管线信息系统建设一个招标技术要求.docx
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管线信息系统建设一个招标技术要求
1.1项目概况
1.1.1项目建设背景
城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。
近年来，随着城市快速发展，地下管线建设规模不足、管理水平不高等问题凸显，一些城市相继发生大雨内涝、管线泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。
为此，国务院办公厅于2014年6月发布了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见（国办发〔2014〕27号）》，提出逐步完成城市管网普查、老旧管网改造和地下管线管理体系建设的任务（详见附件一）。
随后，住建部等五部门联合下发了开展城市地下管线普查工作的通知，对于地下管线普查及信息化工作提出更加具体的要求（详见附件二）。
目前，XX市正处于快速发展的阶段，城市管理的信息化水平不断提高。
但是，在地下管线管理方面，仍处于比较落后的水平，这就使得管线管理工作存在一系列的问题，主要包括以下几个方面：
1、地下管线分属不同部门建设和管理，道路重复开挖，“拉链式”马路不断出现，造成管线事故不断；
2、未进行地下管线普查探测工作，管线家底情况不明，心中无数，不能对地下管线进行有效的管理和利用；
3、地下管线资料分由不同的管线权属部门保管，致使管线资料分散、管理混乱，利用率低；
4、对于新建、改建的管线不能按建设部要求进行覆土前的竣工测量，造成管线档案不全，资料信息滞后，不能满足城市建设的需要；
5、管线资料管理手段原始落后，目前对地下管线资料的管理仍采用传统的纸质图表描述，与目前国内采用的信息化管理相距甚远。
从以上几点可以看出，XX市亟需改变当前落后的管线管理方式，采用先进的信息化管理手段，以功能完善适用的管线信息系统为基础，以管线竣工测量机制为保证，实现全市地下管线的信息化、动态化管理，从而为城市规划、建设和管理工作服务。
1.1.2建设目标
XX市城市地下管线信息系统平台项目建设的最终目标，就是要从以下几个方面入手，改善XX市地下管线管理工作的技术水平，为融合“智慧XX”提供强有力的数据，规划，决策等技术支持。
1、全面查清XX市地下管线的埋设情况，通过同步研发管线信息系统，实现地下管线的信息化管理；
2、以系统的应用为基础，向市政建设和规划部门提供全面和准确的地下管线信息；
3、利用管线信息系统中提供的空间数据的管理、应用和分析功能，为城市建设管理和抢险救灾工作提供决策支持；
4、满足各管线权属单位查看管线数据的需要；
5、借助管线建设项目网上报建相关功能的建设，实现地下管线规划设计工作的网上辅助办公，节约工作成本；
6、通过管线竣工测量政策的制定和有效落实，实现管线数据的动态管理和多元化应用。
7、网上报建、规划审批、数据核准、竣工测量、数据入库等审批流程实现全电子化。
8、与档案馆现有档案管理系统相关联，实现地下管线档案数据与城建档案统一管理。
2信息化现状分析
2.1软件建设
XX市城建档案馆现有软件情况如下表所列：
序号
内容
数量
说明
1
档案收集
建设工程资料收集
建设工程资料在线收集与跟踪管理系统
1
建设工程电子文件数据接收系统
1
2
档案管理
城建档案综合信息管理系统（带区县版）
市城建档案馆系统
1
包括整理、著录、查询、统计、标引、审核、上架
库房管理系统、智能查询（全文检索）
3
3
城市建设声像档案查询系统（带区县版）
市城建档案馆系统
1
区县版本
3
4
档案利用
管理与自助查档
市城建档案馆系统
1
区县版本
3
可视化城建档案查询系统
GIS可视化管理系统
1
5
城建档案网站
1
6
