燃气管网抢险、巡检、派工系统智能终端的设计与实现

摘要

燃气管网信息系统建设是数字城市建设的重要组成部分，目前管道燃气行业虽然出现了信息化产品，但一般都只局限于客服收费、外业巡检上报等单一业务。不能满足人员和设备管理、野外施工维护、信息反馈、综合会诊以及发现险情应急处理等综合管理应用需求。本文针对现有燃气巡检系统存在的不足，设计开发了燃气管网抢险、巡检、维护系统智能终端系统。本文的主要研究工作包括:
　　 1)以海南民生燃气公司日常业务为例，深入分析了燃气管网信息化的应用需求，设计了燃气管网终端业务系统，涵盖巡检、维护派工以及抢险子系统。采用Json序列化和反序列化技术，设计并实现了移动终端与信息中心数据库间的表格数据交互;设计系统短信与通用短息格式之间的区分方法。
　　 2)针对移动终端GPS轨迹由于信号遮挡、不稳定等造成的轨迹数据与道路偏离等问题，提出了一种基于道路外包矩形的自适应匹配算法。本算法首先建立道路的外包矩形，通过外包矩形与GPS点的位置关系来判断可能的候选路段，之后再确定唯一匹配路段。通过外包矩形的粗判排除了不可能的匹配道路，即提高了对路段的遍历效率。较适用于手机这类受电池，性能等硬件条件限制明显的终端设备。
　　 3)在Windows Mobile平台上利用Visual C#语言从底层设计与开发了燃气管网抢险巡检派工系统终端系统。该终端系统具备工单读取功能、信息上报功能、信息反馈功能、野外信息采集功能以及拍照、采集视频并将信息实时传回服务器的功能，从而实现后台的远程会诊。除此之外，该终端系统还具备基本的GIS功能，GPS定位及简易导航功能。目前该系统已在海南民生燃气公司得到初步应用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 课题来源及论文研究的主要内容

第二章 燃气管网抢险、巡检、维护系统分析与设计

2．1 需求分析

2．2 系统总体设计

2．2．1 系统设计原则

2．2．2 系统建设目标

2．3 系统结构体系

2．3．1 系统体系结构

2．4 系统功能设计

2．4．1 巡检上报模块

2．4．2 管网维护模块

2．4．3 险情处理模块

2．4．4 GIS和GPS功能模块

2．4．5 终端交互模块

2．4．6 系统管理模块

第三章 燃气管网系统关键技术

3．1 移动智能终端平台

3．1．1 电源管理

3．1．2 移动数据库技术

3．2 网络交互

3．2．1 WebService技术

3．2．2 短信侦听

3．3 嵌入式地理信息系统

3．3．1 嵌入式GIS特点

3．3．2 矢量地图数据组织

3．3．3 空间数据索引

3．3．4 栅格数据的读取与显示

3．4 全球定位系统

3．4．1 手机GPS信号获取

3．4．2 GPS误差分析

3．4．3 坐标转换

第四章 巡检地图匹配算法

4．1 地图匹配算法研究基础

4．1．1 地图匹配的基本原理

4．1．2 垂直投影匹配算法

4．1．3 历史轨迹推算匹配算法

4．2 基于道路外包矩形自适应匹配算法

4．2．1 道路外包矩形处理

4．2．2 自适应判断

4．2．3 匹配综合模型设计

第五章 燃气管网系统实现

5．1 系统开发环境

5．2 系统运行软硬件环境

5．3 系统运行效果

5．3．1 系统主界面

5．3．2 巡检子系统

5．3．3 管网维护子系统

5．3．4 抢险子系统

5．3．5 公共模块

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要研究工作与成果