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1、城市排水管理信息系统项目建设技术要2016 年 10 月（一）、项目背景近年来， 随着城市体量和规模的迅速扩张， 市政管养设施量不断 增加，技术要求和管理难度不断增大，在管理上，一方面由于城市排 水系统主要设置在地下，管网交错复杂、排水设施量大，导致道路反 复开挖和管网事故频发，为市政设施管理中的薄弱环节；另一方面， 市政设施管理业务数字化程度不高， 大部分业务仍沿用传统的纸质流 转的方式，各管理部门分别开展工作，缺乏有效沟通，存在不同程度 的市政设施管理任务量大、 管理效率不高等问题。 随着信息技术的不 断发展， 在全球新一轮科技革命和产业变革中， 信息技术与各领域的 融合发展具有广阔前景和
2、无限潜力，已成为不可阻挡的时代潮流。另外，住房城乡建设部关于加快城市道路桥梁建设改造的通知 （城建【 2014 】90 号）指出要推进城市桥梁信息系统建设。到 2015 年底前，地级以上城市要建成桥梁信息管理系统。 城镇道路养护技 术规范中指出， 城镇道路养护单位宜实行计算机管理，并宜建立城 镇道路养护管理系统。 城镇桥梁养护技术规范中也提出，养护档 案的管理工作宜逐步实行电子化、数据化、利用多媒体技术，有条件 的城市可建立信息管理系统、数据库。在我国，主要采用人工监测的 方式对道路桥梁实行管理， 部分城市也开始采用智能检测与人工调查 同步进行。因此，将排水管道、泵站等市政设施相关信息数字化，
3、充分应用 网络、数据库、GIS、GPS、虚拟现实等先进技术手段，使信息化手 段在城市市政设施管理领域应用更广泛、 全面，从而提高城市公众服务水平（二）、服务内容及范围本项目的建设内容应包括以下几个部分：（ 1 ）项目计划书编制：在系统实施之前，投标人需依据本标书 的各项要求编制项目计划书，项目计划书应包括项目的具体工作内 容、工作进度安排、人员情况、项目管理等内容，该部分的工作完成 应以投标人提交正式的项目计划书并得到采购人认可作为标准。（2）综合数据库建设：该部分的建设以本文件要求的各项技术 指标完成，能够满足系统运行需求并得到采购人认可作为标准。（ 3）业务管理软件构建：建设设施信息管理子
4、系统收集道路、 排水系统的静态数据； 建设设施在线监测子系统， 收集设施的动态监 测数据，实现对监测数据和视频的实时显示和数据分析， 有效监控设 施的运行状态；将数字化管理手段与巡查维护、防汛应急、排水户管 理等业务进行整合和优化， 构建业务管理系统， 形成适用于市的数字 化业务管理流程和模式， 提高监管效率； 同时构建用户权限管理系统 实现系统角色和权限的统一管理， 保证数据使用的安全性。 业务管理 软件系统的建设完成以本文件要求的系统各项技术指标完成， 系统能 够顺利通过连调和试运行并得到采购人认可作为标准。（4）基础软件支撑平台建设：该系统的建设以本文件要求的系 统各项技术指标完成， 能
5、够满足系统运行需求并得到采购人认可作为 标准。（ 5 ）模型分析子系统构建：进行模型分析子系统构建，以为后 期进行模型应用模式构建提供支持， 模型分析子系统的完成以本文件 要求的系统各项技术指标完成， 系统能够顺利试运行并得到采购人认 可作为标准。（三）、技术总体要求1、总体架构根据现状及需求分析， 市市政设施数字化管理平台的总体设计如 下图所示，含五个部分，即软硬件支撑层、 数据采集层、模拟分析层、 应用层以及人机交互层。2、设计原则系统建设应遵循以下原则：（1）规范制度原则 通过整合流程，明确市市政设施管理处各部门和基层公司的职责 分工、管理权限，完善相关管理制度，以规范化方式减少多头管理
