：可按閥門編號(hào)、維修日期等進(jìn)行查詢；
4．調(diào)壓器資料查詢：可按調(diào)壓器編號(hào)、類型、維修日期等進(jìn)行查詢；
5．歷史資料查詢：可查詢改建前的管道、閥門、調(diào)壓器等資料；
6．規(guī)劃資料信息查詢：如規(guī)劃新的煤氣管網(wǎng)等。
7．地址匹配查詢：
用地址匹配功能，用戶能快速有效的獲得所需要的地圖。
8．預(yù)留：相關(guān)自來水、污水、電纜、電訊設(shè)施查詢；管網(wǎng)輸配實(shí)時(shí)信息查詢。
(三)日常工作管理模塊：其中包括文件資料管理模塊；系統(tǒng)維護(hù)管理模塊；
(四)分析模塊
管網(wǎng)圖形信息分析模塊提供以下功能：
1．圖層疊加分析功能。提供多種比例尺、多層次圖形選擇疊加。提供不同比例尺圖形的無級(jí)放大及在不同視野范圍內(nèi)的自動(dòng)顯示控制。
2．提供主要圖形信息的漫游功能；爆管處理：根據(jù)爆管點(diǎn)確定管位，氣體泄露量，確定關(guān)閥方案等。
3．閥門開關(guān)影響范圍分析。
4．管網(wǎng)跟蹤：當(dāng)某一段泄露時(shí)能快速找到應(yīng)關(guān)閉的閥門，準(zhǔn)確找到應(yīng)隔離的用戶，有助于隔離決策。
5．具有對現(xiàn)有圖形數(shù)據(jù)歸納分析的功能，為應(yīng)急處理和調(diào)度起輔助決策作用。
6. 地圖測量
(五)輔助設(shè)計(jì)模塊：
該功能能通過AUTOCAD實(shí)現(xiàn)，開發(fā)輔助設(shè)計(jì)子系統(tǒng)技術(shù)具有管網(wǎng)的平面設(shè)計(jì)；管網(wǎng)縱斷面設(shè)計(jì)；常規(guī)設(shè)計(jì)工具；設(shè)計(jì)圖紙輸出；修改原設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)變更資料管理等功能；同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換程序，將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入ArcView系統(tǒng)。
(六)文字資料及表格管理功能：
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對文字資料、表格數(shù)據(jù)、圖紙檔案的電子化管理。
(七)統(tǒng)計(jì)模塊：
管網(wǎng)屬性信息統(tǒng)計(jì)模塊提供以下功能：
基于地圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。提供用戶日常工作中常用的統(tǒng)計(jì)功能。如：統(tǒng)計(jì)管網(wǎng)公里數(shù)、管段長度、閥門總數(shù)等。
(八)編輯模塊
基本圖形要素<點(diǎn)、線、面、圓、矩形、多邊形等))的增、刪、改的編輯。并能記錄權(quán)限，若無權(quán)，則禁止修改。
屬性數(shù)據(jù)的修改
不同圖層數(shù)據(jù)復(fù)制
圖形表格輸出
視窗變換
數(shù)據(jù)維護(hù)與更新
數(shù)據(jù)備份
(九)輸出模塊：
其中包括圖形輸出模塊；屬性信息統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表輸出模塊。
八、信息輸入步驟
以覆蓋鄭州市38萬用戶的六個(gè)營業(yè)所為基礎(chǔ)，在1：1000的鄭州市電子地圖上準(zhǔn)確的做出天然氣管網(wǎng)地理信息圖，并輸入相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。本步驟完成后，可提供調(diào)度中心，搶險(xiǎn)部門試用，提出修改完善意見，以建立完善的系統(tǒng)框架。
九、系統(tǒng)應(yīng)用
本系統(tǒng)建成后，可成為天然氣管網(wǎng)建設(shè)、搶險(xiǎn)、普查、預(yù)警等工作的有力助手。以下簡單力口以說明。
1、搶險(xiǎn)
當(dāng)接到險(xiǎn)情通知后，調(diào)用本系統(tǒng)可迅速查明險(xiǎn)情所在路段，利用系統(tǒng)選擇最短的搶險(xiǎn)路徑，并確定閥門關(guān)斷方案，以迅速隔離險(xiǎn)情。最短路徑問題，計(jì)算機(jī)可采用圖論中的Dijkstfa算法加以解決。
2、預(yù)警：
利用本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所具有的功能組合，可將地下埋設(shè)的管道規(guī)定預(yù)警時(shí)限，在管道埋設(shè)到達(dá)一定年限時(shí)，自動(dòng)提醒人們加以關(guān)注，防止因管道腐蝕、老化造成燃?xì)馀堋⒙?、冒等危險(xiǎn)，防患于未然。
