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基于Silverlight+WebGIS的资产可视化管理技术方案研究

2014-01-19杨柳曼涂海宁

制造业自动化 2014年10期
关键词:图层可视化管理系统

杨柳曼,涂海宁,罗 哲

(南昌大学 机电工程学院 制造业信息化中心,南昌 330031)

基于Silverlight+WebGIS的资产可视化管理技术方案研究

杨柳曼,涂海宁,罗 哲

(南昌大学 机电工程学院 制造业信息化中心,南昌 330031)

结合当今企业资产管理现状和AutoCAD的广泛使用,提出了基于Silverlight+WebGIS的资产可视化管理技术方案。利用专业的绘图软件AutoCAD和专业的地理信息处理软件WebGIS,基于WCF服务框架,结合Silverlight富客户端技术开发了资产可视化管理组件。提供了全面的资产可视化管理平台,提高了资产的使用效率和企业的生产效率,满足了现代化生产企业灵活化、智能化的需求。

WebGIS;Sliverlight;可视化管理

0 引言

企业资产管理是面向资产密集型企业信息化,制造业信息化,企业信息化解决方案的总称[1,2]。随着科学技术的进步,很多企业已经采用了计算机辅助管理系统来对企业资产进行管理。然而,传统的资产管理方法,呈现给管理人员的只是一堆枯燥乏味、相互分离的数据,对于那些在地理位置上资产分散的企业,在管理上缺乏直观性和决策可视化,使用传统的资产信息管理系统已经很难满足企业管理的需求[3]。因此很多学者进行了相关研究,如王正浩等将GIS技术应用到路灯管理系统中,实际深入地剖析了路灯资产管理中存在的难点和问题,给日常路灯资产管理提供便利[4];孙辰军等以信息资源为中心,以业务流程为主线依托GIS平台开发了基于GIS的IT资产全寿命管理系统,实现了对信息资源的全生命周期管理[5];邓岳川等针对传统的资产系统中存在的问题,如资产数据更新慢、图形和属性资料管理分散等,提出了将WebGIS技术应用到资产管理系统中去,实现了资产数据的实时更新和可视化管理[6]。

目前,大多数企业利用AutoCAD生成的.dwg文件来存储厂房、资产、管道等的地理信息,鉴于此,本文提出了基于WCF服务框架和Silverlight的富客户端技术,结合AutoCAD和WebGIS 实现企业资产可视化管理。对各类资产的空间数据和属性数据进行综合管理、分析,以满足企业管理智能化、可视化、高效化的需求。

1 关键技术

1.1 WCF服务框架和Silverlight富客户端技术

图1 WCF通信框架

Silverlight是微软公司打造的一种跨平台、跨浏览器的RIA新技术,它整合了一系列工具、技术和服务,使创建富互联网应用程序的工作更加轻松,不再受限于浏览器所能实现的功能,而是可以实现新的RIA平台所支持的各种交互行为[9,10]。Silverlight可以支持2D图像、动画、多媒体、数据绑定、网络通讯和丰富的控件,这为资产的可视化管理和UI绚丽展示提供了条件,为用户建立优秀的在线应用程序体验。图2所示为WCF服务框架在Silverlight的应用原理图。

图2 WCF服务框架在Siliverlight中的应用

1.2 AutoCAD、WebGIS

AutoCAD(Auto Computer Aided Design)是Autodesk公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。AutoCAD具有良好的用户界面,通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境,让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧,从而不断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适应性,它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。因此,使用AutoCAD存储企业地理信息是大多数大型企业的第一选择。

地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种以地理空间信息为基础,对各种空间信息进行采集、存储、分析和表达,并适时提供空间动态信息和地理决策服务的计算机技术系统。WebGIS(万维网地理信息系统)是Internet技术应用于GIS开发的产物。GIS通过Web功能得以扩展,真正成为一种大众使用的工具,其核心是在地理信息系统中嵌入HTTP和TCP/IP标准的应用体系,实现互联网环境下的空间信息管理等地理信息系统功能。

2 可视化建模

资产管理要实现可视化,不仅要对资产的基本属性进行管理,还要对其空间地理信息进行一定的综合管理,因此,对于空间资产的管理必须满足以下要求:

1)结构化及非结构化数据模型相结合:资产的基本属性数据和建筑物等的基础信息以结构化的存储方式存储在数据库的二维表中,而建筑物地图、车间地图以及资产图形采用非结构化方式,以二进制的形式存储在数据库中。

2)可操作性强、易于维护:资产信息与地理信息能够实现双向查询,迅速定位到资产,并且能在线修改及维护的可视化模型。

3)可视化效果真实、直观:地图特征及资产空间位置必须以真实的地理信息为基础,才能提供良好的用户体验。

4)集成性强:模型需要与MapGIS对象和Silverlight控件实现良好的集成性。

因此,直流单极故障保护配置方案是:直流电压不平衡保护只动作于报警,确定多端直流配电网内发生直流单极故障,系统带故障运行;根据接地电阻及故障过渡电阻的大小由直流线路/母线差保护或其他方法[13-15]定位并隔离故障;故障清除后系统恢复正常。

综合上述要求,资产管理可视化模型如图3所示,其中主要包括资产信息模型和地理信息模型。

图3 资产管理可视化模型

2.1 资产管理信息模型

基本属性信息:主要包括企业资产的相关信息,如资产编号、资产名称、型号规格、所属部门、使用状态等;

