基于互联网+的区域供热综合管理平台研究

王玲 董琦 田雨辰 王晓丽

摘要 以天津市供热办为背景，通过分析城市供热管理工作中面临的问题，开展基于“互联网+”的区域供热综合管理平台的研究。从供热办管理工作需求出发，提出应用B/S架构，WebGIS，Javascript，Html5+CSS3等关键技术搭建区域供热综合管理平台，包括：供热信息管理子系统、基于WebGIS的供热一张图系统和基于iPad的移动信息查询系统。为实现政府部门对全市供热项目信息的准确把握、区域供热的动态管理以及科学决策提供一个新思路。

关 键 词 互联网+;WebGIS;移动查询;区域供热;管理系统

中图分类号 TU995     文献标志码 A

随着城市供热项目建设的发展，城市供热系统逐步壮大，这对政府部门对于供热企业的管理以及区域供热用热的指导、协调和管理工作提出了更高的要求。而供热办作为城市供热的掌舵者，现阶段的工作模式仍存在诸多问题：市区范围内新建、扩建、改建项目众多，市、区及供热单位依靠公文报表等作为信息交流手段，办公效率低，审批流程繁琐[1];供热办根据城市总体供热规划进行供热分区，空间的划分缺乏宏观把握;供热资金的核查任务重，缺乏直观的数据统计图表。为此，结合供热办管理工作中存在的各种问题，采用互联网时代中的新兴技术，研究开发一个面向政府供热部门的信息化管理平台迫在眉睫。

1 市供热办需求分析

城市供热系统是由热源、热网、热用户组成的庞大、封闭、复杂的循环系统。随着城市的热源、热网覆盖面积的扩大，热用户数量的不断增加，政府供热部门不仅要完善各个区域供热部门和企业的相关业务，还需要实现对区域供热的系统化管理。李忠玉等[2]提出互联网技术的应用推动了各行各业的发展，供热行业也不例外。实现供热行业的信息化管理是大势所趋，而将互联网技术应用在供热行业则改变了其传统工作模式，实现了供热行业的信息化、科学化管理，提高了人们的工作效率，也为企业节省了人力、物力。互联网的飞速发展，为管理层进行管理与决策创造了便利的条件。姜倩倩等[3]提出的智能供热是借助智能决策平台，为运行管理人员提供辅助决策支持。王军[4]提出的城市供热企业信息化管理平台实现了对热源、热网、换热站全系统的远程监控、调度、能源消耗分析，对供热企业的管理方式进行了改进。而面向政府供热部门的区域供热综合管理平台却鲜有学者研究。

市供热办的管理工作涉及整个城市的所有供热部门和供热企业。为实现市供热到区域供热再到相关企业的动态管理，政府部门迫切需要借助信息管理平台对全市供热项目的基本信息、手续档案、空间位置、资金计划等进行统一管理和维护。因此，本文使用J2EE技术开发B/S架构的供热信息管理系统对项目的相关信息进行存储，优化审核催办流程。并借助WebGIS技术，开发基于WebGIS的供热一张图系统，以“一张图”方式共享信息，对项目位置信息进行空间展示，结合供热项目建设及管理决策需求，在系统中实现项目数据的自定义汇总，为市供热办分析该年度的供热设施分布、建设发展情况及运营情况，提供建设全过程的动态信息，实现科学决策[5]。结合Html5+CSS3技术在移动端研发基于iPad的移动信息查询系统，为供热办下属部门及各供热单位进行项目现场调查，及时准确地了解项目进度，提供高效、便捷的移动管理工具。

2 平台设计

2.1 平台总体设计框架

本文依据供热办信息化建设的实际情况，面向市供热办工作人员和下属区相关单位工作人员及部门领导等用户，围绕供热办对全市供热项目基本信息的查询和汇总管理，以及在线的供热专项决策分析等业务，研究设计了区域供热综合管理平台。如图1所示，该平台的总体框架分为3个子系统，分别为：供热信息管理子系统、基于WebGIS的供热一张图子系统和基于iPad的移动信息查询子系统。网络拓扑结构图如图2所示，系统在供热办的服务器上搭建环境并部署，使得系统正常运行。