3、巡線：
管線密布在市區(qū)，巡線工要不遺漏不重復(fù)地跑遍每一點(diǎn)并非易事。而利用計(jì)算機(jī)在地理信息圖上選擇描繪歐拉通路與哈密爾頓通路的方法，可以為巡線人員解決這一難題。
另外還有其它一些用途，鑒于文章篇幅，在此不一一列舉。
十、結(jié)束語
由于管網(wǎng)信息需每年變更，所以，應(yīng)在年度管網(wǎng)普查、拆遷、規(guī)劃、維護(hù)中對計(jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)資料進(jìn)行及時(shí)變更，以保證本系統(tǒng)建立后，切實(shí)發(fā)揮出它的作用。
以上為我們對開發(fā)鄭州市天然氣輸配管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的粗淺認(rèn)識(shí)，不當(dāng)之處請指正。
必要性：
鄭州市燃?xì)夤芫W(wǎng)地下設(shè)施從1985年開始敷設(shè)至今，已有十六年的時(shí)間。據(jù)最新資料統(tǒng)計(jì)，截止2001年初，，已敷設(shè)長輸管線76KM，市區(qū)中壓管道5601LM，庭院管道1360KM，門站兩個(gè)，干式儲(chǔ)氣柜3個(gè)(儲(chǔ)氣能力20萬立方米)，年供氣量8500萬立方米，日最大供氣量60萬立方米，供氣面積覆蓋150Km2，民用戶38萬戶，公福戶860戶，工業(yè)用戶38戶。以往對這些信息的保存、調(diào)用，均以圖紙檔案的方式。隨著管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及時(shí)間的流逝，資料越積越多，許多管線需要維修、維護(hù)，同一管線由于改造變更會(huì)出現(xiàn)多份資料，從而給管理帶來困難。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對地下管網(wǎng)設(shè)施信息的保存、調(diào)用，目前已發(fā)展到“智能’’化的程度?；谟?jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可高效、快速、準(zhǔn)確的調(diào)出所需要的管網(wǎng)信息，并具有分析功能，為燃?xì)夤芫W(wǎng)的規(guī)劃、維修、搶險(xiǎn)提供了方便、快捷的手段。地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，是行業(yè)發(fā)展、邁向高效管理的必由之路。國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)展證實(shí)了這一點(diǎn)。結(jié)合公司已建和在建的CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)，用戶服務(wù)系統(tǒng)以及內(nèi)部網(wǎng)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，開發(fā)天然氣輸配管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是十分必要的。
可行性：
目前，國內(nèi)流行的地理信息開發(fā)軟件有Maplnfo，ArcView，MAPGIS，GeoStar等。比較這些軟件開發(fā)平臺(tái)，ArcView適用于較大的地理信息系統(tǒng)，它是由美國ESRI公司研制的aRC／INFO平臺(tái)系列產(chǎn)品，是GIS技術(shù)的先驅(qū)，適用于各種尺度應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，尤其是較大的系統(tǒng)多采用該穩(wěn)定的開發(fā)平臺(tái)。 其它系統(tǒng)則用于開發(fā)較小型的地理信息系統(tǒng)、桌面制圖及管理系統(tǒng)。
經(jīng)考察，分析如下：
1．地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)，能否成功，取決于開發(fā)人員對應(yīng)用軟件的熟悉程度。基于平臺(tái)的開發(fā)工作，是一種高級(jí)語言的開發(fā)，系統(tǒng)提供了大量的基本工具庫，經(jīng)過短期學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，能夠較快的掌握平臺(tái)，具備基本的應(yīng)用能力。