空间属性信息:把每个资产都视为一个对象,其空间属性信息为每个对象在地图上的具体位置,如X坐标、Y坐标等。

2.2 地理信息模型

地理信息模型主要包括厂区房屋建筑物信息和车间信息,每个建筑物或车间都有其对应的地图文件,这些文件都以非结构化的方式存储在数据库中,通过文件编号与建筑物或车间信息关联起来。

资产信息模型与地理信息模型之间,提供图形数据和属性数据的双向查询。通过查询资产信息迅速获取其地理位置并定位到地图上,而查询相关地理信息,则在地图上显示建筑物或车间的图形数据和属性数据,并将其所包含的资产全部显示出来。

3 方案原理

如图4所示是技术方案的实现流程图,将企业空间地理信息绘制成.dwg文件,并导入到WebGIS中,对文件进行预处理,删除其中无效的对象;根据厂房楼层信息添加相应的图层,根据资产、管道等的地理信息和属性数据添加相应的对象,录入对象的Id,DataType等信息;最后把合法的.shp图形文件和.dbf数据文件录入资产可视化管理组件。即可实现对资产的可视化管理。

采用RadMap的MapShapeReader控件读取.dbf数据文件和.shp图形文件,生成图层信息,然后将图层导入Map中,即能显示可视化的资产信息。同时,RadMap控件可以轻松的实现缩放、拖拽、ToolTip等可视化操作。通过编辑界面可以为图形配置对象,这个对象可以是房屋、楼层、管道等。给对象配置资产信息,可以是资产编号、名称、原值等。就可以方便的管理、定位对象和资产的信息。

伪代码:

图4 基于Silverlight+WebGIS的资产可视化管理技术方案实现流程图

LayerItems.Count == 0;地图图层全部加载完毕

Set the objects in every layers;为每个图层设置对象

Set relationship between objects and assets;设置对象与资产间的关联关系。

4 方案实现

4.1 具体实现

以Visual Studio 2010为开发平台,Oracle10g为底层数据库,基于WCF服务架构,应用Silverlight与WebGIS技术相结合,采用Browse/Server模式开发,如图5所示。

图5 基于B/S结构模型

如图6所示为该资产可视化管理组件的具体实现。新增图层,导入.dbf数据文件和.shp图形文件,地图显示在地图预览窗口。地图预览窗口可实现地图的拖拽、缩放,满足高品位的用户体念和视觉感受。编辑图层,勾选图层资源树,点击编辑、上移、下移或者删除,实现对当前图层的修改和删除。选中图层中的某个对象,在对象属性窗口编辑对象信息,同时可以给该对象关联资产信息,输入资产编号、资产名称或对象编号,就可以智能化的定位资产。

图6 新增编辑地图界面

4.2 应用场景

基于Silverlight和WebGIS的资产可视化管理技术可以开发出一个独立的管理组件,可以与其它管理系统进行良好的集成。在计算机辅助工艺管理系统中,可视化的选取设备,减小了工艺设计人员的工作量,提高工艺编制的效率;在设备管理系统中,可视化地查询设备的运行参数,为设备故障预测和故障诊断提供决策支持,提高设备使用寿命;在生产制执行系统中,可实时的查看车间及每条生产线的运行状况,了解任务的完成情况和异常信息,提高生产制造的效率和车间管理水平。

5 结束语

考虑到目前AutoCAD的广泛使用和大多数企业用.dwg文件存储企业生产厂房的空间地理信息,本文提出了一种基于Silverlight和WebGIS的资产可视化管理技术方案。利用WebGIS专业的地理信息软件处理厂房的地理信息,再利用Silverlight富客户端技术呈现了科学、直观、全面的资产管理平台,实现了企业资产管理的决策可视化,对企业内部资产管理、物资调配、资源优化配置有了良好的提升,提高企业的经济效益和市场竞争力。

[1] 崔南方,周二华. 基于流程的设备管理信息系统[J].计算机工程与应用,2002,(05):244-245.

[2] 樊高妮,何永强.企业资产管理系统的设计与实现[J].哈尔滨工程大学学报,2006,(02):308-312.

[3] 郁君平.设备管理[J].北京:机械工业出版社,2001.

[4] 王正浩,张晓鹏.基于GIS的路灯资产信息管理系统设计与实现[J].照明工程学报,2011,22(2):89-93.

[5] 孙辰军,刘欣.基于GIS的IT资产全寿命管理研究及应用[J].电力信息化,2010,08(7):124-127.

[6] 邓岳川,高德政,莫才健,等.基于WebGIS的资产管理系统的研究和开发[J].地理空间信息,2005,3(5):43-45.

[7] 张巧霞,范黎林.基于SOA实现企业应用集成[J].微计算机信息,2007,(30):12-13+15.

[8] Zhang W,Li J.Research and application of WCF extensibility[A].2010 International Conference on Web Information Systems and Mining, WISM 2010, October 23, 2010 - October 24, 2010[C].Sanya, China:IEEE Computer Society,2010:363-367.

[9] Microsoft.Silverlight Overview[EB/OA]2012.http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb404700(v =vs.95).aspx.

[10] 李爱民,刘晶,马维纲.Silverlight相关技术研究[J].计算机技术与发展,2009,(06):117-120.

Assets visualized management based on Sliverlight&WebGIS

YANG Liu-man, TU Hai-ning, LUO Zhe

TP319

B

1009-0134(2014)05(下)-0021-04

10.3969/j.issn.1009-0134.2014.05(下).06

2014-03-02

国家自然科学基金(50905083)

杨柳曼(1990 -),女,江西南丰人,在读硕士,主要研究方向为制造业信息化。

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