一般系统架构模式分为客户端/服务器模式（C/S）和浏览器/服务器模式（B/S），C/S模式的系统需要用户安装客户端来访问系统功能，而B/S模式可提供跨平台的应用环境，使用浏览器直接访问业务功能，具有开放性与扩展性良好、开发维护成本低等优点。从项目管理的业务角度和用户分布情况分析，本系统采用B/S模式作为系统架构。

2.2 平台功能设计

为实现市供热办对区供热项目及供热单位的“一张图”管理，同时管理过程实现“天上看，地上管，网上查”，在对系统需求及功能分析基础上，区域供热综合管理系统中3个子系统的功能分别如下。

2.2.1 供热信息管理子系统

供热信息管理系统具体包括项目管理，单位管理，用户职能分配，审核任务信息，项目催办查询，统计汇总，修改记录查询以及个人信息管理八大模块。

1）项目信息管理模块：主要实现对电厂、热电联产、中继泵站、地热、锅炉房、可再生综合能源站等项目基本信息的录入与查询。市供热办人员负责对供热明细（项目名称，供热单位名称，行政区域等）相关信息进行管理与维护，区供热办人员不具备修改供热信息的权限，只能查看所管辖单位的信息，下级填报人员进行更为详细的信息录入。

2）单位信息模块：分为上级单位管理以及供热单位管理。主要实现市供热办对区供热办及相关供热单位的管理，通过增加单位编号，名称，行政区域的录入，划分责任界限。

3）用戶职能分配模块：主要将市供热办用户与供热单位相连接，按照电厂、热电联产、中继泵站、地热、锅炉房、可再生综合能源站这六大项目分类，明确相关人员所需管理的信息并进行基本信息的填报以及立项批复等文件的上传。

4）审核任务信息模块：实现对任务信息的动态管理，市供热办查看区供热办提交的审核任务并进行批复，区供热办针对市供热办的批复意见进行修改，并对下级单位提交的审核任务进行批复。下级单位填报人员对审核进行修改直到通过入库。其工作流程图如图3所示。

5）项目催办模块：实现由市到区到企业的项目催办信息的管理。

6）统计汇总模块：实现市供热办对六大类项目的设施数量、面积、供热能力等相关信息的自定义统计汇总，实现各独立主体历史数据的横向及纵向对比，便于宏观管理。如图4所示。

7）修改记录查询：市供热办对信息的修改记录有相应的查询权限。

8）个人信息模块：系统角色信息的维护和权限。

2.2.2 基于WebGIS的供热一张图子系统

本系统将天津市供热项目信息在空间上进行展示，将项目的分布信息空间化，数据信息图表化[6]。實现项目基本信息的查询和汇总管理，以及动态的供热专项决策分析功能，并以“一张图”方式共享信息，服务于供热办及下属单位。本系统主要模块包括图层管理，GIS基本功能，项目信息点查询，项目空间查询，项目条件查询，项目信息汇总统计，地图量算，位置书签这八大模块。

1）图层管理模块：系统可以加载基础矢量底图及遥感影像数据，作为项目空间信息底图使用，作为用户查询和定位项目的参考。不同类型的项目以不同的颜色分层显示到地图上。实现了贴合实际的、合理的、面向供热设施的供热范围，管线范围，分类浏览动态管理。

2）GIS基本功能模块：提供地图基本操作，如对数据进行采集及编辑，对不同地物的属性进行描述，鼠标滚轮放缩，地图拖拽、地图鹰眼等。

3）项目信息点查询模块：用户将鼠标放在项目边界数据上，可以直接查看该项目所关联的子项目的启动年份和完成状态信息。双击子项目名称，显示项目信息包括子卡片详细阶段信息以及相应的图片数据。