2．地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，需要有燃?xì)庑袠I(yè)地下管網(wǎng)的知識(shí)、資料，公司有這方面的優(yōu)勢。
綜上所述，開發(fā)鄭州市天然氣輸配管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是可行的。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
為使地理信息系統(tǒng)的實(shí)施滿足公司現(xiàn)階段的需要，并使之成為鄭州市綜合地理信息的一部分，另外考慮在系統(tǒng)內(nèi)容及功能方面進(jìn)一步拓展的需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
1．標(biāo)準(zhǔn)化原則：系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分類編碼應(yīng)嚴(yán)格遵循現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，除此之外，還應(yīng)制定適合鄭州市特點(diǎn)的具有區(qū)域推廣應(yīng)用價(jià)值的地方標(biāo)準(zhǔn)。
2．完備性原則：數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的圖形及屬性等信息，應(yīng)能滿足系統(tǒng)的正常運(yùn)行和用戶日常工作的需求。系統(tǒng)具有的功能應(yīng)當(dāng)完成系統(tǒng)總體方案定義的全部功能，并提供友好的用戶界面。
3．可靠性的原則：一是數(shù)據(jù)可靠性，圖形信息和屬性數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，并可及時(shí)補(bǔ)充、更新和備份已變動(dòng)的數(shù)據(jù)。二是系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)無故障率須達(dá)到用戶的管理要求，并具備良好的安全保密措施。
此外，系統(tǒng)還考慮到數(shù)據(jù)的兼容性及技術(shù)先進(jìn)性等原則。
三、系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境
系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境建設(shè)原則是：依托公司現(xiàn)有的或即將建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及設(shè)備基礎(chǔ)，增加具有適合地理信息系統(tǒng)開發(fā)的圖形工作站，可進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的網(wǎng)管地理信息服務(wù)器。
四、系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)采用windows NT或(windows 2000)操作系統(tǒng)。
GIS軟件的選擇：經(jīng)考察國內(nèi)已建成的天然氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，大多采用國外的GIS軟件。國內(nèi)自行研制的GIS軟件，雖經(jīng)幾年發(fā)展有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，但在功能的穩(wěn)定性和二次開發(fā)上與國外軟件尚存在距離。
軟件性能 ARC/INFO MGE MAPINFO GENMAP SICAD ERDAS IDRISI 制造廠家 ESRI美國 Intergraph 美國 Map-INFO 美國 Gensys 澳大利亞 Siemens 德國 ERDAS 美國 Clark University 美國 操作系統(tǒng) UNIX √ √ √ √ √ √ × Windows NT √ √ × × × √ × Windows √ √ √ × √ √ √ DOS √ × × × × × √ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 矢量 矢量 矢量 矢量 矢量 柵格 柵格 矢量-柵格 √ √ √ × √ √ √ 柵格-矢量 √ √ × √ √ √ √ 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 內(nèi)部數(shù)據(jù)庫 √ √ × × √ × × Access × √ √ √ × × Infomix √ √ √ √ √ × × Oracle √ √ √ √ √ × × Sybase √ √ √ √ √ × × OODBMS √ √ × × × × Dbase √ √ √ √ √ × √ Foxbase √ √ × × × × INFO √ √ × × × √ × 圖像處理功能 √ √ × √ × √ √ DEM模型及分析 √ √ × √ × √ √ 遙感 × √ × × × √ ×
