基于Ajax的特種承壓設(shè)備監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的開發(fā)及實(shí)現(xiàn)

張鵬程，李長(zhǎng)輝，杜劍光

(廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州 510060)

基于Ajax的特種承壓設(shè)備監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的開發(fā)及實(shí)現(xiàn)

張鵬程?，李長(zhǎng)輝，杜劍光

(廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州 510060)

采用Oracle 10g＋SuperMap SDX Plus，構(gòu)建了廣州市基礎(chǔ)地理信息和特種承壓設(shè)備專題信息數(shù)據(jù)庫；基于VS2005.NET和AjaxControls相關(guān)組件式開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了特種承壓設(shè)備的空間查詢、統(tǒng)計(jì)分析、在線監(jiān)控、檢驗(yàn)導(dǎo)航等功能；通過單點(diǎn)登錄方式，實(shí)現(xiàn)了與特種承壓設(shè)備綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的無縫集成；此外，系統(tǒng)采用了地圖預(yù)緩存和Ajax技術(shù)，具有類似Google Map地圖網(wǎng)站響應(yīng)速度快、用戶體驗(yàn)好的優(yōu)點(diǎn)。

特種承壓設(shè)備；Ajax；WebGIS；監(jiān)測(cè)管理

1 引 言

為了加強(qiáng)特種設(shè)備的安全監(jiān)察，防止和減少事故，保障人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門專門制定了《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》。要求各省(自治區(qū)、直轄市)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局建立特種設(shè)備動(dòng)態(tài)監(jiān)察網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)掌握特種設(shè)備的安全狀況，利用信息網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備有效監(jiān)管，并逐步完善監(jiān)控預(yù)警、安全評(píng)價(jià)、事故統(tǒng)計(jì)分析體系，最大限度地防止、減少事故的發(fā)生。同時(shí)在《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的第八條提出:國家鼓勵(lì)推行科學(xué)的管理方法，采用先進(jìn)技術(shù)，提高特種設(shè)備安全性能和管理水平，增強(qiáng)特種設(shè)備生產(chǎn)、使用單位防范事故的能力。

近年來，隨著廣州市經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，特種承壓設(shè)備及危險(xiǎn)源的數(shù)量和種類日益增多，安全監(jiān)察、檢驗(yàn)檢測(cè)的任務(wù)越來越繁重，采用先進(jìn)技術(shù)，推行科學(xué)的管理方法，已經(jīng)成為特種承壓設(shè)備管理部門提高管理水平、強(qiáng)化監(jiān)管力度的重要工作內(nèi)容。因此，加強(qiáng)對(duì)有關(guān)技術(shù)的開發(fā)，特別是建立基于地理信息系統(tǒng)(GIS)等空間信息技術(shù)的城市特種承壓設(shè)備安全監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，已成為解決城市安全與緊急救援難題的主要措施之一。

Ajax作為當(dāng)前WebGIS系統(tǒng)開發(fā)的一項(xiàng)最新技術(shù)組合，具有“按需獲取數(shù)據(jù)”、用戶體驗(yàn)好，實(shí)際和心理等待時(shí)間少等眾多優(yōu)點(diǎn)，

尤其是Google Map、百度、搜狗等地圖網(wǎng)站的成功應(yīng)用，使得基于Ajax的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)逐漸走進(jìn)千家萬戶，使GIS真正成為一種大眾使用的工具。

采用VS2005.NET和AjaxControls相關(guān)組件開發(fā)了廣州市特種承壓設(shè)備監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，本文對(duì)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地探討。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)選型及設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用Oracle 10g＋SuperMap SDX Plus模式實(shí)現(xiàn)了廣州市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和特種承壓設(shè)備專題數(shù)據(jù)的存貯和入庫。

