邵成群

摘 要：在供水管網(wǎng)系統(tǒng)中其是城市最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施， 在推動(dòng)其運(yùn)行上有著十分重要的意義，基于此，本文分析了以GIS為基礎(chǔ)的供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析。

關(guān)鍵詞：GIS 供水管網(wǎng) 信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082 （ 2017 ） 08-0-01

引言

21世紀(jì)，信息化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了非常深入的普及。在信息化發(fā)展的浪潮下，城市的供水企業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的公共資源提供企業(yè)，順應(yīng)了時(shí)代的潮流，進(jìn)行了信息化的改革和發(fā)展。同時(shí)，供水行業(yè)由于行業(yè)的特殊性，需要對(duì)復(fù)雜且龐大的地下供水管網(wǎng)進(jìn)行管理。基于W上的基本條件，對(duì)供水管網(wǎng)等進(jìn)行了研究，提出了供水管網(wǎng)信息管理信息系統(tǒng)方案，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用系統(tǒng)。就目前的行業(yè)現(xiàn)狀分析，依然有許多城市的供水企業(yè)采用傳統(tǒng)的手工圖紙管理的方法來進(jìn)行地下管網(wǎng)的管理，送種傳統(tǒng)的管理方法不僅存在著管理效率低，出錯(cuò)率髙的缺點(diǎn)，還面臨著由于城市的建設(shè)和發(fā)展，地下管網(wǎng)越發(fā)復(fù)雜，導(dǎo)致管理成本大幅度上升的情況。同時(shí)，隨著地理信息系統(tǒng)理論的發(fā)展和越來越多的地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)施。使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)來構(gòu)建城市供水信息系統(tǒng)具有高度的契合度。其自身的工具方法、功能模塊、數(shù)據(jù)定義非常適合存儲(chǔ)和管理供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)。通過建立基于地理信息系統(tǒng)的城市供水信息系統(tǒng)從而提高供水企業(yè)的服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量已成為解決供水行業(yè)管理困境的最有效途徑。

一、GIS 的 C/S、B/S、M/S（移動(dòng) GIS）三種體系

C/S 用于數(shù)據(jù)采集與編輯，作為日常維護(hù)的操作端口，由專人負(fù)責(zé)管線和屬性更新。目前采取 CAD 電子文件導(dǎo)入作為底圖，再進(jìn)行繪制的方式來實(shí)現(xiàn)管線設(shè)施的更新。

B/S 用于局域網(wǎng)內(nèi)的一個(gè)發(fā)布平臺(tái)，相關(guān)用戶通過登錄互聯(lián)網(wǎng)，可以讀取 C/S 數(shù)據(jù)，其中包括管線信息、屬性情況等，同時(shí)可看到 SCADA 系統(tǒng)中的壓力、流量、余氯、濁度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，還可利用其中的查詢統(tǒng)計(jì)功能進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)導(dǎo)出等。

M/S（移動(dòng) GIS）是一種新型的基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信息系統(tǒng)架構(gòu)，是傳統(tǒng)的 C/S、B/S 桌面應(yīng)用的延伸，它結(jié)合 GIS、GPS 和移動(dòng)通信技術(shù)，使GIS 成為可移動(dòng)、便攜的供水管網(wǎng)信息查詢、分析平臺(tái)，改變了以往的桌面辦公模式，直接延伸至室外。移動(dòng) GIS 基于安卓系統(tǒng)研發(fā)，可實(shí)現(xiàn)外業(yè)狀態(tài)下 SCADA 數(shù)據(jù)、管線信息查詢、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)等功能。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

1.系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析

系統(tǒng)提供信息統(tǒng)計(jì)分析功能，方便用戶按自定義條件進(jìn)行綜合管網(wǎng)設(shè)備信息的圖文進(jìn)行互查查詢，統(tǒng)計(jì)輸出和分析管理。統(tǒng)計(jì)時(shí)，可分別按區(qū)域（行政區(qū)域、站所等）和統(tǒng)計(jì)對(duì)象（管線、節(jié)點(diǎn)、設(shè)備）分別統(tǒng)計(jì)。在統(tǒng)計(jì)圖表中，可用鼠標(biāo)控制放大或縮小圖表，調(diào)整思示效果。

2.用戶信息管理

系統(tǒng)通過與相關(guān)系統(tǒng)的接口，可W獲取接水點(diǎn)上的相關(guān)用戶信息。通過設(shè)置接水

點(diǎn)這類虛擬設(shè)備，我們可W建立起與官網(wǎng)與用戶一對(duì)多的關(guān)系，提供相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析功能，今后還可用于水量校核等工作中。

3.報(bào)表打印功能

W表格和相應(yīng)的餅圖或直方圖給出分類統(tǒng)計(jì)報(bào)表，包括：日常業(yè)務(wù)報(bào)表、坐標(biāo)數(shù)據(jù)報(bào)表、用戶自定義報(bào)表、設(shè)備設(shè)施屬性報(bào)表。

4.圖形打印功能

系統(tǒng)提供了用戶方便的圖形打印功能，通過與系統(tǒng)打印服務(wù)的調(diào)用實(shí)現(xiàn)圖片打印，支持各種打印機(jī)和繪圖儀。提供單張圖片按照卡尺比例、選定區(qū)域進(jìn)行打印預(yù)覽和打印圖片。提供大圖幅圖片自動(dòng)分割隊(duì)列持續(xù)打印。滿足用戶設(shè)置的圖層、區(qū)域、比例等要求。

