摘要：本文主要是研究基于C/S軟件體系結(jié)構(gòu)，應(yīng)用Unity3D三維視頻模擬技術(shù)，并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的邏輯和算法，在管道檢測(cè)機(jī)器人硬件的配合下研究一套切實(shí)可行的排水管道缺陷檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)、防御的軟件系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)可以幫助人們采集那些封閉、空間狹小、視覺上不能直接看到的管道上存在的各種缺陷問題。該系統(tǒng)在相應(yīng)的硬件設(shè)備的配合下可用于城鎮(zhèn)排水管道的故障檢測(cè)，也可用于風(fēng)力發(fā)電扇葉問題的診斷，以及其他具有類似特征的管道缺陷的檢測(cè)。該軟件系統(tǒng)可以在已有的機(jī)器人硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，完成管道內(nèi)部視頻的采集、數(shù)據(jù)導(dǎo)入、缺陷分析、缺陷存儲(chǔ)、缺陷統(tǒng)計(jì)和防御、缺陷報(bào)表的生成、缺陷的三維立體模擬圖和管道坡度圖等幾大功能模塊。

關(guān)鍵詞：數(shù)理統(tǒng)計(jì)；排水管道；維護(hù)

中圖分類號(hào)：C812；TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-864X（2016）03-0300-01

一、引言

排水管線是城市生存和發(fā)展的"命脈"。目前國(guó)內(nèi)管網(wǎng)日益老化，養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)相對(duì)落后，對(duì)其安全構(gòu)成很大威脅，因此，如何進(jìn)行管道的檢測(cè)、對(duì)排水管道的運(yùn)行狀況進(jìn)行正確判斷及評(píng)估，并采取行之有效的養(yǎng)護(hù)管理手段，成為管道養(yǎng)管系統(tǒng)中最為重要的一環(huán)。

二、排水管道維護(hù)管理的現(xiàn)狀及存在的問題

我國(guó)在排水管道的缺陷檢測(cè)、防御等問題上還存在一些不盡如人意的地方，該系統(tǒng)利用機(jī)器人硬件的配合可以幫助人們采集那些封閉、空間狹小、視覺上不能直接看到的管道上存在的各種缺陷問題。管道缺陷統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以幫助人們?cè)阡佋O(shè)管道時(shí)給出合理的建議，做出更好的決策。如，在管道的用途、管道所處的地理環(huán)境、管道的類型和選材上做出更合理的搭配，使鋪設(shè)和維護(hù)成本更低、管道更耐用。

本次研究主要涉及到的技術(shù)有C/S軟件體系結(jié)構(gòu)、Unity3D模擬技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)的邏輯和算法。在解決方案中分別承擔(dān)著各自不同的重要作用，使得該設(shè)計(jì)方案具有實(shí)用性、可視性、高效性、易操作性和完備性。

在我國(guó)各級(jí)城鎮(zhèn)居民生活的環(huán)境中，不管是路面上，還是埋藏于地下，甚至依附于各類建筑物上，都鋪設(shè)了大大小小、長(zhǎng)長(zhǎng)短短的管道。而這些用于不同用途、長(zhǎng)期使用的管道，在出現(xiàn)故障后，如何方便的判斷缺陷位置、了解缺陷的類型、掌握缺陷區(qū)域的大小，為修復(fù)管道提供依據(jù)。另外，利用大量的缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和匯總，為未來鋪設(shè)管道提供合理化建議。排水管道缺陷檢測(cè)軟件系統(tǒng)的解決方案，提供了各類報(bào)表、數(shù)據(jù)、圖形、三維立體模擬效果圖，可以為管道缺陷修復(fù)和維護(hù)工作提供依據(jù)。另外，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以為將來鋪設(shè)管道提供指導(dǎo)。近年來運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)思想和方法對(duì)次進(jìn)行規(guī)范化研究的現(xiàn)狀 ，采用不同的數(shù)理方法，從不同角度和層次對(duì)此進(jìn)行的研究和探討，判別分析、回歸分析以及聚類分析等，是目前使用較多的數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，這些方法對(duì)證的規(guī)范化研究此項(xiàng)目具有重要的作用，但也不可避免地存在一定的不足和缺。

三、將數(shù)理統(tǒng)計(jì)運(yùn)用到排水管道維護(hù)管理系統(tǒng)中的對(duì)策建議

人們對(duì)管道缺陷檢測(cè)系統(tǒng)的需求不再僅停留在數(shù)據(jù)的事務(wù)處理上，逐漸發(fā)展到對(duì)數(shù)據(jù)的決策支持上；不僅僅滿足于靜態(tài)圖片顯示缺陷結(jié)構(gòu)，逐漸向三維立體模擬動(dòng)畫模型上發(fā)展。

首先要完善排水管道，然后會(huì)對(duì)其進(jìn)行界定，并梳理相關(guān)法規(guī)制度。從宏觀上是以瀑布式軟件開發(fā)方法為主，局部階段輔以原型式分析和迭代式分析為輔。研究過程中采用的技術(shù)路線是從需求調(diào)研和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析出發(fā)，找出目前管道缺陷信息處理系統(tǒng)中的缺陷和不足，并充分挖掘新時(shí)代、新作業(yè)環(huán)境下用戶更高、更迫切的需求，擬使用新技術(shù)、新方法分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)思出一套可行的軟件系統(tǒng)技術(shù)解決方案。實(shí)驗(yàn)手段主要是利用計(jì)算機(jī)的軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，進(jìn)行系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目在分析和設(shè)計(jì)過程中主要涉及到的技術(shù)包括：C/S軟件系統(tǒng)的構(gòu)建、數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)、系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的輔助工具、三維動(dòng)畫模擬技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)算法。應(yīng)用的輔助工具有：Microsoft Visual Studio開發(fā)平臺(tái)+SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)+Unity3d 4.6.3+Microsoft Visio 。具有多年的軟件開發(fā)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并擅長(zhǎng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)算法的構(gòu)建和Unity3d技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人員有科學(xué)有依據(jù)的將理論和實(shí)踐相結(jié)合。使得研究從技術(shù)、方法、人員上都是可行的。遵循比較優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)略發(fā)展經(jīng)濟(jì)是我們所要提出的首要建議。這一建議與世界銀行通過其《1990年世界發(fā)展報(bào)告》所提出的發(fā)展勞動(dòng)密集型行業(yè)的政策建議非常接近。

在目前大多數(shù)的缺陷數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，主要實(shí)現(xiàn)的功能是管道缺陷的查找、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和報(bào)表的生成。這些數(shù)據(jù)雖然能夠提供有關(guān)管道缺陷的描述，幫助管道維修人員了解和修復(fù)管道缺陷。但是，這些資料不夠直觀、不夠詳盡，而且由于不能持久保存大量缺陷數(shù)據(jù)，從而不能提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，不能為新管道的選擇和鋪設(shè)提供決策支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]田英.城鎮(zhèn)排水管道管理維護(hù)中的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 中國(guó)市政工程，2013年6月。

[2]楊金英.市政排水管道的維護(hù)與管理[J].科技與企業(yè)，2015 （5）。

[3]劉斯媚.淺談室外排水管道的維護(hù)及管理.才智2011，9。

[4]關(guān)石菡.數(shù)理統(tǒng)計(jì)在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用研究[J].林區(qū)教學(xué)，2011 （6）。

作者簡(jiǎn)介：石彥芳，1976年生人，女，河北保定人，河北軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，副教授，主要從事計(jì)算機(jī)管理研究。