基于WebGIS的火电环保信息系统的研究

[摘 要]依据目前火电厂环境保护管理信息系统存在的技术需求，结合地理信息系统，用原型法进行用户需求分析，采用工作流的思想定义用户的操作规范，建立了科学的环境保护管理信息系统模型。基于组件式开发的思路，采用基于Windows DNA实用架构，研发了一套通用的模型化火电厂环境保护管理信息系统。为火电厂环境保护管理的数字化、自动化打下基础。

[关键词]火电；环境管理；数字化；WebGIS；Windows DNA

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0322-01

WebGIS是Internet技术与GIS相结合的产物，是在网络环境下的一种存储、处理、分析和显示与应用地理信息的计算机信息系统[1，2]。WebGIS提供了一种易于维护的分布式GIS解决方案。结合电厂环保管理系统的特点，建立一套基于WebGIS的，可以持续完善的开放性的环保管理信息系统是可行的。首先，WebGIS是开放性系统。其次，Windows DNA[3，4]提供了一种基于开放式协议和公共接口的具有高度协作能力的框架，提供和各级接口的兼容能力，在兼顾当前信息系统需求的同时，并为今后信息系统的进一步发展提供升级的机制。第三，组件式开发，适应电厂子系统的多样性。

1 用户需求分析

研究采用演化型原型化方法进行用户需求分析，先构造一个功能简单而且质量要求不高的模型系统，作为最终系统的核心，然后通过不断的扩充完善，逐步追加新的要求，发展成为最终的用户系统。根据原型化的实施特点结合火电厂环保管理信息系统的实际确定以下的系统需求分析步骤。首先建立原型化的三个中心组织，即开发中心、生产中心和信息中心。然后配备原型化的中心人员。最后建立原型化的工作环境。

2 基于WindowsDNA架构WebGIS

根据Windows DNA体系的特点，以及火电厂环保管理信息系统的具体需求，利用WebGIS组件软件MapInfo公司的系列软件[5]，采用支持空间数据库的Oracle9i为核心数据库建立实际的应用系统[6]。系统结构中各部分的主要功能描述如下：应用服务器，使用MapInfo的地图服务器产品MapXtreme for Windows，建立基于Web的信息管理系统，使用人员可以使用浏览器通过局域网，可以查看各种资源的基本信息，查询其属性信息，并做各种统计分析。同时MapXtreme for Windows可以直接与Oriacle9i数据库相连，利用数据库中不断更新的属性数据和地图数据，与最新的业务地图和属性保持一致。

3 系统的设计与实现

3.1 系统的软硬件配置

本系统选用MapInfo公司的WebGIS软件作为支撑平台，根据前面介绍的各个功能模块的特点的配合微软的主流操作系统，系统软件的配置如下：

1） 数据服务端：

操作系统：Windows 2000 Sever

数据库平台：Oracle9i及其插件Oracle Spatial

SQLServer2000及其插件MapInfo for SQLServer

2） WEB服务器端：

WebGIS平台：MapXtreme， MapInfo Professional17

操作系统：Windows 2000 Server

数据库平台：Oracle Client， SQLSever2000

3.2 系统基本功能

根据火电厂环保管理系统的特点，确定系统要实现的各个功能模块，其中综合计划模块和项目建设模块仍按照一般的数据库规范进行设计，而在环境检测、污染管理和环境监理模块中，确定GIS的初步要求，按照空间数据模型进行数据库的设计与实现。

3.3 系统模块设计

以往固定的操作流程使用很不方便，研究采用新的业务流程管理模式――增加流程自定义功能。设计系统工作流控制模型将组织模型和过程模型有机结合在一起，根据业务规则对业务过程中的各项业务活动及任务指派等工作进行控制和协调。

3.4 录入和报表功能的实现

火电厂环境管理涉及的范围广、项目多，需要发电厂各级部门协助，为减少统计工作量，采用“一套表”的思想来设计，既保证指标的完整性，又要减少指标的重复。

3.5 系统WebGIS功能的实现

1. 厂区绿化图

根据国家环保局的要求，火电厂要将大门全景图，主厂区鸟瞰图及厂区绿化GIS图直接上网，利用本系统提出的WebGIS功能可以方便地实现这一点，以满足上一级环保部门的统计分析，并接受社会的监督。

2. 用水流程图

火电厂用水系统比较复杂，是火电厂环保管理的一个基础环节，也是社会普遍关心的问题，尤其是提高水的复用率，尽量减少新鲜水的使用量。系统提供了水流程模块，可以利用WebGIS功能对电厂的重复用水可进行全面的管理。

3. 污染气象测试图

火电厂污染气象测试技术非常复杂，以浅丘及平原非城市地区污染气象测试项目为例，应符合下列要求：

1） 大气边界层风向风速分布的测试宜采用基线小球测风法。

2） 大气边界层温度层结控测应满足：宜用电子低空探空仪；基点温度宜用阿斯曼通风干燥球气温仪；探测记录时间不宜低于20min；与风线水球测风同步探测。

3） 在评价区内应加强对地面流场的测试，地面电接风仪测点的设置与分析，要以能反映评价区域地面流场特征为前提，根据评价区大小和地形复杂程度，可设置3-10个测点。

4） 内边界层和海陆环流出现的气象条件、频率、时段和影响空间范围的测试；

5） 向岸流、向流的扩散特征测试；

6） 典型条件下大气稳定度时空分布测试。

根据火电厂污染气象测试技术规定的要求，针对相关实测数据，系统可以进行复杂的GIS功能分析。

4 结论与展望

4.1 研究结论

研究致力于火电厂环保管理系统的研究开发，根据火电厂传统环保管理系统的特点，充分利用先进的系统开发思想，建立合理的应用体系框架，为该系统的进一步发展打下基础。

4.2 问题展望

研究提出的基于Windows DNA系统架构的火电厂环保管理信息系统开发的解决方案有以下几个方面可以进一步发展和创新：1）空间数据在数据库中的存储问题。2）系统的传输效率，图形控件的制作及其在网络中的传输问题。

参考文献

[1] 张顺. 互联网地理信息系统发展简史[J]. 电子世界， 2014， （18）：179-180.

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

[3] 姜睿. 基于Windows DNA的公务人员管理系统[D]. 2011.

[4] 姚 江， 方寿海. 基于 Windows DNA 的三层结构设计和实现[J]. 软件时空， 2007， （27）：233-235.

[5] 田少华， 丛亮亮. MapInfo矢量数据到S57标准数据的映射研究与实现[J]. 大连海事大学学报， 2015， 41（5）：51-58.