2.1 基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)包括GIS專題數(shù)據(jù)和數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)。其中數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)是指1∶2 000的地形圖，是基于CAD的制圖數(shù)據(jù)，它強(qiáng)調(diào)的是圖形的數(shù)據(jù)表達(dá)，每個(gè)地物對(duì)象存貯了顏色、線型、符號(hào)及所在圖層信息，主要作為特種設(shè)備專題數(shù)據(jù)采集的背景；而GIS專題數(shù)據(jù)主要包括房屋面、道路面、道路名、地名、單位名等城市基礎(chǔ)地理空間框架數(shù)據(jù)，主要用于特種承壓設(shè)備數(shù)據(jù)的查詢、分析和空間定位，如圖1所示。

圖1 基礎(chǔ)地形圖數(shù)據(jù)庫構(gòu)成

2.2 特種承壓設(shè)備專題數(shù)據(jù)

特種設(shè)備專題數(shù)據(jù)包括設(shè)備數(shù)據(jù)和與特種設(shè)備相關(guān)的專題數(shù)據(jù)。特種設(shè)備數(shù)據(jù)包括鍋爐、壓力容器、壓力管道等數(shù)據(jù)。鍋爐按用途不同，可分為小型鍋爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、熱水鍋爐、有機(jī)熱載體等。屬性信息包括單位代碼、單位名稱、單位地址、郵政編碼、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、設(shè)備維修狀況、燃料種類、鍋爐型號(hào)、下次內(nèi)檢、下次外檢、下次液壓時(shí)間、是否危險(xiǎn)源等。壓力容器是指內(nèi)部或外部承受氣體或液體壓力、并對(duì)安全性有較高要求的密封容器，壓力容器按危險(xiǎn)性和危害性來分，包括一類、二類和三類容器等，屬性信息與鍋爐屬性基本相同；壓力管道是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，壓力管道按其用途劃分為工業(yè)管道、公用管道和長(zhǎng)輸管道等。

與特種設(shè)備相關(guān)的其他專題數(shù)據(jù)包括重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)單位(重大危險(xiǎn)源、人員密集場(chǎng)所、高危行業(yè)、氣瓶充裝站)，特種承壓設(shè)備制造、安裝、改造、維修單位和檢驗(yàn)單位等，如圖2所示。

圖2 特種承壓專題設(shè)備數(shù)據(jù)庫構(gòu)成

3 系統(tǒng)功能特色及相關(guān)技術(shù)

3.1 地圖預(yù)緩存技術(shù)

地圖預(yù)緩存就是根據(jù)用戶預(yù)先定義好的比例尺級(jí)別，將地圖窗口預(yù)先切割成一系列的小圖片(png、jpg、tif等)，這些小圖片存貯在服務(wù)器上的發(fā)布目錄里。地圖預(yù)緩存技術(shù)通過地圖窗口的合理配置，使得基于Ajax的特種承壓設(shè)備監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的客戶端響應(yīng)時(shí)間基本上與數(shù)據(jù)量的大小無關(guān)。

由于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是定期更新的，而設(shè)備專題數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)密切相關(guān)而實(shí)時(shí)更新的，因此，為了提高地圖瀏覽的速度，本文根據(jù)特種承壓設(shè)備系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組成及動(dòng)態(tài)更新情況，對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)緩存切片技術(shù)。

地圖緩存時(shí)比例尺的設(shè)置非常關(guān)鍵:比例尺設(shè)置越大，圖片的數(shù)量越多，所需的存貯空間就越大。當(dāng)客戶端訪問給定區(qū)域范圍內(nèi)的地圖時(shí)，由于服務(wù)器已經(jīng)生成了圖片，服務(wù)器直接將范圍內(nèi)的圖片傳回客戶端，從而提高了客戶端的響應(yīng)速度。而比例尺設(shè)置越小，圖片的數(shù)量越少，所需的存貯空間就越小。當(dāng)客戶端訪問給定區(qū)域范圍內(nèi)的地圖時(shí)，由于服務(wù)器沒有預(yù)先生成該范圍內(nèi)的圖片，需要臨時(shí)動(dòng)態(tài)生成圖片并傳回客戶端，從而使客戶端的響應(yīng)速度變慢。綜合考慮用戶響應(yīng)的速度和存貯空間，本系統(tǒng)將地圖緩存(根據(jù)用戶設(shè)定的多級(jí)比例尺，將地圖預(yù)先切成圖片)的比例尺設(shè)為由1∶2 000～1∶100萬共11個(gè)級(jí)別，通過地圖的預(yù)緩存，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全廣州市7 400多平方千米1∶1萬基礎(chǔ)地形圖和特種設(shè)備專題數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，達(dá)到了類似Goolge Map網(wǎng)站的用戶響應(yīng)速度，而且用戶的數(shù)量沒有任何限制。