經(jīng)調(diào)研分析，專業(yè)軟件采用美國ESRI公司的ARC／INFO系列產(chǎn)品。理由如下：
1．ESRI公司于20世紀(jì)70年代開始研制GIS軟件產(chǎn)品，是公認(rèn)的GIS軟件鼻祖，現(xiàn)仍是GIS軟件的領(lǐng)頭羊。產(chǎn)品系列全，穩(wěn)定性好。
2．ARC／INFO系列產(chǎn)品不僅具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理功能，而且其分析功能是其它GIS軟件所無法比擬的。尤其是網(wǎng)絡(luò)分析功能十分強(qiáng)大，這一功能在管網(wǎng)故障分析中是不可或缺的，它對系統(tǒng)的深層次開發(fā)具有重要意義。
3．在數(shù)據(jù)兼容方面具有優(yōu)勢。由于系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)開放功能，可直接讀取關(guān)系數(shù)據(jù)庫文件，可無須轉(zhuǎn)換直接讀取AUTOCAD圖形文件。目前，設(shè)計(jì)室采用的AUTOCAD設(shè)計(jì)圖紙，本系統(tǒng)可直接引用。
4．鄭州市規(guī)劃局及鄭州市房地產(chǎn)局所建的市區(qū)1：1000和1：500電子地圖均采用ARC／INFO系統(tǒng)，為以后使用大比例尺圖提供可能。
五、系統(tǒng)前期的預(yù)研
天然氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的圖形和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的系統(tǒng)。系統(tǒng)基礎(chǔ)信息資料的規(guī)范化采集輸入以及日后的系統(tǒng)維護(hù)是本項(xiàng)目的難點(diǎn)所在。應(yīng)該本著“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施”，邊建設(shè)邊應(yīng)用，有投入有效益的原則，既要為公司節(jié)約項(xiàng)目開發(fā)資金，又要建立起穩(wěn)定可靠，切實(shí)可用的天然氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。任何急功近利，急于求成，幻想一步到位的開發(fā)思想，都是不切實(shí)際的。這樣做的結(jié)果，必將給本項(xiàng)目留下后患，給公司造成損失。
采用前期預(yù)研的方法，充分利用當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)優(yōu)勢和力量，可避免走彎路，減少系統(tǒng)開發(fā)后續(xù)服務(wù)的費(fèi)用。
地理信息系統(tǒng)的最大特點(diǎn)之一是：基礎(chǔ)地理信息采集數(shù)據(jù)量 大，信息的現(xiàn)勢性強(qiáng)。應(yīng)充分利用眾多相關(guān)的鄭州市地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并考慮逐年更新、充分利用這些資源的便利性，有利于開發(fā)后的信息數(shù)據(jù)維護(hù)、城市管網(wǎng)規(guī)劃。避免因到非專業(yè)部門獲，取數(shù)據(jù)由于格式不統(tǒng)一而造成的大量問題。
預(yù)研步驟：
利用ArcView系統(tǒng)在鄭州市1：1000的電子地圖上進(jìn)行項(xiàng)目預(yù)研。預(yù)研的內(nèi)容有：
1．將鄭州市天然氣主干管網(wǎng)1：1000的地理信息輸入系統(tǒng)。
2．建立系統(tǒng)的信息采集、資料管理、輔助設(shè)計(jì)、信息分析等功能。
3. 通過預(yù)研，系統(tǒng)應(yīng)基本具備的功能有：
(1)查詢(包括：按地段、按型號(hào)、按類型等)
(2)分析(包括：管網(wǎng)故障影響地域等)
(3)統(tǒng)計(jì)(基于地圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，如：管段長度、閥門總數(shù)等)