6、、 职责不清、互相推诿等现象，使市政设施管理新机制在制度化、规范 化的基础上运行。（2）易用性原则 建设市政设施数字化管理系统过程中，在保证系统功能的前提 下，系统设计要符合不同使用人群的需求， 特别是终端操作软件的设 计，应具有人性化的界面效果，方便实用的查询功能，高效便捷的操 作方式。（3）因地制宜原则充分借鉴其它城市的管理经验， 结合市市政设施实际情况， 开发 建设符合当地实情的市政设施数字化管理系统， 侧重解决本地区城市 市政设施管理的突出问题， 力求在成熟的市政设施数字化管理模式上 有所探索、有所创新，建立示范模式。（4）先进性原则 在系统的总体设计上， 借鉴各类系统的成功经验， 同
7、时注重考虑 同类系统的建设教训；在技术上，采用国际上先进且成熟的技术，使 系统设计更加合理、更为先进；同时，要充分考虑市市政管理的现状 和特点，在注重系统实用性的前提下，采用先进的计算机软、硬件环 境；在软件的开发思想上， 严格按照软件工程的标准和面向对象的理 论进行设计，保证系统的先进性。（5）安全性原则 由于整个系统所涉及数据大多属于政府内部资料及空间地理信 息，其安全性尤为重要，因此系统应遵循安全性原则。本系统在设计 时可考虑将安全性问题分为以下三种情况： 一是防止外部非法用户访 问网络；二是防止内部合法用户越权访问；三是意外的数据损害。具 体所采取的保障信息安全的手段是， 从信息系统（
8、即用于采集、 处理、 存储、传输、分发和部署信息的整个基础设施、组织结构、人员和组 件的总和）出发， 结合排水系统的特点，以风险和策略为出发点和核 心，通过在排水系统生命周期中对技术、 过程、管理和人员进行保证， 确保信息的机密性、 完整性和可用性特征， 从而将风险降低到可接受的程度， 达到保护信息和信息系统资产， 进而保障信息网络使命的最 终目的。（6）稳定性原则一般稳定性主要指系统的正确性、 健壮性两个方面， 由于系统是 在网络环境下运行， 且具有系统管理数据量大， 数据使用并发性强等 特点，这些特点对系统的设计提出了更高要求。因此，一方面系统在 提交之前应反复测试，把错误降低到最小程度，
9、保证系统正常运转； 另一方面，系统必须有足够的健壮性，在发生意外情况时，能够很好 的处理并给出错误提示，且能够得到及时恢复，减少不必要损失。（7）开放性原则信息平台的开放性是系统生命力的表现， 只有开放的系统才能够 兼容和不断发展， 才能保证前期投资持续有效， 保证系统可分期逐步 发展和整个系统的日趋完善。 系统在运行环境的软、 硬件平台选择上 要符合工业标准， 能够较为容易地实现系统的升级和扩充， 能无条件 满足所有硬件体系要求， 以适应后续工程和适应有关政策法规以及信 息技术的发展变化。3、建设目标本项目的建设目标在于：（1）建立市政设施管理的数字化模式，与业务深层次融合，提 高市政业务管
10、理水平和服务水平，形成市政一体化的管理平台；（2）实现市市政设施管理处对排水管网、泵站、道路、桥梁等 信息动态监控，辅助进行科学决策， 将许多安全隐患消除在萌芽状态；（ 3）提高突发事件和应急抢险反应速度和处理能力， 科学调度， 实现资源优化调配， 以最快的速度控制危害的延伸， 将危害降到最低 程度，为保障城市市政设施的安全稳定运行提供现代数字化管理手 段；（ 4）构建监测与模型的联合应用模式， 运用模型辅助进行决策， 提供管网规划改造的科学决策手段；（5）各业务子系统既能单独运行使用，又能集成为一个完整、 可靠、经济和有效的整体，并使之能彼此协调工作，发挥整体效益， 达到整体性能最优。4、建
11、设内容本项目建设内容包括以下四个方面：（1）综合数据库建设：进行综合数据库设计和建设，包括资产 数据库、基础地形数据库、 运行监测数据库、 文档、多媒体数据库等， 实现市政设施数据的标准化、 规范化入库， 同时建立市政设施数据长 期有效的更新维护机制；（ 2）业务管理软件构建：建设设施信息管理系统收集道路、桥 梁、排水系统的静态数据；建设管网在线监测系统，收集设施的动态 监测数据， 实现对监测数据和视频的实时显示和数据分析， 有效监控 设施的运行状态；将数字化管理手段与巡查维护、防汛应急、排水户 管理等业务进行整合和优化， 构建业务管理系统， 形成适用于市的市 政数字化业务管理流程和模式， 提