馆藏档案数字化加工系统
1
2.2硬件建设
XX市城建档案馆现有硬件情况如下表所列：
序号
设备分类
设备名称
数量
品牌
产地
规格型号
1
安全设备
硬件防火墙
1台
博达
中国
SecutorF5000-28
2
网络交换机设备
网络交换机
2台
博达
中国
S3928C
3
服务器设备
数据库服务器
1台
浪潮
中国
NF8560M2/包含显示器键鼠设备
应用服务器
1台
浪潮
中国
NF8560M2/包含显示器键鼠设备
外网服务器
1台
浪潮
中国
NF5270M3/包含显示器键鼠设备
4
备份设备
在线存储磁盘阵列
1台
同有
中国
iSUM430F/包含硬盘
备份存储阵列
1台
同有
中国
BUR1000/包含硬盘
5
其他设备
UPS
1套
山特
中国
C10K/含16节电池
3业务建设方案
3.1项目总体设计
3.1.1网络及硬件设备拓扑结构设计
本系统硬件平台由内外网两个业务虚拟化平台组成，内外网均由数据核心网、高性能数据中心、办公工作组三部分组成。
数据核心网网关采用一台高性能千兆防火墙担任，支持专线、VPN等不同链路接入，完成NAT转换。
采用一台模块化核心交换机组成核心交换网连接高性能数据中心及工作组汇聚交换机。
防火墙、核心交换机、汇聚交换机、高性能数据中心之间采用全光千兆链路连接，形成千兆全光主干网，保障大数据量业务链路需求。
数据中心由高性服务器做为数据库服务器。
另有多台高性能服务器组成业务中心，承担不同种类的业务。
服务器和光纤存储阵列通过SAN交换机连接形成SAN存储网络。
3.1.2系统总体架构设计
本系统研发采用B/S与C/S相结合的整体架构，客户端采用桌面和浏览器的方式，应用服务器采用ArcGIS系列平台，数据库服务器采用Oracle关系型数据库，构建以管理服务中心为数据中心，和市政府有关部门、专业管线权属单位等互联的远程通信网，形成覆盖全网的分布式应用和集中管理的管线信息系统。
本系统的建设分为七个层次，即基础设施、数据层、应用支撑层、服务层、应用层、与本项目建设直接相关的外部系统和相关法规、标准规范七个部分。
（1）政策法规和标准规范
政策法规主要指在项目建设过程中将遵循国家、省、市发布的一系列政策法规及各类电子政务领域开发建设标准、技术规范等相关内容。
（2）相关外部系统
是指与本系统之间存在数据交换等关系的系统，如各管线权属单位现有信息管理系统等。
（3）基础设施层
本部分的作用是对管线系统的运行提供相关支持，主要包括系统建设和运行所必需的软硬件平台、网络基础设施和安全管理系统。
（4）数据层
信息资源作为本次项目建设的重要基础成果，通过信息资源的挖掘将为本项目的建设和管理工作提供全面、客观的支持和指导，信息资源主要包括资源采集更新和地下管线综合数据库两部分。
地下管线综合数据库主要包括本次项目建设过程中将建立的基础地形数据库、综合管线数据库、管线历史数据库、三维模型库和系统配置数据库等。
（5）应用支撑层
应用支撑层是指为系统各项功能的实现提供支持的工作流引擎和各类中间件。
（6）服务层
本系统的建设成果总体可以区分为地下管线管理子系统、地下管线信息发布子系统和地下管线三维可视化子系统。
通过多个系统的综合应用，可以为系统用户提供从二维到三维的全面数据服务，包括地下管线全生命周期管理、管线数据库动态更新、管线数据查询统计、决策支持、数据共享与交换等全方位的数据管理与服务。
（7）用户层
系统建成后，主要的用户是XX市城建档案馆、XX市其他相关部门，以及各管线权属单位的相关工作人员。
系统体系结构如下图所示：
3.2软件项目建设内容
3.2.1业务量预估
本次系统的用户主要包括XX市城建档案馆的相关工作人员，各管线权属单位工作人员，以及市政府其他相关部门的工作人员。
其中，本项目涉及到的管线权属单位包括：
