摘要：以组件式GIS的应用系统研究为背景，研究隧道机电设备管理与维护系统，并且建立设备管理评估的指标体系，结合多级模糊综合评判给出设备管理效绩评估的实现方法，为维护方案提供有益的参考。
关键词：GIS系统隧道机电设备管理系统
一、引言
目前计算机在隧道机电设备管理中的应用还主要停留在台帐管理阶段，设备的空间分布、作业状态、定位信息等还没有纳入计算机管理的范畴，并且对设备管理人员的效绩评估没有一种系统的评价方法。本文将对基于GIS技术的机电设备管理系统做相关研究。
二、地理信息系统技术概述
（一）地理信息系统概述。地理信息系统（Geographicinformationsystem，简称GIS）是一种先进的计算机软件技术。它是对各种空间信息进行收集、存储、分析和可视化表达的信息处理与管理系统。GIS的处理、管理对象是对多种地理空间实体数据以及它们之间的关系，在计算机软件和硬件支持下，把各种信息与地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GIS技术、Internet、多媒体技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来存储、编辑、显示、转换和分析，形成一个综合分析应用的技术系统。主要应用于分析和处理在一定地理区域分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
（二）电子地图技术。随着计算机技术的发展和革新，商业化的GIS开发工具软件成为当今发展最快的软件产业之一。从目前国内地理信息系统开发所使用的软件情况来看，以ArchInfo/MapObjects、Mapinfo/MapX
较多。国产GIS软件由于面世时间短，用户较少，其性能及稳定性尚待提高。本文所研究的隧道机电设备管理系统的GSI开发采用的是MapInfoProfessional7.0以及MapX4.5。
MapInfo地理信息软件是美国MapInfo公司的产品，它吸取了传统GIS系统的精华，并借助于计算机技术的发展，及时将GIS概念从大中型计算机的专业工作站上介绍到普通桌面PC上，开创了一种崭新的信息系统模式，即桌面地图信息系统，吸引了越来越多的用户。MapInfo虽然具有强大的地理信息图形化能力，但是MapInfo提供的主要开发工具MapBasic并不是标准的主流开发工具。MapInfo公司又推出了一种基于OLE的嵌入式GIS组件MapX。MapX是组件式GIS软件，从GIS软件发展的历程也可以看到组件式GIS是GIS软件发展的趋势。因此，隧道机电设备管理系统GIS的开发，主要利用MapInfo软件来进行信息的录入与计算机地图的制作，真正的系统开发是基于MapX的。
三、系统总体设计
（一）系统的体系结构。本文所研究隧道机电设备管理系统是隧道监控与管理系统的子系统。隧道监控与管理系统由两个子系统构成：隧道智能监控系统CMCS和隧道机电设备管理系统CDMS。
隧道智能监控系统（CMCS）是基于分布式和现场总线技术的网络监控系统，负责对隧道内部进行实时监控，主要包括以下几个子系统：通风控制与环境检测系统，交通检测控制系统，火灾报警控制系统，照明控制系统，视频监控系统，有线广播与紧急电话系统。隧道机电设备管理系统（CDMS）基于GIS技术和空间数据库技术，利用电子地图的形式形象化的表现各种机电设备的基本属性、空间分布规律、空间位置等信息，并且以接口的形式展现设备之间的连接关系，方便了对隧道内部设备及交通信息资料的存贮、更新、分析、查询等管理过程，实现了图文互查、综合分析，提高了设备空间分析的时间效率。
（二）管理系统网络结构。整个系统总的网络结构主要由自上而下的三层组成：
1．系统中心采用以太网联接服务器、操作工作站、火灾报警主机、紧急电话总机、有线广播总机等设备，并将这些设备与通往隧道内的骨干通讯网联接起来。
2．系统的控制骨干网采用自愈式光纤环网。采用光纤交换机构建自愈式光纤环网，能确保在出现一个网络断点的情况下自动恢复网络的连接，保证骨干网与上位监控系统的数据传输的可靠性。
3．由于区域控制器与机电设备间通讯的实时性、确定性、可靠性要求较高，故区域控制器与分散的受控机电设备之间采用现场总线。
隧道通风控制子系统、隧道照明控制子系统、隧道交通控制子系统、隧道电力子系统共享区域控制器，共用系统骨干网传输信息，在区域控制器及中心控制器中共用系统平合，实现系统在低端的集成。隧道火灾子系统、隧道紧急电话子系统、隧道广播子系统、CCTV（ClosedCircuitTelevision）子系统、在监控中心通过系统主机连接中心局域网，在系统高端进行连接，通过SCADA监控软件实现系统间的互联。
隧道数据分析程序运行在管理工作站上，主要负责对主通讯程序采集到的各种数据进行分析、汇总、曲线、历史曲线、打印、日报、月报、年报等。系统在双服务器间采用冗余的磁盘阵列以实现系统数据的高速、安全、可靠及一致性存储，并通过集群管理软件实现双机热备及双服务器负荷的动态分配，从而实现任意一台服务器崩溃时的无缝切换及提高服务器的响应能力。
（三）评价体系。机电设备管理的综合评估带有一定的模糊性，一是评判的结果一般是优、中、良、差等，本身就不具备精确的定义；二是评判中要同时考虑多种因素，而这些因素对评判结果的影响的大小往往是很难定量的。因此系统采用多级模糊综合评判方法对设备进行评估，综合评估表现为单一评判指标的全面性和多评判指标的组合、综合。单一评判指标具有普遍性，可以避免评价指标的片面、粗糙，进而减少了评估结果的过大差异，而多指标的综合可以全面、准确地评价设备管理工作。
四、结束语
本文结合隧道机电设备建设的实际情况和要求，将组件式GIS技术应用于隧道机电设备管理系统，把组件技术的诸多优势带入了GIS监控系统，方便了对隧道内部设备及交通信息资料的采集、存储、更新、分析、查询等管理过程。研究和采用GIS开发组件MapX完成了电子地图模块的开发，实现了设备的图文互查、综合分析，并且建立了设备管理评估的指标体系，结合多级模糊综合评判给出了设备管理效绩评估的实现方法。
参考文献：
齐锐、屈韶琳、阳琳赞，用MapX开发地理信息系统，北京：清华大学出版社，2003.
刘光，地理信息系统二次开发教程组件篇，北京：清华大学出版，2003.
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MapInfo公司，MapInfoProfessional6.0用户手册，2002.