(4)編輯(包括：基本圖形要素<點(diǎn)、線、面、圓、矩形、多邊形等))的增、刪、．改的編輯。并能記錄權(quán)限，若無權(quán)，則
禁止修改。
(5)屬性數(shù)據(jù)的修改
(6) 圖形表格輸出
另外，還應(yīng)熟悉圖層迭加、測量、視窗變換、數(shù)據(jù)維護(hù)更新、備份，圖例顯示、修改、編輯、立體圖形顯示等功能。
六、系統(tǒng)數(shù)據(jù)體系
圖形數(shù)據(jù)層次的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧通用性和方便實(shí)用的原則，分為基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、專業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)。
基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)：含道路層(街區(qū)層：主干道、次干及支路)、單位、鐵路、水系層、建筑物層、其他市政管線層(預(yù)留)等。
專業(yè)數(shù)據(jù)層：含主干管層、支管層、專用結(jié)點(diǎn)(水井、閥門等)層、用戶層、注記層等。
1．圖形數(shù)據(jù)
基于1：1000電子地圖上的內(nèi)容：長輸管線、干管、分配管竣工圖、庭院管網(wǎng)竣工圖、單體圖竣工圖(閥門、三通、跳出、彎頭、閥井、門站、儲(chǔ)配站、區(qū)域調(diào)壓站、庭院調(diào)壓器、工業(yè)用戶、大型公福用戶、大中型居民住宅小區(qū))。
高中低壓管線、閥門及單體圖、主要管件、調(diào)壓站、儲(chǔ)配站、輔助信息圖等。
2．屬性數(shù)據(jù)(管網(wǎng)設(shè)施及設(shè)備屬性信息)：
(1)管線屬性：
管線編號(hào)、圖號(hào)、所屬配氣站號(hào)、燃?xì)忸悇e、管線類別(高壓／中壓低壓／干管／分配管／庭院管)、 起點(diǎn)(坐標(biāo))地址、起點(diǎn)埋深、止點(diǎn)(坐標(biāo))地址、止點(diǎn)埋深、敷設(shè)年月、實(shí)用性質(zhì)、長度、 壓力等級(jí)、管徑、管壁厚度、材質(zhì)、管內(nèi)壁粗糙度、防腐層種類、資產(chǎn)原值、建設(shè)資金來源、驗(yàn)收單位或人(編號(hào)或名稱)、驗(yàn)收資料編號(hào)、施工單位編號(hào)、維修單位編號(hào)、竣工圖號(hào)、管理(管養(yǎng))單位編號(hào)、使用日期、巡檢周期、維修周期、使用年限、限極保護(hù)站號(hào)、 理論供氣負(fù)荷量、實(shí)際供氣負(fù)荷量、剩余供氣負(fù)荷量、維修記錄表格
(2)調(diào)壓站屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、平面圖號(hào)、負(fù)責(zé)人、管轄供氣區(qū)域名稱、設(shè)計(jì)流量、當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷量、剩余負(fù)荷量、工藝圖、資產(chǎn)原值、施工單位、監(jiān)理單位、驗(yàn)收單位(人)、驗(yàn)收日期、驗(yàn)收資料編號(hào)、工程質(zhì)量級(jí)別、竣工圖編號(hào)、檔案編號(hào)、啟用日期、維修記錄表格
(3)閥門屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、維修單位(編號(hào)，人員)、相關(guān)小圖圖名、啟用年月、使用年限、巡檢周期、小維修周期，中修周期、大修周期、閥門類型、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠家、出廠編號(hào)、出廠日期、重量、材質(zhì)、開旋向、出廠資料檔案編號(hào)、流體力學(xué)特性、流速與壓損特性表、維修記錄表格
(4)閥井屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、維修單位(編號(hào)，人員)、相關(guān)小圖圖名、啟用年月、使用年限、巡檢周期、小維修周期；中修周期、大修周期、維修記錄表格
(5)壓力表屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、調(diào)壓表類型、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠家、出廠編號(hào)、啟用日期、精度等級(jí)、量程、鑒定周期、鑒定類別、安裝地址(編號(hào)，名稱)、啟用日期、使用年限、上次鑒定日期、維修記錄表格、測量對象名稱及編號(hào)、相關(guān)小圖圖名