XX市首创水务有限公司、XX市港华燃气有限公司、XX市市政管理处、XX市供电公司、XX市交警支队、中国电信XX分公司、中国移动XX分公司、中国联通XX分公司、中广有限XX分公司、XX军分区、XX市公安局和中石油东部管道有限公司。
综合考虑我国同等规模城市情况，以及未来3-5年的发展情况，预计本系统的用户数将达到50人。
3.2.2业务流程图
本项目涉及到的业务流程主要包括管线建设工程管理、管线数据更新和管线数据应用，本部分业务流程需要在系统开发完成，实现在线审批电子化。
1、管线建设工程在线管理
管线建设工程的管理工作，涵盖管线设计、施工、竣工、成果提交等多个阶段的工作，需要档案馆和规划局等相关政府部门的合作完成。
如下图所示。
具体流程包括：
1）管线权属单位上报管线建设施工信息和施工方案，档案馆相关工作人员根据施工方案和规划局颁发的规划许可证给权属单位人员分配系统权限；
2）权属单位根据上报的施工方案开展管线建设施工工作，施工结束后，开展竣工测量，并提交竣工测量资料；
3）档案馆结合权属单位提供的竣工成果和规划局给出的竣工测量核实结果，给出档案接收意见，并将竣工资料归档入库。
2、管线数据更新流程
首先由管线权属单位组织管线建设施工工作，施工完成后，组织具有相应测绘资质的测绘单位完成管线竣工测量，并把竣工测量成果数据提交城建档案馆更新入库。
具体流程如下：
2、管线数据应用流程
具有权限的用户，可以直接借用本系统对管线数据进行操作。
没有权限的用户，则需要先提交权限申请，系统管理员审批通过后，方可对数据进行操作。
具体流程如下：
3.2.3业务功能说明
应用系统的设计应满足不同用户不同层次的需求，能高效的分析和处理各种信息，应具备丰富的GIS查询显示及图形分析功能，具备良好的用户界面，具备较强的服务能力，并且可与行业办公自动化系统紧密结合，实现分布式数据库的存储、管理、信息互通和共享。
管线管理系统可以为领导和有关部门对城市的建设、管理、防灾减灾及管线工程建设提供良好的服务和辅助决策，提高工作效率，提高城市的现代化管理水平。
系统的建设采用C/S和B/S混合模研发地下管线管理子系统，实现地下管线管理和共享的需要。
3.2.3.1地下管线管理子系统
地下管线管理子系统采用C/S结构研发，可以实现XX市地下管线数据的管理和查询、统计、分析等应用，对系统用户的管理和权限分配，以及系统配置等功能。
1、用户管理
提供用户管理、用户组管理、权限管理和日志统计等用户管理方面的功能。
其中，在用户权限管理方面，系统管理员可以从系统功能和数据范围两个角度对特定用户或用户组的权限进行设置，从而提高用户权限管理的自由度。
2、查询统计
（1）信息查询。
能够进行图形与属性的交互式查询，各种条件的组合查询。
提供按图号、道路名、单位名、区域查询显示任意范围管线的功能，能够通过扯旗功能实现对管线属性信息的查询。
（2）统计功能。
能够进行管线长度统计、管点类型统计、综合统计和入库统计等，并能够以表格、直方图、饼图等方式加以表示。
统计结果的报表可以进行打印输出。
3、监理入库
（1）数据转换与监理查错。
把按规程规定勘测的外业探测管线数据转换为系统要求的格式数据。
为了提高数据入库效率，设计计算机逻辑查错功能，快捷、明确地指出探测数据的信息遗漏、对应关系出错等问题，并输出错误信息。
（2）数据入库。
提供高度自动化的数据转换入库程序，将探测处理后的数据送入地下管线数据库。
将经检查无误的格式数据按照系统规定的管线数据组织方法，自动生成管线图库和属性数据库，完成管线图形生成及颜色与符号标准化、管线对象定义、图形与属性关联，获得满足制图与管理要求的数据。
4、动态更新与管理
（1）数据合并。
将竣工测量的管线数据合并到管线现状数据库中，保证数据的实效性。
为了提高数据合并的效率，设计误差分析与冲突处理功能。
（2）数据编辑。
提供管线数据的增加、修改、删除、截断等编辑，操作方便，流程严谨。
设计点号唯一性处理、新旧管线连接点处理功能。
