浅谈城市地下管线综合信息平台的设计原则

龚清

浅谈城市地下管线综合信息平台的设计原则

龚清

城市地下管线综合信息平台是以信息互通共享、开放高效、定制灵活、扩展容易、维护方便为指导思想，紧密结合各管线行业业务管理流程，采用WEB、GIS、SQL Server、TCP/IP等技术，集协同共享、动态更新、多维浏览等功能为一体，为城市规划建设、公共服务、城市管理、政府决策等提供服务的数字化综合管理政务平台。

一、平台总体设计

1.总体设计思想

城市地下管线综合信息平台是以基础地理数据库为核心，含有按管理功能划分的规划、建设、运营维护应急处置和运营管理的四个子系统，各子系统既相对独立又内聚关联，并在一定的通信协议和规则下完成各自的功能，服务于整个平台。将地下管线普查（现状）数据、管线权属单位专业数据以及新建管线的竣工数据，按照规范的标准，统一集成和管理；将地上信息和地下信息进行关联，建立二、三维联动的信息系统，实现二维平面信息或者三维可视化表达。如图1所示。

图1 整体架构图

2.总体设计原则

平台具有业务覆盖面广、接入系统多、实现功能复杂、不同系统信息交换频繁等特点，因此平台的架构设计应遵循“开放共享、扩展灵活、管理可靠、移植方便、维护便捷”原则，保证平台易于扩展和维护，关联系统集成方便、功能灵活定制、整体运行可靠。

（l）开放共享。平台集成了各管线权属单位专业运营管理子系统信息，各子系统按照一定的规则和协议通信，可以互相调阅、查询开放共享的信息；

（2）扩展灵活。平台中采用模块化、组件化设计思想，根据用户的需求设计不同低耦合功能模块，进行功能扩展，实现业务流程的整合；

（3）管理可靠。平台实现了多级数据库之间的信息融合和提出，具备较强的容错和冗余计算能力，兼容性高，整体稳定可靠；

（4）移植方便。平台支持跟标准兼容或者开源的应用服务器中间件和数据库服务器，在不同的硬件和操作系统之间移植架构时，不涉及（或极少）对源代码的再编译；

（5）维护便捷。系统架构简洁清晰，支持热加载和卸载功能，新老模块加载维护便捷。

二、平台构建

1.子系统构建

综合信息平台包含规划、建设、运营维护应急处置系统和运营管理四个子系统，子系统资源共享，协同分工。如图2所示。

图2 子系统构建图

（1）城市管线规划管理子系统。完成地下管线规划设计、意见征求、规划审批、验线入档等电子化管理，实现地下管线规划的信息化统筹管理。

（2）城市管线建设管理子系统。项目参建各方进行项目分配、披露、注册等信息传递，实现工程立项、施工、监管、验收和档案移交等环节的信息化管理。

（3）城市管线运营维护应急处置子系统。提供挖掘城市道路许可的受理、审查、决定及归档阶段的信息化管理。

（4）城市管线专业运营管理子系统。各专业管线权属单位按照统一设计标准、按照运维需求进行自建，并接入平台进行统一管理。

2.功能模块构建

根据系统目标，平台关键功能模块的构建按照由下向上、逐级设计、顶层综合的原则把应用层按功能分成若干功能模块。主要为数据加工处理，数据库管理，管线信息分析应用，二三维联动浏览，管线信息分发及服务等功能模块。如图3所示。

图3 平台功能模块架构

三、数据库构建和技术采用

1.数据库设计

平台数据库设计应遵循“统筹设计、对象设计、标准设计”原则。如图4所示。

（1）统筹设计。平台需要在全市范围内进行信息交换与共享，数据库设计必须统筹规划；

（2）对象设计。平台要支持不同用户的信息需求，数据库设计须针对各类对象的不同需求进行设计；

（3）标准设计。平台所属的多个不同系统能互联互通并进行读写操作，须用统一的标准进行模块化设计。

图4 数据库结构图

2.采用的技术

平台设计采用的架构技术、通信协议等应采用行业通用标准，提高系统的开发集成效率，便于更新升级。

（1）开放的技术架构。平台架构遵循开放的行业标准，如：WEB、GIS、SQL server SOAP，XML，ESB等；

（2）开放的通讯协议。平台采用TCP/IP、HTTP等开放的协议，对大量数据通信信息进行管理和调度，保障平台的管理协同、文件传送、内部局域网和外部互联网等服务；

（3）开放的接口技术。平台提供开放的API接口，应用程序通过规定的协议和标准数据格式，完成系统内外数据的交互和功能调用；

（4）高效的数据库技术。平台采用SQL Server数据库技术管理平台数据，提供数据的高效检索、读写、查询服务。

四、结语

本文提出了城市地下管线综合信息平台的基本设计原则，并分别对子系统、功能模块、数据库构建和主要技术的应用等核心架构原则进行了阐述。所述设计原则已经在实际中得到应用并取得部分成果。下步工作是对相关功能进行评估与测试，并对各组件进行验证与完善。

（作者单位：武汉市管网建设管理站）