(6)接管點(diǎn)屬性：(變徑點(diǎn)，接管點(diǎn)，跳出點(diǎn))
編號(hào)、圖號(hào)、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、輸入管徑、輸出管徑、相關(guān)小圖圖名、描述
(7)調(diào)壓器屬性：
編號(hào)、圖號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、出廠日期、啟用年月、使用年限、輸出管線編號(hào)、輸入管線編號(hào)、維修單位(編號(hào)，人員)、相關(guān)小圖圖名、巡檢周期、小維修周期、中修周期、大修周期、維修記錄表格、出廠資料檔案編號(hào)
(8)陰極保護(hù)站屬性
編號(hào)、保護(hù)管網(wǎng)狀況、保護(hù)面積、保護(hù)年限、陽極井深、陽極材料及尺寸、回路電阻、保護(hù)電位、維修記錄
(9)RTU站屬性：
a．RTU：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
b．無線電臺(tái)：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
c．天線：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員，維修記錄表格、竣工資料檔案號(hào)
d．地線系統(tǒng)：
編號(hào)、接地電阻值、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
e．交流電源：
編號(hào)、供電系統(tǒng)圖編號(hào)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄表格、竣工資料檔案號(hào)
f．變送器：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、精度等級(jí)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、維修周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
(10)門站屬性：
編號(hào)、工藝平面圖號(hào)、進(jìn)站設(shè)計(jì)壓力、出站設(shè)計(jì)壓力、最大設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)流量、最小設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)流量、平均供氣能力(日、月、年)、竣工站區(qū)平面圖號(hào)、供電系統(tǒng)圖號(hào)、供水系統(tǒng)圖號(hào)、供暖系統(tǒng)圖號(hào)、啟用日期、施工單位、工程總造價(jià)、驗(yàn)收單位、工程建設(shè)責(zé)任人、竣工檔案編號(hào)
(11)儲(chǔ)備站屬性：
編號(hào)、工藝平面圖號(hào)、進(jìn)站設(shè)計(jì)壓力、出站設(shè)計(jì)壓力、最大設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)供氣能力、最小設(shè)計(jì)瞬時(shí)小時(shí)供氣能力、最大平均儲(chǔ)氣量、竣工站區(qū)平面圖號(hào)、供電系統(tǒng)圖號(hào)、供水系統(tǒng)圖號(hào)、供暖系統(tǒng)圖號(hào)、啟用日期、施工單位、工程總造價(jià)、驗(yàn)收單位、工程建設(shè)責(zé)任人、竣工檔案編號(hào)
壓縮機(jī)屬性：
編號(hào)、生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、總功率、進(jìn)口壓力、出口最大工作壓力、每分鐘壓縮排氣量、大修周期、運(yùn)行負(fù)責(zé)人、維修負(fù)責(zé)人、維修記錄表格、啟用日期、使用年限、安裝單位、總造價(jià)、驗(yàn)收單位、竣工檔案編號(hào)
儲(chǔ)氣柜屬性：
編號(hào)、最大平均儲(chǔ)氣量、活塞最大行程、活塞最大上升速度、工作壓力、密封油最大安全維持時(shí)間、倒柜周期、總造價(jià)、運(yùn)行負(fù)責(zé)人、維修負(fù)責(zé)人、維修記錄表格、啟用日期、使用年限、設(shè)計(jì)單位、施工單位、竣工檔案編號(hào)
