Diseño arquitectónico del sistema de gestión de redes de tuberías de comunicación basado en SIG
El sistema de gestión y monitoreo de recursos de la red de tuberías hace un uso completo de la plataforma GIS para combinar orgánicamente las instalaciones y ubicaciones geográficas de la red de tuberías ampliamente distribuidas, lo que no solo mejora la nivel de gestión de la empresa, y también mejorar las capacidades de servicio de la empresa. Por tanto, la investigación sobre este sistema tiene importancia práctica y amplias perspectivas de aplicación.
1 Plan de diseño y principios
1.1 Plan de diseño del sistema
El Sistema de Información Geográfica (SIG) es un medio para analizar e investigar cuestiones relacionadas en el entorno geográfico. Es un sistema informático que recopila, procesa, transmite, almacena, gestiona, consulta, recupera, analiza, expresa y aplica información geográfica. Establecer una base de datos geográfica a través de computadoras para almacenar digitalmente diversos elementos en el entorno geográfico, incluida su distribución geográfica y datos de atributos, y establecer un sistema eficaz de gestión de datos. Mediante un análisis integral de cada elemento, se puede obtener información de manera conveniente y rápida para satisfacer las necesidades de aplicación e investigación, y los resultados se representan mediante gráficos y números.
Los recursos de la red de tuberías de comunicación están estrechamente relacionados con la ubicación espacial geográfica. Este sistema aprovecha al máximo las características de SIG, incorpora el componente TopMap ActiveX en Visual Basic 6.0 para desarrollo secundario y diseña un sistema integral de monitoreo y gestión que integra orgánicamente información de ubicación geográfica y datos de recursos de redes de tuberías. Visual Basic puede proporcionar métodos para crear interfaces gráficas de usuario, puede llamar a controles externos de forma cómoda y rápida y tiene potentes funciones de acceso a bases de datos. El componente de desarrollo TopMap ActiveX GIS tiene funciones completas de operación de mapas. Se utiliza tecnología madura y hardware de adquisición de datos confiable, Windows 2000/NT como sistema operativo de red, Microsoft SQL Server2000 como sistema de base de datos en segundo plano y tecnología ADO para lograr el acceso a la base de datos, que puede satisfacer las necesidades en tiempo real. y confiabilidad del sistema.
1.2 Principios de diseño del sistema
(1) Estandarización. En el diseño del sistema se formularon una serie de planes como clasificación y codificación de recursos. El plan tuvo en cuenta los estándares de la industria de las comunicaciones para estandarizar el sistema. (2) Naturaleza científica. La estructura de códigos de segmento y códigos subordinados se utiliza en la codificación, lo que favorece el almacenamiento directo en la computadora y la gestión de bases de datos, y facilita la rápida recuperación y actualización de los datos del sistema. (3) Escalabilidad. Establezca un sistema abierto con suficiente espacio para expansión o trasplante. (4) En tiempo real. Capacidad para gestionar datos dinámicos y mantener la coherencia de los datos y los requisitos en tiempo real. (5) Seguridad. Gestión jerárquica de los derechos de los usuarios.
2 Estructura del sistema
2.1 Estructura de la función del sistema
El sistema de gestión y monitoreo de recursos de la red de tuberías gestiona y gestiona los recursos de la red de tuberías de comunicación (como tuberías, pozos, etc.) monitorear. ) Estaciones de comunicación dentro de la jurisdicción, incluidas funciones tales como entrada de datos de recursos de la red de tuberías, consulta, modificación, análisis estadístico, impresión, visualización de gráficos geográficos, recopilación de datos de monitoreo y visualización de alarmas de falla. La estructura funcional del sistema se muestra en la Figura 1.
