张静 张慧丽

【摘要】水资源是人们赖以生存的一个必须的因素，因此如何对水资源进行合理的配置使我们当今应该着重考虑的一个问题，而这必然涉及到对于供水系统的监控。本文将地理信息系统与供水监控系统相结合，对于日常生活中各个地区的供水量形成了一个全新的远程监控系统并进行合理的操作，从而方便了供水工作的实现。

【关键字】GIS 整体设计 组态设计 数据获取 监控

1.地理信息系统

地理信息系统，简称为GIS，是如今运用在诸如地图、野外考察、降雨统计等等领域的一种空间信息系统。它能够通过遥感、实时监测、社会经济统计等等方式来获得需要的地理信息，并组织成地理数据库。其最大的优点能够简明易懂的显示出一个地区的地理要素数据，甚至能够模拟出这个场景，并且自动将数据整理排列，以便于人们对数据进行实时分析、监控和检索。将这个系统运用于远程供水监控系统中无疑为我们进行此类工作带来了一个便捷的方式。

2.远程供水监控系统的整体设计

在整个供水系统中，可以结合某个地区的供水加压系统来设计该地区的监控网络。这样就能实现同时监控不同的远程现场，并且实时接收来自远程现场的运行报告以及相关的数据或者通过进行场景模拟获取相应的模拟值，经由控制中心的计算和分析，从而做出合理的决策。

这个系统的整体是由远程站和中心控制站构成的。这两个部分相辅相成，发挥着各自的作用。我们使用力控监控软件平台设计出中心控制站的管理系统，用以太网将其与各个远程现场连接起来，形成一个整体的VPN模式的网络系统来保证信息不会轻易泄露出去。系统整体的运行过程应先由现场传感器开始，它能够自动收集该地区有用的数据，然后发送到中心的实行数据库，此时GIS平台通过远程访问技术对数据进行分析并显示出实时的地图环境。以上过程可由图（1）显示。

图（1） 供水监控系统结构图

3.远程供水监控系统的细节设计

出于对网络层次的考虑，用服务器软件和客户端软件来构建整个系统是必要的。而在数据传递的设计中，则要考虑到采集、储存以及调用这三个步骤。通过软件将各部分组合起来，让它们能够进行实时监控的工作。这一关系可由图（2）展现出来。在这个系统中，对于各泵房的监控和数据的采集、储存是十分重要的，而这一步骤的设计可以使用工业组态软件。我们可以将工业组态软件储存在实时数据库的数据进行分析并且收集到SQL Server 2000来完成我们对其的操作。

图（2）

3.1 GIS数据的获取

我们将收集到的属性数据和空间数据通过分别存储的方式来进行这里，这样在处理GIS数据时更加灵活。在这个供水系统中，通过实时获取的空间数据及格过数字化后会变成Maplnfo文件格式保存在GIS专门用于储存这类数据的文件目录中，根据数据自动形成一个图形数据文件。并且在图形中生成相对应的供水标识，这些标识每个都是独一无二的，只有这样才能将各地区不同的供水数据分离出来而不会弄混。但是要注意的是在Maplnfo中是不储存属性数据的，属性数据应该是存在于外部的数据管理系统中，即SQL Server 2000 。这种数据库的好处是容量大，检索快，也能通过图形与标识相结合来显示特定的数据。

在系统的运行中，一个核心的问题是如何对组态实时数据库与GIS监控系统的数据库这两个异构数据库进行必要的数据共享和转变。在此处需要用到OPC技术和ODBC技术相结合的方式分别进行数据访问和数据转变备份。实时数据通过力控组件存储后，经由DB这个数据库和RDBMS之间的实时连接，将两者之间的数据一一对应并整合，然后在数据链接中选择适应本系统的驱动程序通过输入IP地址来查询运行远程系统。若有来自服务器的数据库出现就代表此时已经成功连接，可以进行实时操作了。而在使用OPC程序对数据进行实时的远程访问时，是在GIS监控系统中安装上OPC程序来进行数据的远程读取，整合及修改。

3.2 GIS的监控

根据内容我们可以将地理信息系统划分成应用型和工具型地理信息系统，这两个各有自己所擅长的领域。前者主要应用在对于一个区域进行综合的地理信息只能够或者是一个主题为入手点的地理信息的整合。而后者的主要功能是对数据进行相应的处理，譬如输入、储存、整合等，也可以将其称作GIS工具软件包。

在这个供水系统中，由于主要涉及到区域各个数据的整合以及综合，因此选择一个合适的方式开发应用型地理信息系统至关重要。目前，主要能应用的实现方式有以下几种：（1）独立开发，即开发者自主研发能够采集和处理数据的算法，整个过程不需要依靠CIS的工具软件。（2）单纯二次开发，即利用GIS工具软件来开发。（3）集成二次开发，即利用OLE/DDE技术或者GIS控件结合可视化开发软件，就能形成图文结合的整体供水监控系统。

但在 在实际的实现中，可以发现第一种和第二种方式对于技术要求过高，并且一些作用无法很好的体现，因此我们选择第三种方式来作为本系统的GIS应用的实现方式来保证我们能对该区域供水数据能够有效地進行管理，并且在图形上显现的更清晰直观。从而有利于监控人员根据数据的显现及时判断该区域的供水是否有异常现象出现，如果有就及时的进行维修工作。从而保证供水的有效运行，不仅有利于工作人员效率的提高，也能更好的满足用户的需要。

【总结】本文通过对该供水系统的整体系统设计，细节方面以及在所要方面的设计技术上提出了自己的看法，并进行了详细的阐数，在整个供水系统中最大亮点就是加入了地理信息系统，将各地区的拱水的实时信息通过图文并茂的形式表现出来，这无疑减轻了从事这方面工作的工作人员的负担，对各个地区的供水量进行操作，从而降低了人工检查的频率和费用，并且能通过图像方式及时看出哪个地区可能出现供水问题而进行排查、修整，极大的方便了我们的工作。

【参考文献】

[1]曾庆波，孙华，周卫宏.监控组态软件及其应用技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2005

[2]邬伦.地理信息系统-原理、方法和应用[M].北京：科学出版社.2001

[3]王占全，赵斯思，徐慧.地理信息系统（GIS）开发工程案例精选[M].北京：人民邮电出版社.2005