基于数字化的排水管网运营管理与维护的分布式复杂巨系统

摘要

本发明涉及实现精细化和科学化管理的基于数字化的排水管网运营管理与维护的分布式复杂巨系统。包括软件和硬件支撑；从系统结构角度上分为数据层、GIS服务层、应用层三部分；从逻辑关系角度上分为系统运行环境层、数据采集层、数据支撑层、应用服务层、系统基础层、应用层和人机交互层。本发明用先进的技术和管理手段进行了相关环节、细节的优化和改进，耦合了先进的排水管网模拟模型和多种数据分析方法，充分利用强大的数据来源，提供全面的专业分析手段，保证了排水管网数字化管理的各个应用系统在统一的基础数据之上协同运行，为管理和决策提供强大的技术支撑，满足大部分排水管网运营和管理科学化需求。

主权项

基于数字化的排水管网运营管理与维护的分布式复杂巨系统，包括软件系统和硬件支撑系统，其特征在于：分布式复杂巨系统从系统结构的角度上分为数据层部分、地理信息系统服务层部分、应用层部分；所述数据层部分的数据库服务器分别与标准数据接口、GIS服务器、网络服务器相连接；所述的系统结构的GIS服务层部分，由GIS服务器承载，为应用层部署GIS运行环境，并为应用层提供地图相关服务；所述应用层部分采用客户机/服务器系统、浏览器/服务器系统的混合架构模式；分布式复杂巨系统从逻辑关系角度上分为七个层次：系统运行环境层、数据采集层、数据支撑层、应用服务层、系统基础层、应用层和人机交互层；所述系统运行环境层包括系统软件和硬件支撑平台；所述数据采集层是系统的所有数据来源及作为软件系统基础的综合数据库层，通过各类数据接口，将管网水量在线监测系统、管网有毒气体在线监测系统、排水泵站监控系统、水质检测中心、视频监控系统传来的各类数据统一存储于数据库中，并在运行过程中实时动态更新，同时对重要的业务活动及过程制定标准和规范流程；所述数据支撑层是指存储各类数据的数据库，包括空间数据库和属性数据库；所述应用服务层是根据应用需求提供各个组件的集成，为应用服务提供相应的技术支撑，包括提供数据集成服务、应用集成服务、工作和业务流程管理服务、网络服务、地理信息GIS服务组件、排水管网规划计算及运行模拟模型应用服务；所述系统基础层包括地图操作、地图查询、数据编辑、网络分析、三维显示、模型模拟，与数据访问接口和应用层相接；所述应用层包括基础数据管理、综合业务管理以及基于在线监测和模型模拟的动态运营管理；所述人机交互层是整个系统输入、输出及人与系统交互的界面，依据实现的不同采用不同的客户端，包括门户系统、C/S客户端、大屏幕终端和手机无线终端；其中，所述系统运行环境层的硬件支撑平台包括网络平台、服务器与存储平台和管网在线监测平台，所述管网在线监测平台由远程终端单元、传输网络和监控中心三部分组成；由现场在线仪表采集管网系统的各类运行数据，通过远程终端单元转换成数字信号，再通过无线网络传输至监控中心的管网数据采集服务器，利用监控中心的软件平台及时显示和管理通过网络传输的在线数据，并通过接口程序将数据存储到数据库中，为监控中心各类软件提供在线数据的支撑；对于排水管理过程中各个关键活动实行标准化，以及利用模拟分析和在线监测相结合手段提供决策支持。