(12)居民樓天然氣用戶屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、居民天然氣用戶數(shù)、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員、灶具總?cè)萘俊崴骺側(cè)萘?、壁掛爐總?cè)萘俊⑵渌細(xì)饩呖側(cè)萘?br>(13)工業(yè)用戶屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、設(shè)計(jì)流量、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員
流量表屬性：
生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、精度等級(jí)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、鑒定周期、維修單位、維修人員、維修記錄、竣工資料檔案號(hào)
(14)公福用戶屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、設(shè)計(jì)流量、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員
流量表屬性：
生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、出廠編號(hào)、精度等級(jí)、設(shè)備原值、啟用日期、使用年限、巡檢周期、鑒定周期、維修單位、維修人員、維修記錄表格竣工資料檔案號(hào)
(15)住宅小區(qū)屬性：
編號(hào)、竣工圖編號(hào)、產(chǎn)權(quán)單位、管轄天然氣營業(yè)所編號(hào)、供氣調(diào)壓器編號(hào)、住宅樓總數(shù)、居民天然氣用戶數(shù)、點(diǎn)火日期、維修人員、抄表員、灶具總?cè)萘?、熱水器總?cè)萘俊⒈趻鞝t總?cè)萘?、其他燃?xì)饩呖側(cè)萘?br> 在具有1：1000鄭州市地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對1：1000 市區(qū)圖的管網(wǎng)分布進(jìn)行布丁式方法錄入。
七、系統(tǒng)主要功能
根據(jù)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能及圖形分類原則，進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程模塊設(shè)計(jì)。主要分為：
(一)數(shù)據(jù)錄入模塊設(shè)計(jì)：其中包括干管錄入模塊；支管及入戶管錄入模塊；管網(wǎng)屬性資料錄入模塊。
(二)查詢模塊設(shè)計(jì)：其中包括管網(wǎng)圖形信息查詢模塊；管網(wǎng)屬性信息查詢模塊；
查詢功能：
1．實(shí)現(xiàn)圖數(shù)及數(shù)圖查詢。即可在圖形目標(biāo)上進(jìn)行查詢并將查詢結(jié)果以新圖表示，同時(shí)檢索出相應(yīng)屬性庫；也可以根據(jù)屬性進(jìn)行任意復(fù)雜程度的邏輯查詢，并將查詢結(jié)果以圖形方式表示。具體可分為：管線線狀信息查詢；檢修管網(wǎng)、閥門等特殊結(jié)點(diǎn)查詢；管線斷面信息查詢；參考點(diǎn)位圖查詢；指定點(diǎn)重新生成點(diǎn)位圖；圖元量算(指定區(qū)域內(nèi)點(diǎn)數(shù)、指定管線長度、指定點(diǎn)間距等)。
2．管道資料查詢：可按口徑、壓力級(jí)別、影響范圍、故障類別、調(diào)壓器類型、維修日期、管齡和材質(zhì)等進(jìn)行查詢；
3. 閥門資料查詢：可按閥門編號(hào)、維修日期等進(jìn)行查詢；
4．調(diào)壓器資料查詢：可按調(diào)壓器編號(hào)、類型、維修日期等進(jìn)行查詢；
5．歷史資料查詢：可查詢改建前的管道、閥門、調(diào)壓器等資料；
6．規(guī)劃資料信息查詢：如規(guī)劃新的煤氣管網(wǎng)等。
7．地址匹配查詢：
用地址匹配功能，用戶能快速有效的獲得所需要的地圖。
8．預(yù)留：相關(guān)自來水、污水、電纜、電訊設(shè)施查詢；管網(wǎng)輸配實(shí)時(shí)信息查詢。
(三)日常工作管理模塊：其中包括文件資料管理模塊；系統(tǒng)維護(hù)管理模塊；
(四)分析模塊
管網(wǎng)圖形信息分析模塊提供以下功能：
1．圖層疊加分析功能。提供多種比例尺、多層次圖形選擇疊加。提供不同比例尺圖形的無級(jí)放大及在不同視野范圍內(nèi)的自動(dòng)顯示控制。
2．提供主要圖形信息的漫游功能；爆管處理：根據(jù)爆管點(diǎn)確定管位，氣體泄露量，確定關(guān)閥方案等。
3．閥門開關(guān)影響范圍分析。