12、高监管效率； 为了保证数据安全和 操作，构建用户权限管理系统实现用户 -角色 -权限的管理；（3）软件支撑平台采购建设：进行包括 GIS 软件、操作系统以 及数据库的软件建设；（ 4 ）模型分析子系统构建：进行模型分析子系统构建，以为后 期进行模型应用模式构建提供支持。（四）、综合数据库建设技术要求1、数据库总体要求（1）总体要求综合数据库是市市政设施管理信息系统的重要支撑， 是各个子系 统数据交换和共享的场所， 其基础地位非常突出。 根据管理部门工作 的实际需要， 对部门及基层公司管理的各类市政设施的空间数据、 资 产数据等进行统一的存储和管理。数据库系统建成后， 要能为市市政设施管理信息系
13、统提供数据支 撑，为提升市市政设施管理处设施运行监管水平、 提高业务的办理效 率、增强部门的整体服务水平做贡献。综合数据库分为四个部分：基础地形数据库、资产数据库、运营 监测数据库以及文档、多媒体数据库。（1）基础地形数据库：存储地形中的各类要素，包括水系、境 界、交通、居民地、地形、植被等各要素的空间位置、属性信息；（ 2）资产数据库：统一存储市市政设施管理处管辖范围内的道路、桥梁、排水管网及其附属设施（3）运营监测数据库：负责维护管网中在线监测仪表所采集得 到的液位等实时数据。 除监测数据外， 运营监测数据库还管理所有市 政设施运营相关业务的数据信息，如管网巡查养护、防汛应急指挥、 排水户
14、管理等；（4）文档、多媒体数据库：将所有与管理部门业务相关的文档 资料、视频数据等以数据库的方式管理， 改变当前较分散的文件管理 方式，并为相关文件的查询提供数据源。2015 年 8 月 31 日，国务院以国发 2015 50 号印发促进大 数据发展行动纲要 。在数据库设计与建设过程中，充分考虑未来数 据资源目录和深层次挖掘服务。 数据库系统建成后， 要能为市市政设 施管理信息系统提供数据支撑， 为提升市市政设施管理处设施运行监 管水平、提高业务的办理效率、增强部门的整体服务水平做贡献。（3）设计要求及原则 在综合数据库设计过程中应综合考虑市政设施的特点， 考虑综合 数据库的建立与其它数据库存
15、在着较大的差别， 在整个数据库的设计 中应考虑综合管理数据库具备如下特点：1）随着城市规模的扩大，城市市政设施也会越来越复杂，市政 设施数据将会越来越庞大， 这就需要一个低冗余度、 可扩充性好的数 据库来对市政设施进行有效的管理；2）管网资产数据中包括节点和管线数据，存在着一定的拓扑关系，而拓扑关系是否准确将直接影响管网的模拟计算， 管网数据库需 要自动维护管网的拓扑结构；3）管网数据中节点和管线类型都较为复杂，节点有检查井、雨 水口等，另外还有泵站等管网要素， 这就需要资产数据库考虑大量的 专业信息及因素；4）资产数据库不仅需要管理大量的属性信息，也要对市政设施 及其附属设施的空间信息进行存
16、储， 同时，两者之间的对应关系需要 通过数据库的外键等一些字段信息来体现；5）管网资产数据库需要对高程以及基础地形数据进行管理和存 储；6）数据入库时，往往采取多人编辑的方式，容易产生数据库的 并发冲突；7）城市管网的地下分布四通八达，管网数据的泄漏将使得安全 生产无法得到保障， 因此，需要设计专门的安全机制保护管网数据的 安全性。基于上述特点， 综合管理数据库的设计应遵循以下几个原则： 1） 结构可扩充性； 2）拓扑可维护性； 3）数据完整性； 4）空间与属性 可关联性； 5）空间数据多源性； 6）数据编辑并发性； 7）数据安全 性。2、数据库结构要求（1）基础地形数据库结构基础地形数据库是所有与 GIS 相关的专业应用的数据基础， 地形 数