5.衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)應(yīng)用

通過在電子地圖數(shù)據(jù)上疊加相關(guān)的影像數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，可W幫助用戶直觀了解相關(guān)區(qū)域，輔助相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)工作。

三、移動(dòng) GIS 系統(tǒng)的應(yīng)用

移動(dòng) GIS 系統(tǒng)運(yùn)行在安卓手機(jī)或者平板電腦上，可為外業(yè)工作人員提供現(xiàn)場(chǎng)查圖以及管網(wǎng)設(shè)施屬性查詢的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)外業(yè)工作的現(xiàn)場(chǎng) GIS 支持，提供道路定位、空間屬性查詢、條件屬性查詢、爆管分析、距離測(cè)量、圖層管理、服務(wù)配置等功能。

1.管網(wǎng)及相關(guān)附屬設(shè)施的屬性查詢

自來水管網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)施工過程中遇到的困難通常是管線信息不明確造成的，自來水管線深埋地下，它們的位置、埋深、材質(zhì)、口徑等信息具有非透明性，而這些信息又對(duì)施工尤為重要。通過移動(dòng) GIS 系統(tǒng)，施工人員可以在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)取施工及周邊任意區(qū)域內(nèi)的管線及各種附屬物信息。較查看圖紙的方式更高效，信息量更大，在應(yīng)對(duì)突發(fā)問題或是大范圍工程的情況下，GIS 系統(tǒng)的海量信息往往能為決策提供可靠依據(jù)。

2.事故現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)閥門的定位

在傳統(tǒng)的供水搶險(xiǎn)過程中，由事故引發(fā)的關(guān)閥操作主要依賴于原始竣工資料中“栓點(diǎn)圖”提供的信息，但這種僅依靠地面建構(gòu)筑物制作的圖檔資料目前已越來越不適應(yīng)爆管搶修快速響應(yīng)的需要。首先，此類栓點(diǎn)的確定方法存在一定人為主觀性，相對(duì)容易產(chǎn)生錯(cuò)誤或標(biāo)注不清晰，隨著時(shí)間的推移這些問題在解決過程中顯得更加復(fù)雜。其次，隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，大面積的開發(fā)和拆遷使原來一些作為“栓點(diǎn)圖”中的永久固定建筑物已被拆除，造成大量“栓點(diǎn)圖”失去原有的功能。此外，在現(xiàn)場(chǎng)搶修過程中還會(huì)遇到閥門被占?jí)夯虮黄茐牡那闆r，必須擴(kuò)大工作范圍尋找并關(guān)閉外圍相關(guān)閥門，這個(gè)過程若按傳統(tǒng)圖紙查詢必然會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)搶修速度，擴(kuò)大事故影響程度。GIS 系統(tǒng)內(nèi)每一處閥門的位置都經(jīng)過 GPS 儀器測(cè)量，有精確的三維坐標(biāo)記錄，輔助 GPS 現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)定位系統(tǒng)，可準(zhǔn)確、快捷地利用空間坐標(biāo)找到相關(guān)閥門。針對(duì)因閥門占?jí)?、故障等引發(fā)的搶修障礙，GIS 系統(tǒng)可以快速提供二次關(guān)閘方案，尋找事故周邊地區(qū)相近閥門，及時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)險(xiǎn)情，并將事故損失控制到最小。同時(shí) GIS 系統(tǒng)包含了管網(wǎng)管線上其他各類附屬設(shè)施的信息，為現(xiàn)場(chǎng)搶修提供了充分的資料儲(chǔ)備，便于施工人員制定更合理、快捷的搶險(xiǎn)方案。

運(yùn)用無(wú)線傳輸技術(shù)，施工人員可將現(xiàn)場(chǎng)信息以文字、圖片或視頻的形式上傳至管理部門，讓相關(guān)決策者更容易了解一線工作情況，及時(shí)做出指示。同時(shí)讓現(xiàn)場(chǎng)人員的工作更加便捷，依靠信息化技術(shù)將各類維護(hù)信息記錄得更詳細(xì)，也易于實(shí)現(xiàn)索引、排序、查找等功能，極大地方便了用戶調(diào)取和分析相關(guān)信息，提升了管網(wǎng)管理的工作效率和規(guī)范化管理水平。

四、結(jié)語(yǔ)

目前，GIS 在圖檔信息化管理、管網(wǎng)設(shè)計(jì)、模型建設(shè)、壓力流量數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等方面應(yīng)用廣泛；在紙質(zhì)資料整合，實(shí)現(xiàn)空間查詢方面效果明顯并能為供水企業(yè)日常生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)保證。結(jié)合現(xiàn)狀，未來還將啟動(dòng) GIS 平臺(tái)虛擬化建設(shè)，屆時(shí)可實(shí)現(xiàn)用戶直接登錄服務(wù)器，不在本地緩存數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]耿冰. 城鄉(xiāng)供水管網(wǎng)水力水質(zhì)模型研究[D].東南大學(xué)，2016.

[2]王北. 基于GIS的停水管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].湖南大學(xué)，2016.

[3]張保文. 試論GIS技術(shù)用于供水信息化管理[J]. 科技與企業(yè)，2016，09：98.