基于WebGIS的火電環(huán)保信息系統(tǒng)的研究

張黎新++全龍翔++黃永剛++黃永鑫

[摘 要]依據(jù)目前火電廠環(huán)境保護管理信息系統(tǒng)存在的技術需求，結合地理信息系統(tǒng)，用原型法進行用戶需求分析，采用工作流的思想定義用戶的操作規(guī)范，建立了科學的環(huán)境保護管理信息系統(tǒng)模型?；诮M件式開發(fā)的思路，采用基于Windows DNA實用架構，研發(fā)了一套通用的模型化火電廠環(huán)境保護管理信息系統(tǒng)。為火電廠環(huán)境保護管理的數(shù)字化、自動化打下基礎。

[關鍵詞]火電；環(huán)境管理；數(shù)字化；WebGIS；Windows DNA

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0322-01

WebGIS是Internet技術與GIS相結合的產物，是在網絡環(huán)境下的一種存儲、處理、分析和顯示與應用地理信息的計算機信息系統(tǒng)[1，2]。WebGIS提供了一種易于維護的分布式GIS解決方案。結合電廠環(huán)保管理系統(tǒng)的特點，建立一套基于WebGIS的，可以持續(xù)完善的開放性的環(huán)保管理信息系統(tǒng)是可行的。首先，WebGIS是開放性系統(tǒng)。其次，Windows DNA[3，4]提供了一種基于開放式協(xié)議和公共接口的具有高度協(xié)作能力的框架，提供和各級接口的兼容能力，在兼顧當前信息系統(tǒng)需求的同時，并為今后信息系統(tǒng)的進一步發(fā)展提供升級的機制。第三，組件式開發(fā)，適應電廠子系統(tǒng)的多樣性。

1 用戶需求分析

研究采用演化型原型化方法進行用戶需求分析，先構造一個功能簡單而且質量要求不高的模型系統(tǒng)，作為最終系統(tǒng)的核心，然后通過不斷的擴充完善，逐步追加新的要求，發(fā)展成為最終的用戶系統(tǒng)。根據(jù)原型化的實施特點結合火電廠環(huán)保管理信息系統(tǒng)的實際確定以下的系統(tǒng)需求分析步驟。首先建立原型化的三個中心組織，即開發(fā)中心、生產中心和信息中心。然后配備原型化的中心人員。最后建立原型化的工作環(huán)境。

2 基于WindowsDNA架構WebGIS

根據(jù)Windows DNA體系的特點，以及火電廠環(huán)保管理信息系統(tǒng)的具體需求，利用WebGIS組件軟件MapInfo公司的系列軟件[5]，采用支持空間數(shù)據(jù)庫的Oracle9i為核心數(shù)據(jù)庫建立實際的應用系統(tǒng)[6]。系統(tǒng)結構中各部分的主要功能描述如下：應用服務器，使用MapInfo的地圖發(fā)布服務器產品MapXtreme for Windows，建立基于Web的信息管理系統(tǒng)，使用人員可以使用瀏覽器通過局域網，可以查看各種資源的基本信息，查詢其屬性信息，并做各種統(tǒng)計分析。同時MapXtreme for Windows可以直接與Oriacle9i數(shù)據(jù)庫相連，利用數(shù)據(jù)庫中不斷更新的屬性數(shù)據(jù)和地圖數(shù)據(jù)，與最新的業(yè)務地圖和屬性保持一致。

3 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)的軟硬件配置

本系統(tǒng)選用MapInfo公司的WebGIS軟件作為支撐平臺，根據(jù)前面介紹的各個功能模塊的特點的配合微軟的主流操作系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件的配置如下：

1） 數(shù)據(jù)服務端：

操作系統(tǒng)：Windows 2000 Sever

數(shù)據(jù)庫平臺：Oracle9i及其插件Oracle Spatial

SQLServer2000及其插件MapInfo for SQLServer

2） WEB服務器端：

WebGIS平臺：MapXtreme， MapInfo Professional17

操作系統(tǒng)：Windows 2000 Server

數(shù)據(jù)庫平臺：Oracle Client， SQLSever2000

3.2 系統(tǒng)基本功能

根據(jù)火電廠環(huán)保管理系統(tǒng)的特點，確定系統(tǒng)要實現(xiàn)的各個功能模塊，其中綜合計劃模塊和項目建設模塊仍按照一般的數(shù)據(jù)庫規(guī)范進行設計，而在環(huán)境檢測、污染管理和環(huán)境監(jiān)理模塊中，確定GIS的初步要求，按照空間數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)。