将编辑处理后的数据实时更新到现状管线数据库中。
（3）管线历史数据库管理。
能将存储在管线历史库中的管线数据进行浏览再现、查询过滤等，并能将历史管线库与运行管线库进行叠加显示。
对废弃的管线能将其数据单一或批量转移到历史管线数据库中。
（4）数据导出。
实现多种数据格式转换导出功能，以满足不同平台用户对空间数据的共享要求。
要求实现任意范围内的数据选取，导出的数据格式包括SHP、DWG等。
（5）数据备份与恢复。
用户根据需要对管线数据进行备份。
当数据遭到破坏时，启用安全恢复功能能把备份的数据恢复到数据库，使损失降到最低。
5、综合分析
（1）空间分析。
针对管线管理的需要提供一系列的空间分析功能，包括横纵断面分析、开挖分析、预警分析、爆管事故影响范围分析和抢险分析等。
（2）地图打印。
提供专题图打印功能，用户可以根据需要选择合适的打印方式（标准图幅打印、框选打印和缓冲区打印等），也可以对生成的管线图进行修饰（包括添加指北针、扯旗等）。
6、系统配置管理
主要包括有地图窗口参数设置、图例参数设置、启动参数设置、目录参数设置、书签设置以及地图单位选项功能。
（1）金字塔显示设置。
管理员可以通过系统的金字塔设置功能用来设定图层显示的最大比例和最小比例、标注显示的最大比例和最小比例、标注字体以及标注表达式，同时也可以设置图层打开时的索引顺序。
（2）图形信息标注设置。
图形信息标注包括对图层进行标注、修改已有的图层标注、设置地图标注的显示内容和方式等。
（3）数据目录结构设置。
主要实现基础数据和综合管线数据图层的分级目录管理功能。
系统可以灵活设置各图层数据的目录关系结构，以实现数据目录的高效管理。
（4）书签管理设置。
地图书签信息记录当前地图的显示内容及设置、显示顺序、当前地图的显示范围等信息。
用户可存储多个书签，可以在需要时进行书签的切换。
3.2.3.2地下管线信息发布子系统
地下管线信息发布子系统为B/S结构，主要任务是满足Web用户浏览、查询管线数据的需要和管线空间分析的需要，并可以实现网络用户的权限管理。
考虑到地下管线数据为国家保密级数据，系统数据不能直接在Internet上传播，需要部署管线专网，实现规划建设局和各管线权属单位间的连接。
1、地图浏览
方便快捷的视图操作：
地图缩放：
可对地图进行点击或拉框进行缩放。
漫游地图：
可对地图进行任意漫游拖动。
全图显示：
全图显示地图。
地图居中：
以任意鼠标点击点为中心居中定位地图。
自定视图：
以自定坐标和范围定位显示地图。
比例显示：
动态显示任意时刻的当前地图比例。
打印地图或将当前地图另存为图片
2、标尺丈量
能对用户在地图上任意画定的区域进行精确的距离和面积的量算。
3、信息查询
（1）点击查询功能。
由图形到属性的查询方式，通过点击选择图形使该图形处于选中状态，高亮显示，显示其对操作用户开放的属性信息和图形信息。
（2）条件查询功能。
通过确定查询条件查询地图中符合条件的管线，使查询到的管线处于选中状态，图形高亮显示，并能对查询到的多类、多条管线依次浏览闪烁定位，显示其对操作用户开放的属性信息和图形信息，亦可分别进行多种报表的显示和输出。
（3）范围查询。
对用户画定的范围，系统能快速查询出该区域内的管线信息。
查询统计模块主要包括详细信息查询、按道路名称查询、空间查询、按道路名称统计、空间统计等功能。
1）详细信息查询
查询选择对象的属性信息。
在地图客户区上选择需要选择的对象，弹出属性显示对话框或在属性面板上显示该对象的属性信息。
2）按道路名称查询
查询道路附近的管线设施。
根据输入的拼音首字母查询出符合条件的道路，选择所要查询的道路或根据输入道路名称定位该道路，并给出该道路所属管线设施的列表，并分类。
3）空间查询
按照选定的空间范围查询所涉及的管线设施。
根据在地图客户区画一个矩形或者一个多边形，给出该矩形或者多边形区域内的管线设施列表，并分类。