2.2 Estructura de red del sistema
Todo el sistema se compone principalmente de una estación de trabajo SIG, un servidor SIG, un servidor de datos y un servidor de comunicación multicanal. Adoptando una estructura cliente/servidor, se accede a cada sitio de comunicación a través de la red interna original de 10/100 m. Entre ellos: la estación de trabajo GIS es responsable del mantenimiento, gestión y monitoreo de los datos de la red de tuberías local; el servidor de datos multicanal completa la recopilación y comunicación de los datos de monitoreo de la red de tuberías; El servidor de datos se utiliza para almacenar información de datos de los recursos de la red de tuberías. La estructura de red del sistema se muestra en la Figura 2.
3 Diseño del módulo de monitoreo y gestión
3.1 Gestión de datos de recursos
La gestión de datos de recursos de la red de tuberías incluye la entrada de datos de la red de tuberías (datos de información geográfica y datos de recursos de línea) , Consulta de datos, estadísticas de datos y módulos de salida de impresión.
(1) Entrada de datos de la red de tuberías
El módulo de entrada de datos de la red de tuberías se utiliza para ingresar, modificar, eliminar y almacenar información geográfica básica e información de recursos de línea. El servidor de base de datos completa funciones básicas de procesamiento y almacenamiento de datos y gráficos; el administrador del sistema tiene la autoridad para modificar los permisos de los usuarios y agregar o eliminar cuentas de usuario.
(2) Consulta de datos/estadísticas
El sistema consulta información geográfica básica e información de la red de comunicación de acuerdo con las necesidades del personal en función de las condiciones estadísticas dadas, analiza estadísticamente la información; Distribución de cada estación de comunicación Ubicación, área de cobertura, distribución de tuberías, cables, pozos de inspección y otra información de línea.
(3) Salida impresa
Los datos en GIS se analizan, convierten y generan en forma de gráficos intuitivos.
3.2 Recopilación de datos de monitoreo
El módulo de recopilación de datos de monitoreo completa la recopilación y comunicación en tiempo real de los datos del estado de los recursos de la red de tuberías (cantidades analógicas como presión, temperatura, nivel de agua, etc.) .) a través de sensores El monitoreo en tiempo real monitorea principalmente si el valor analógico del punto excede el límite. El proceso de identificación de datos de monitoreo se muestra en la Figura 3.
Cada estación de comunicación recopila datos del sitio de monitoreo a través de equipos de monitoreo y los datos reportados se ingresan en el sistema después del preprocesamiento. Al comparar y analizar los datos en la biblioteca estándar de monitoreo, se puede determinar si los recursos de la red de tuberías han fallado. Si se detecta daño en la tubería y la cantidad analógica excede el límite, se emitirá un mensaje de alarma para localizar con precisión la ubicación de la falla. Si se considera que no hay falla, el sistema no emitirá una alarma y continuará monitoreando los datos en el sitio.
3.3 Gráficos geográficos/visualización de alarma de monitoreo
Con la ayuda de la tecnología de visualización, se puede lograr una mayor interacción persona-computadora a través de gráficos y su transformación, transmisión de sonido y otros medios. La visualización del sistema incluye dos partes: visualización gráfica geográfica y visualización de alarmas de seguimiento.
La visualización gráfica geográfica se basa en la clasificación de todas las entidades de recursos de la red de tuberías en el sistema. Un tipo de entidad establece una capa y todo el sistema se compone de las capas correspondientes a todas las entidades. La visualización geográfica se utiliza para visualizar mapas base electrónicos y símbolos de recursos lineales, con funciones de itinerancia, zoom infinito y visualización jerárquica. El monitoreo y la visualización de alarmas combinan datos de monitoreo en tiempo real con mapas geográficos para monitorear el funcionamiento del equipo de administración de red en tiempo real en la interfaz del mapa geográfico. Cuando ocurre una falla, se marca un color especial en la interfaz gráfica GIS para ubicar y mostrar con precisión la falla del equipo de la red de tuberías, y se emite una alarma audible y visual para notificar al personal de mantenimiento que la repare a tiempo.
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