4）项目空间查询模块：鼠标点击地图上项目的空间位置，查看该项目所关联的信息数据，包括项目子卡片信息、子卡片详细阶段信息、以及相应的图片数据。

5）项目条件查询模块：通过项目属性多条件搜索，系统列出满足条件的搜索结果，可以进行空间定位，查看项目所在位置及项目详细信息。

6）项目信息汇总统计模块：基于市供热办的工作需求，对所有项目进行汇总统计，按项目类别、项目所在区、责任单位、是否开工4种方式进行项目汇总。汇总结果以表格形式展示，主要字段包括项目名称、建设规模、投资规模、投资来源、计划完成时间及报批情况等。

7）地图量算模块：实现对于地图全图平移、缩小、长度与面积量算等功能。测量时，长度单位可选米或公里，面积单位可选平方米或平方公里。

8）位置书签模块：用户可借助此模块实现对重点项目空间位置的保存，快速定位查看。

2.2.3 基于iPad的移动信息查询子系统

供热移动成果展示系统为配合系统中项目经办人角色的汇报需求，系统在移动端地图模块提供基于iPad的供热项目基本信息查阅、空间分布浏览、分类查询、实时定位以及实景上传等功能，可应用于供热办下属各子单位到项目现场调查，也可以协助各级部门动态掌握项目进度[7]。系统包含4个功能模块。

1）离线基础底图：系统可加载多种地图数据，如电子导航地图、影像图等，数据全部为离线访问，零流量耗费。提供基于手势的地图操作，如平移放缩等。

2）项目空间查询：项目可通过图层开关，按类型显示同类项目，也可以通过关键字查询项目，查看空间位置及项目详细字段信息。

3）GPS用户定位：实时在地图上显示当前用户所在位置，位置可以转换到天津本地坐标。

4）系统工具：提供指南针、计算器、地图量算功能（90°坐标，测量结果准确）。

2.3 系统实现的信息技术

2.3.1 B/S架构

系统所采用最新的Javascript是一种基于原型的动态型语言，适用于多个平台。系统的架构方式是经典的3层架构，分别为表示层，业务逻辑层和数据访问层。这3层相互独立，由于不同的用户拥有不同的权限，所查看到的内容根据权限的不同而各不相同，做到了数据的保密性。此架构使得系统内部模块之间的关系达到低耦合，方便管理层进行管理，具有较强的可扩展性，适应系统将来的扩展和变化，最大程度上满足了项目的要求。同时系统具有灵活访问、使用的优点。使用过程不受地域限制，在任何地方都可进行操作而不用安装任何专门的软件，降低了维护成本。使用https的加密方式，使得系统虽然运行在外部Internet中，但是信息传输中得到安全保障。

2.3.2 基于html5搭建WebGIS平台

在GeoServer开源平台上，搭建基于html5的WebGIS平台。结合PostgreSQL、tomcat服务及GIS等技术综合进行系统的开发及部署。形成供热设施运维信息、建设计划、档案管理一体化管理模式，可以实时显示供热站的信息情况，掌握动态信息。通过对服务器端保存记录的各个点数据进行分析，得到供热专项的专业统计，为进一步的决策提供数据基础。

通过 GeoServer 可以便捷地发布地图数据，允许用户对特征数据进行更新、删除、插入操作。由于系统能够兼容word，pdf，ppt，jpg，png等文件的上传，可以进行在线查看，也可以在离线状态下进行地图数据的信息查询和数据管理，提高现场工作效率，便于市供热办快速了解项目的具体情况并进行战略部署。上传的文件最大支持到2 GB，采用异步传输的功能，可以后台上传文件，同时系统界面使用友好，响应快速，不影响用户的使用体验。

2.3.3 Html5+CSS3技术

结合移动技术，采用Html5+CSS3技术在手机端研发监督平台，将市供热办，区供热办，供热企业三方工作统一到一个平台上。通过层叠样式表的使用，控制Web页面的外观，将页面的表现形式同页面内容分离，缩短加载时间，同时便于后期维护。

3 平台实现与应用效果

“互联网+区域供热”并不是两者简单相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与供热管理进行深度融合，创造新的发展生态，将互联网的创新成果深度融合于管理的过程中。通过对区域供热综合管理平台的研究，并将平台于2018年3月正式用于天津市供热办及其下属单位，其产生的应用效果如下。