4）按道路名称统计
统计道路附近的管线设施。
根据输入的拼音首字母查询出符合条件的道路，选择所要查询的道路或根据输入道路名称定位该道路，并统计出该道路所属管线设施，并分类。
5）空间统计
按照选定的空间范围统计所涉及的管线设施。
根据在地图客户区画一个矩形或者一个多边形，统计出该矩形或者多边形区域内的管线设施，并分类。
4、数据统计
（1）条件统计功能。
通过确定统计条件统计数据库中符合条件的管线和管点。
并能对统计信息进行报表显示和打印输出。
（2）范围查询。
通过用户划定区域统计范围内的一类或几类管线和管点。
并能对统计信息进行报表显示和打印输出。
5、数据上报
实现管线权属部门或管线建设部门根据自己的业务内容和权限对其所属的管线数据的变更情况进行远程上报，上报后的数据作为管线管理部门进行管线数据动态更新的数据来源。
6、权限管理
系统能根据用户的不同而分别为不同的用户设定不同的权限，每个用户只能在权限范围内操作系统，比如权属单位只能浏览、查询、统计自己的管线，其他权属单位的管线对他是不可见的。
7、图例配置
可以灵活的进行图例配置。
综合分析模块
综合分析模块主要包括横纵断面分析、水平净距分析、垂直净距分析、爆管分析、寿命分析、排水流向分析、上下游分析和缓冲分析等功能。
1）横断面分析
显示道路横断面下管线的埋设位置和管线信息。
首先确认已经加载了道路中心线，接着根据地下管线的数据将该道路下埋设的管线显示出来，标注唯一标示，并根据上述标示给出对应的列表。
2）纵断面分析
显示管线起点和终点之间的倾斜信息。
根据地下管线的起点和终点的埋深并结合地形的高程信息将该管线的起点和终点描述出来，并根据其高差画出倾斜度，在对应管线下方给出管线的管径、长度以及坡度信息。
3）水平净距分析
给出所选择两条管线之间的水平净距值和国标值，以供参考。
根据选择两条管线给出其水平间距，若相交则为零。
根据给出的实际水平间距和规定国标进行比对可以查看到管线部署是否合理。
4）垂直净距分析
给出所选择两条管线之间的垂直净距值和国标值，以供参考。
根据选择两条管线给出其垂直间距，若真实相交则为零。
根据给出的实际垂直间距和规定国标进行比对可以查看到管线部署是否合理。
5）爆管分析
针对燃气和自来水爆管时给出关阀方案和影响用户信息。
首先需要进行分析的燃气或自来水管线具有网络拓扑，根据给定的爆管点进行网络分析，给出必关或包含可关阀门的方案，并可以对必关阀门中失效阀门进行二次分析。
进行影响区域分析，若有用户信息则可以出具影响用户的通告。
6）排水流向分析
分析排水管线的排水流向，用箭头标示流向。
7）缓冲分析
通过在要分析的要素上设置一定距离的缓冲区，可以进行各种分析运算。
例如：
道路改扩建分析或拆迁分析，通过以道路改扩建区域或拆迁区域作为缓冲区进行分析计算，可以得出其影响的地上地物及地下管线的情况。
3.2.3.3地下管线三维可视化系统
1、三维场景生成
包括三维房屋以粗模形式生成、区域三维管线生成、区域三维管点生成。
建筑粗模生成根据二维居民地数据实时生成三维建筑粗模。
三维管线生成根据不同类别的地下管线二维矢量数据实时生成三维管线模型。
三维管点生成根据管点二维矢量数据实时生成三维管点模型，如阀门、井盖等。
2、地图浏览展示
包括三维浏览、二三维联动，地下查看，属性查询。
三维浏览：
用户可以改变或设置三维管线图的视角和视点，使用户可以在任意视角及位置查看三维管线图和地形图，并可以实现放大、缩小、平移和旋转等三维操作。
二三维联动：
将二维和三维模式的管线图对照查看，且同步移动。
地下查看：
查看三维场景中地面上的场景（如房屋，道路）和地下所埋设的管线分布情况。
属性查询：
当用户选择管线或管点时，系统将在属性框中显示其详细的属性信息。
3、辅助工具
包括三维距离量测、三维面积量测等功能。
三维距离量测支持实时量测两点之间的三维距离。