3.2 承壓設(shè)備的在線監(jiān)控功能

在根據(jù)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)施特種承壓設(shè)備數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新的基礎(chǔ)之上建立了科學(xué)的在線監(jiān)控管理功能，設(shè)立特種承壓設(shè)備到期檢驗(yàn)提示(1個(gè)月、3個(gè)月、3個(gè)月以上)、超期未檢提示(已受理、未受理)、設(shè)備安全狀況等級(jí)提示(重大危險(xiǎn)源)、設(shè)備使用年限提示(飄紅、未飄紅)、設(shè)備狀態(tài)提示(在用、停用、注銷)、檢驗(yàn)結(jié)論提醒(不合格)、重點(diǎn)設(shè)備提示等圖形展示，同時(shí)用地圖分布、統(tǒng)計(jì)表和詳細(xì)信息表等多種形式進(jìn)行業(yè)務(wù)預(yù)警的功能，具體包括:①特種設(shè)備飄紅(超期未檢)狀態(tài)統(tǒng)計(jì)；②特種設(shè)備類別統(tǒng)計(jì)；③設(shè)備飄紅統(tǒng)計(jì)地圖顯示；④特種設(shè)備檢驗(yàn)狀態(tài)查看；⑤特種設(shè)備檢驗(yàn)比例查看；⑥單類設(shè)備飄紅地圖顯示；⑦設(shè)備到期檢驗(yàn)提示；⑧重點(diǎn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的地圖展示等。圖3為查找距今30天內(nèi)未檢的所有鍋爐設(shè)備，查詢結(jié)果以列表的形式顯示，在列表里不僅可以進(jìn)一步查看任何一個(gè)未檢鍋爐的屬性信息，而且可以非常方便地在地圖上進(jìn)行定位。

圖3 承壓設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控

3.3 承壓設(shè)備檢驗(yàn)的自動(dòng)導(dǎo)航

為了確保特種承壓設(shè)備的運(yùn)行安全，承壓院及其下屬承壓所的工作人員需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)、監(jiān)測(cè)。然而，傳統(tǒng)的承壓設(shè)備業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)僅以二維屬性表格的形式顯示設(shè)備的各種屬性信息，沒有在地圖上直觀地顯示設(shè)備的檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)狀況，同時(shí)無法與城市道路網(wǎng)進(jìn)行空間疊加分析并給出最佳路徑，因此，如何根據(jù)城市道路距離、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備分布、路途時(shí)間、檢驗(yàn)時(shí)間等因素綜合計(jì)算分析，使特種設(shè)備及危險(xiǎn)源檢驗(yàn)工作安排得更公平合理，是提高工作人員檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作效率的關(guān)鍵。本系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)備類型和日期查詢某一區(qū)域內(nèi)需要檢驗(yàn)的設(shè)備，此外，由于包括了廣州市完整的路網(wǎng)(單向、雙向、路口等)信息，支持檢驗(yàn)路徑的自動(dòng)導(dǎo)航，以及多條檢驗(yàn)路線的選擇，并可以將檢驗(yàn)路線以地圖的形式打印輸出，便于外檢人員根據(jù)打印的地圖快速找到需要檢驗(yàn)的特種設(shè)備。