4．管網(wǎng)跟蹤：當(dāng)某一段泄露時(shí)能快速找到應(yīng)關(guān)閉的閥門，準(zhǔn)確找到應(yīng)隔離的用戶，有助于隔離決策。
5．具有對現(xiàn)有圖形數(shù)據(jù)歸納分析的功能，為應(yīng)急處理和調(diào)度起輔助決策作用。
6. 地圖測量
(五)輔助設(shè)計(jì)模塊：
該功能能通過AUTOCAD實(shí)現(xiàn)，開發(fā)輔助設(shè)計(jì)子系統(tǒng)技術(shù)具有管網(wǎng)的平面設(shè)計(jì)；管網(wǎng)縱斷面設(shè)計(jì)；常規(guī)設(shè)計(jì)工具；設(shè)計(jì)圖紙輸出；修改原設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)變更資料管理等功能；同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換程序，將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入ArcView系統(tǒng)。
(六)文字資料及表格管理功能：
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對文字資料、表格數(shù)據(jù)、圖紙檔案的電子化管理。
(七)統(tǒng)計(jì)模塊：
管網(wǎng)屬性信息統(tǒng)計(jì)模塊提供以下功能：
基于地圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。提供用戶日常工作中常用的統(tǒng)計(jì)功能。如：統(tǒng)計(jì)管網(wǎng)公里數(shù)、管段長度、閥門總數(shù)等。
(八)編輯模塊
基本圖形要素<點(diǎn)、線、面、圓、矩形、多邊形等))的增、刪、改的編輯。并能記錄權(quán)限，若無權(quán)，則禁止修改。
屬性數(shù)據(jù)的修改
不同圖層數(shù)據(jù)復(fù)制
圖形表格輸出
視窗變換
數(shù)據(jù)維護(hù)與更新
數(shù)據(jù)備份
(九)輸出模塊：
其中包括圖形輸出模塊；屬性信息統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表輸出模塊。
八、信息輸入步驟
以覆蓋鄭州市38萬用戶的六個(gè)營業(yè)所為基礎(chǔ)，在1：1000的鄭州市電子地圖上準(zhǔn)確的做出天然氣管網(wǎng)地理信息圖，并輸入相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。本步驟完成后，可提供調(diào)度中心，搶險(xiǎn)部門試用，提出修改完善意見，以建立完善的系統(tǒng)框架。
九、系統(tǒng)應(yīng)用
本系統(tǒng)建成后，可成為天然氣管網(wǎng)建設(shè)、搶險(xiǎn)、普查、預(yù)警等工作的有力助手。以下簡單力口以說明。
1、搶險(xiǎn)
當(dāng)接到險(xiǎn)情通知后，調(diào)用本系統(tǒng)可迅速查明險(xiǎn)情所在路段，利用系統(tǒng)選擇最短的搶險(xiǎn)路徑，并確定閥門關(guān)斷方案，以迅速隔離險(xiǎn)情。最短路徑問題，計(jì)算機(jī)可采用圖論中的Dijkstfa算法加以解決。
2、預(yù)警：
利用本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所具有的功能組合，可將地下埋設(shè)的管道規(guī)定預(yù)警時(shí)限，在管道埋設(shè)到達(dá)一定年限時(shí)，自動(dòng)提醒人們加以關(guān)注，防止因管道腐蝕、老化造成燃?xì)馀堋⒙?、冒等危險(xiǎn)，防患于未然。
3、巡線：
管線密布在市區(qū)，巡線工要不遺漏不重復(fù)地跑遍每一點(diǎn)并非易事。而利用計(jì)算機(jī)在地理信息圖上選擇描繪歐拉通路與哈密爾頓通路的方法，可以為巡線人員解決這一難題。
另外還有其它一些用途，鑒于文章篇幅，在此不一一列舉。
十、結(jié)束語
由于管網(wǎng)信息需每年變更，所以，應(yīng)在年度管網(wǎng)普查、拆遷、規(guī)劃、維護(hù)中對計(jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)資料進(jìn)行及時(shí)變更，以保證本系統(tǒng)建立后，切實(shí)發(fā)揮出它的作用。
以上為我們對開發(fā)鄭州市天然氣輸配管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的粗淺認(rèn)識(shí)，不當(dāng)之處請指正。