三维面积量测支持实时量测选择区域的三维面积。
3.2.3.4管线建设在线管理子系统
管线建设在线管理子系统通过与XX市规划管理系统间的数据对接，可以实现对管线建设工程的管理，从而完成管线数据入库更新前的业务管理工作。
这一子系统的主要功能包括：
1、管线权属单位用户创建
权属单位上报管线建设工程后，档案馆相关工作人员利用本系统为权属单位创建用户，并赋予数据提交权限，供日后提交竣工数据使用。
2、规划审批结果查看
借助系统间数据接口，档案馆相关工作人员可以查看某一管线建设工程规划审批结果。
3、管线建设竣工成果数据上报
管线权属单位用户可以借助这一功能上报管线竣工测量成果数据和工程建设的相关资料，供档案馆工作人员审核。
对于信息化程度较高的单位，可以由该单位的数据管理员自行完成数据的监理查错，并导入临时库。
对于信息化程度不高的单位，则仅提供数据提交权限，由档案馆的具体工作人员完成数据监理查错工作。
4、资料质量审核
新建工程由规划局安排覆土前的竣工验收，对于改扩建工程，由档案馆或委托第三方具有相应测绘资质单位进行覆土前的竣工验收；档案馆相关工作人员对于权属单位上报的工程竣工资料和管线竣工测量数据进行质量审核，审核不通过的，返回上报单位修改；通过的，则发放预验收证书。
3.2.3.5系统接口设计
各权属单位都建立自己专业管线信息系统，本系统充分考虑建立地下管线共享平台接口的需要，可实现超平台数据和功能的共享。
随着管线信息化的深入，海绵城市、地下管廊建设成为可能，系统应预留各传感设备对接接口，为“数字管线”、“智慧管线”提供系统接口。
为满足管线管理的需要，系统应提供与规划管理信息系统等多个系统间的数据接口，实现不同系统之间数据的交换和共享的需要。
3.2.4数据库建设情况
数据建库分为：
地形图数据库、综合管线数据库和三维管线数据库三个数据库建设，按照相关标准采用集中式存储方式。
数据建库以目前比较先进的商业化数据库管理软件Oracle作为平台，采用ESRI公司的ArcSDE作为空间数据引擎。
数据管理模型采用目前比较先进的GeoDatabase空间数据库管理模型。
它是一种开放的、面向对象的、多用户的、空间无缝的数据组织管理模型。
该模型将空间数据按照其空间关系特点和几何形状类型进行存储，支持长事务处理和多用户编辑操作。
3.2.4.1数据内容
1、地形图数据库
包括1:
2000和1:
500矢量数据接边、分层、分幅等处理，并建库、入库。
地形图数据库还包括对影像数据进行处理入库。
数据处理流程如下：
6）数据整理
对原有地形图数据按本项目的数据设计要求进行整理、修正，使其完全满足本项目建设的数据需求。
数据整理工作包括：
各类地理要素的表达方式统一、规范整理、提取本项目有需求而原基础地形数据未提取的地理要素特征等。
7）属性整理
属性整理包括对原有数据中所有地理要素的属性数据以及各类要素属性数据结构按本项目数据设计规范进行整理，以便满足本项目建设的各类属性信息查询需求。
在属性整理过程中，应确保原数据中附带的所需属性不丢失且正确。
8）重新分层
根据本项目的数据设计要求，对原有地下数据中的地理要素进行重新分类和分层。
在分层过程中可充分利用地理要素的分类编码，以提高分层的效率和准确性。
9）拓扑关系重建
为了便于系统实现空间位置查询、分析等相关功能，进行数据拓扑关系检查，在数据入库前必须对重新分层整理后的基础地形数据重新建立拓扑关系。
可利用ArcGIS或ARC/INFO的建立要素拓扑关系的相关功能实现，根据要素的不同应用需求建立不同的拓扑关系。
2、综合管线空间信息数据库
综合管网空间信息数据库的内容主要包括管线数据库及基础地形图数据库，实现管线数据与地形图数据、空间数据与属性数据的集中存储
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