支持兩種檢驗(yàn)路徑的自動(dòng)導(dǎo)航功能:①是從查詢結(jié)果列表中的“Go”按鈕或者從設(shè)備屬性窗口中的【到這里去】來觸發(fā)導(dǎo)航功能。實(shí)現(xiàn)地圖上任意一點(diǎn)到該設(shè)備的路徑導(dǎo)航，同時(shí)顯示到該設(shè)備的總距離；②在地圖上，手動(dòng)分別添加起點(diǎn)和終點(diǎn)，點(diǎn)擊【導(dǎo)航】按鈕，實(shí)現(xiàn)起點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑導(dǎo)航。同時(shí)顯示起點(diǎn)到終點(diǎn)的總距離。

檢驗(yàn)路徑導(dǎo)航以直觀的列表形式提供了道路名、距離以及如何到達(dá)指定檢測(cè)設(shè)備的詳細(xì)信息，如圖4所示。

圖4 承壓設(shè)備檢修的自動(dòng)導(dǎo)航

3.4 承壓設(shè)備的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析

系統(tǒng)提供強(qiáng)大的專題查詢、統(tǒng)計(jì)與分析功能，由于將承壓設(shè)備和基礎(chǔ)地形圖進(jìn)行了空間位置上的集成，因此，可以按承壓設(shè)備和基礎(chǔ)地形圖提供的專題信息進(jìn)行屬性和圖形的雙向查詢，所有這些查詢都是可視化的，同時(shí)查詢到的結(jié)果將以閃爍的形式形象、直觀地顯示在圖形上。例如支持按承壓設(shè)備的屬性如單位代碼、單位名稱、單位地址、郵政編碼、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、設(shè)備維修狀況等的查詢；支持按道路名、地名、單位名等空間距離查詢。

在查詢結(jié)果的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，包括最大值、最小值、平均值、平差等的統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果可以輸出至Word、Excel等辦公軟件中，也可以以柱形圖、條形圖、折線圖、餅圖、面積圖等圖表形式形象、直觀地顯示，如圖5所示。

圖5 承壓設(shè)備查詢及統(tǒng)計(jì)輸出

由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，WebGIS系統(tǒng)的查詢功能在返回查詢結(jié)果時(shí)，往往以分頁的形式顯示查詢結(jié)果，而不是一次性地返回所有查詢結(jié)果。

本文針對(duì)一般WebGIS系統(tǒng)查詢功能的限制，開發(fā)了承壓設(shè)備的空間分布功能，該功能展現(xiàn)的是各種不同類型的設(shè)備在全市的整體分布情況和比例情況。

如上所述，現(xiàn)有WebGIS系統(tǒng)由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，一般只能同時(shí)展示當(dāng)前窗口范圍內(nèi)或固定數(shù)量的設(shè)備，而本系統(tǒng)采用了TcpMap類及其相關(guān)的方法，該類支持地圖服務(wù)器集群，同時(shí)提供了更好的負(fù)載均衡能力與容錯(cuò)能力，從而使得大部分服務(wù)請(qǐng)求均能在集群環(huán)境下進(jìn)行很好的處理，利用TcpMap類，在地圖窗口中再動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)新的圖層，實(shí)現(xiàn)了數(shù)萬個(gè)設(shè)備幾乎無任何延遲地同時(shí)顯示在當(dāng)前地圖窗口中，使領(lǐng)導(dǎo)和管理者可以一目了然地了解設(shè)備的分布狀況，用戶體驗(yàn)非常好。

圖6 鍋爐設(shè)備的全市域分布

如圖6所示，點(diǎn)擊鍋爐類型前面的單選按鈕，則地圖窗口顯示該類型鍋爐設(shè)備的分布情況，并用相應(yīng)的符號(hào)表示，同時(shí)該類型鍋爐設(shè)備在整個(gè)鍋爐設(shè)備中占比例情況也在窗口中顯示。

