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第三、基于SCADA和GIS技术管网调度系统[5]
3.1系统设计目的与结构框图
目前，国内已开发完成的供水管网调度系统大多数都是依赖某个特定的SCADA和GIS系统平台，限制了系统之间的可操作性能.
针对国内应用现状，本文提出的基于SCADA与GIS
集成的供水管网调度系统,它首先是一个现代化的分布式供水管网调度管理系统平台，SCADA和GIS数据的处理在统一的平台上完成，即系统同时支持空间和实时数据的处理，且保证必要的效率；系统不依赖于特定的GIS和SCADA系统的，用户最终通过统一接口访问空间和实时的数据，并在在此之上执行供水管网调度与分析工作。除此之外系统还要提供与客户服务投诉、事故抢修等系统的接口。
最底层的是数据处理模块。完成与GIS和SCADA系统的接口转换工作，本系统使用通用接口从外界获取所需要的数据，系统采用了新的数据抽取和校验技术,在数据提取子模块中的数据甄别和校验等功能可以大大提高数据提取速度和正确性并维护数据集成。从外部传入的GIS空间数据和SCADA实时数据通过数据提取模块处理后被规则化以系统内部格式保存在实时网络数据库中。实时网络数据库保存了供水管网的静态网络数据，也存储了SCADA的实时数据，实时网络空间数据库管理模块将是整个系统分析模块的数据基础。这样为系统上层屏蔽了下层的数据交换细节。
系统中层是模型分析模块。它接受用户提出的分析要求，寻找适当的分析模型，在找到适当的分析模型后，调用建模模块从实时网络数据库中提取数据完成分析并给出分析结论，分析结果以多种形式返回给用户。对于报警、事故等需要操作人员立刻干预的情况，系统中的监控模块直接接受由SCADA系统的数据。在需要进行趋势分析情况下也调用系统的模型分析模块完成辅助决策功能。
系统最上层是与用户交互的接口模块。系统提供各种标准的界面便于用户完成供水管网调度的任务。下面就系统中核心模块功能予以详细介绍。
3.2实时网络数据库：[1]
本系统的实时网络数据库中的管网空间静态网络数据与来自SCADA系统的实时数据在物理上是分开存放的，但在它们之间建立特殊的索引，通过索引可以很快在静态的管网空间数据中找到对应的实时数据列表，反之亦然。数据提取模块可以从各种GIS系统读取空间数据库中的数据，然后转换成系统专有的格式供整个系统使用。系统提取数据处理方法是：首先直接从交换文件把静态的空间数据导入系统，然后对导入的数据进行校验和检查完整性以纠正源数据中的错误。大部分的数据检查工作是系统自动完成的.例如如果缺少管径的信息，可以通过设立默认的缺省值去除错误；解决供水管网的网络连接错误，额外管线被加入数据库当中以保证整个管网的连通（大口径主干管的情况下）；自动移去在网络边缘上小口径的管线,去除没有跟系统主干连接的小管线。当然系统也提供人机交互方式进行其它需要人工干预的数据检查工作。SCADA系统传过来的数据首先保存在数据库中，然后根据实时数据中的实体ID与管网静态数据中的对应的实体建立双向索引关系，便于系统对二种数据互查[6]。经过上述处理“实时网络数据库”克服了GIS和SCADA在数据存储的各种弊端并发挥各自的长处。为上层的模型分析模块提供良好的数据基础。 |