3.3 系統(tǒng)模塊設計

以往固定的操作流程使用很不方便，研究采用新的業(yè)務流程管理模式——增加流程自定義功能。設計系統(tǒng)工作流控制模型將組織模型和過程模型有機結合在一起，根據(jù)業(yè)務規(guī)則對業(yè)務過程中的各項業(yè)務活動及任務指派等工作進行控制和協(xié)調。

3.4 錄入和報表功能的實現(xiàn)

火電廠環(huán)境管理涉及的范圍廣、項目多，需要發(fā)電廠各級部門協(xié)助，為減少統(tǒng)計工作量，采用“一套表”的思想來設計，既保證指標的完整性，又要減少指標的重復。

3.5 系統(tǒng)WebGIS功能的實現(xiàn)

1. 廠區(qū)綠化圖

根據(jù)國家環(huán)保局的要求，火電廠要將大門全景圖，主廠區(qū)鳥瞰圖及廠區(qū)綠化GIS圖直接上網，利用本系統(tǒng)提出的WebGIS功能可以方便地實現(xiàn)這一點，以滿足上一級環(huán)保部門的統(tǒng)計分析，并接受社會的監(jiān)督。

2. 用水流程圖

火電廠用水系統(tǒng)比較復雜，是火電廠環(huán)保管理的一個基礎環(huán)節(jié)，也是社會普遍關心的問題，尤其是提高水的復用率，盡量減少新鮮水的使用量。系統(tǒng)提供了水流程模塊，可以利用WebGIS功能對電廠的重復用水可進行全面的管理。

3. 污染氣象測試圖

火電廠污染氣象測試技術非常復雜，以淺丘及平原非城市地區(qū)污染氣象測試項目為例，應符合下列要求：

1） 大氣邊界層風向風速分布的測試宜采用基線小球測風法。

2） 大氣邊界層溫度層結控測應滿足：宜用電子低空探空儀；基點溫度宜用阿斯曼通風干燥球氣溫儀；探測記錄時間不宜低于20min；與風線水球測風同步探測。

3） 在評價區(qū)內應加強對地面流場的測試，地面電接風儀測點的設置與分析，要以能反映評價區(qū)域地面流場特征為前提，根據(jù)評價區(qū)大小和地形復雜程度，可設置3-10個測點。

4） 內邊界層和海陸環(huán)流出現(xiàn)的氣象條件、頻率、時段和影響空間范圍的測試；

5） 向岸流、向流的擴散特征測試；

6） 典型條件下大氣穩(wěn)定度時空分布測試。

根據(jù)火電廠污染氣象測試技術規(guī)定的要求，針對相關實測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以進行復雜的GIS功能分析。

4 結論與展望

4.1 研究結論

研究致力于火電廠環(huán)保管理系統(tǒng)的研究開發(fā)，根據(jù)火電廠傳統(tǒng)環(huán)保管理系統(tǒng)的特點，充分利用先進的系統(tǒng)開發(fā)思想，建立合理的應用體系框架，為該系統(tǒng)的進一步發(fā)展打下基礎。

4.2 問題展望

研究提出的基于Windows DNA系統(tǒng)架構的火電廠環(huán)保管理信息系統(tǒng)開發(fā)的解決方案有以下幾個方面可以進一步發(fā)展和創(chuàng)新：1）空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的存儲問題。2）系統(tǒng)的傳輸效率，圖形控件的制作及其在網絡中的傳輸問題。

參考文獻

[1] 張順. 互聯(lián)網地理信息系統(tǒng)發(fā)展簡史[J]. 電子世界， 2014， （18）：179-180.

[2] Mathiyalagan V， Grunwald S， Reddy K R， et al. A WebGIS and Geodatabase for Floridas wetlands[J]. Computers and Electronics in Agriculture， 2005， 47（1）：69-75.

[3] 姜睿. 基于Windows DNA的公務人員管理系統(tǒng)[D]. 2011.

[4] 姚 江， 方壽海. 基于 Windows DNA 的三層結構設計和實現(xiàn)[J]. 軟件時空， 2007， （27）：233-235.

[5] 田少華， 叢亮亮. MapInfo矢量數(shù)據(jù)到S57標準數(shù)據(jù)的映射研究與實現(xiàn)[J]. 大連海事大學學報， 2015， 41（5）：51-58.