3.5 與綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的無縫集成

廣州市特種承壓設(shè)備綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)是一個(gè)依托國內(nèi)工作流領(lǐng)域領(lǐng)先的普元平臺(tái)，方便業(yè)務(wù)流程優(yōu)化調(diào)整的MIS系統(tǒng)，包括計(jì)劃管理、約檢管理、報(bào)告管理、收費(fèi)管理、單位設(shè)備庫管理、合同管理、技術(shù)管理、檢驗(yàn)設(shè)備管理、人事管理等功能模塊，本系統(tǒng)與該業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在數(shù)據(jù)層面上的無縫集成:空間地圖數(shù)據(jù)庫僅存貯特種承壓設(shè)備的空間位置坐標(biāo)，而所有設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)則存貯在業(yè)務(wù)系統(tǒng)的屬性表里，二者通過唯一的設(shè)備編碼關(guān)聯(lián)。

圖7 本系統(tǒng)與綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成

通過單點(diǎn)登錄并認(rèn)證的方式，實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)在功能界面上的集成，地圖上承壓設(shè)備的屬性來源于業(yè)務(wù)系統(tǒng)，同時(shí)可在地圖上顯示設(shè)備的業(yè)務(wù)辦理情況，如圖7所示。由于實(shí)現(xiàn)了二者之間的緊密集成，業(yè)務(wù)系統(tǒng)中任何屬性信息(如下次檢驗(yàn)時(shí)間等)的修改可實(shí)時(shí)地更新到地圖上的設(shè)備屬性中，本系統(tǒng)將某一設(shè)備的屬性“下次檢驗(yàn)時(shí)間”與“當(dāng)前時(shí)間”進(jìn)行比較，從而判斷某一設(shè)備的檢驗(yàn)狀態(tài)(系統(tǒng)可以設(shè)定如3個(gè)月以上未檢驗(yàn)的設(shè)備在地圖上飄紅顯示，1～3個(gè)月內(nèi)未檢驗(yàn)的設(shè)備在地圖上以黃色顯示，1個(gè)月內(nèi)未檢驗(yàn)的設(shè)備在地圖上以綠色顯示)，檢驗(yàn)員根據(jù)設(shè)備檢驗(yàn)狀態(tài)的空間分布規(guī)律，可以合理地安排檢驗(yàn)計(jì)劃等。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)依托先進(jìn)的地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將WebGIS與“特種承壓設(shè)備綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)”相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“圖文一體化”，便于廣州市特種承壓設(shè)備檢測(cè)、維修部門或上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門以直觀、形象的圖形展示承壓設(shè)備的現(xiàn)狀、維修、分布等狀況，同時(shí)系統(tǒng)依托GIS技術(shù)，提供各種方便、快捷、強(qiáng)大的圖形和屬性雙向查詢、在線監(jiān)控、檢驗(yàn)導(dǎo)航等功能，從而提高了設(shè)備維修的效率和水平，實(shí)現(xiàn)特種承壓設(shè)備管理決策及檢驗(yàn)的定量化、科學(xué)化和可視化。

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Development and Realization of the Special Pressure Equipment Inspection and Management System Based on Ajax

Zhang PengCheng，Li ChangHui，Du JianGuang
(Guangzhou Urban Planning＆Design Survey Research Institute，Guangdong 510060，China)

Using Oracle10g and SuperMap SDX Plus，Database of urban fundamental geo－information datas and special pressure equipments such as boilers，containers is built.Based on the technologies of VS2005.NETand AjaxControls，the functions of spatial query，statics and analysis，Online Supervision and navigation are realized.Using the technology of single sign on，the seamless integration of this GIS and MIS systems comes true.In addition，because of the technologies of maps pre－cache and Ajax，this system have many advantages such as fast response speed and enhance user′s experience same as Goolge Maps.

Special Pressure Equipment；Ajax；WebGIS；Inspection and Management

1672－8262(2010)02－26－04

P208

A

2009—07—22

張鵬程(1975—)，男，高級(jí)工程師，主要從事GIS應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工作。