譚德龍

（蘇州吳中供水有限公司，江蘇 蘇州215100）

1 引言

由于供水行業(yè)信息化程度發(fā)展緩慢，使得地下供水管線情況難以得到清晰地梳理，在供水行業(yè)進(jìn)行管網(wǎng)新（改）建和搶修時(shí)，時(shí)常會(huì)發(fā)生錯(cuò)挖、爆管事故。因此，智慧水務(wù)項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)資產(chǎn)實(shí)時(shí)直觀動(dòng)態(tài)管理、營(yíng)收水表掛載、DMA 分區(qū)計(jì)量、管網(wǎng)水力模型建設(shè)意義重大。

2 GIS 對(duì)供水管網(wǎng)的影響

引入先進(jìn)的GIS 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)如下：

①提高企業(yè)管理效率。供水公司可以從設(shè)計(jì)、施工、竣工、驗(yàn)收試驗(yàn)等方面分別進(jìn)行嘗試，同時(shí)GIS 可以采取OA 的形式，通過(guò)管理工作流程，實(shí)現(xiàn)高水平管理的目標(biāo)，不斷提升企業(yè)管理效率。

②顯著提高客戶服務(wù)水平。

③增強(qiáng)自來(lái)水公司快速反應(yīng)和適應(yīng)能力。

3 各平臺(tái)優(yōu)缺點(diǎn)分析

目前，國(guó)內(nèi)供水GIS 平臺(tái)的主要類型包括ArcGIS、MapGIS、Supermap 等，各平臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

ArcGIS 的最新版本操作更便捷、功能更強(qiáng)大，不僅支持云GIS 和時(shí)間GIS，還力爭(zhēng)做到GIS-RS 一體化，在數(shù)據(jù)處理、運(yùn)行速度以及三維處理方面性能顯著提升，增強(qiáng)了用戶的3D 感受。缺點(diǎn)是價(jià)格較高。

MapGIS K9 是我國(guó)目前創(chuàng)新水平較高的系統(tǒng)版本，能滿足用戶長(zhǎng)時(shí)間并發(fā)訪問(wèn)的需求，還可滿足回溯不同時(shí)期管網(wǎng)的發(fā)展和衍變、對(duì)地籍變更進(jìn)行詳細(xì)查詢、利用防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)減少因自然災(zāi)害造成的損失、對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)等相關(guān)應(yīng)用處理的需要。對(duì)于較為復(fù)雜的地下三維地質(zhì)模型、地上三維景觀模型、地表三維地形模型等，MapGIS K9 同樣可以在極短時(shí)間內(nèi)，高效快速建模并開(kāi)展相應(yīng)的一體化管理工作，在三維數(shù)據(jù)綜合可視化和融合分析方面表現(xiàn)突出。MapGIS K9 的遙感數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，可做到利用機(jī)載原始數(shù)據(jù)生成正射影像并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，明確劃分專題信息并提取，利用其功能倉(cāng)庫(kù)，將上述各種功能匯總起來(lái)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)于搭建成適應(yīng)各專業(yè)的影像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)或GIS 與影像相結(jié)合的綜合處理平臺(tái)有著積極作用。不足之處是各歷史版本中漏洞較多，需持續(xù)完善。

Supermap 作為新秀，優(yōu)點(diǎn)是功能齊全，二次開(kāi)發(fā)環(huán)境友善，整體功能效果顯著。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)處理效果不佳。

4 實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)資產(chǎn)實(shí)時(shí)直觀動(dòng)態(tài)管理

實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)資產(chǎn)實(shí)時(shí)直觀動(dòng)態(tài)管理，要完成老舊管線普查和新建項(xiàng)目的錄入工作。由普查測(cè)繪公司來(lái)完成老舊管線普查，耗資較大，數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度低，屬性采集較少，需后期不斷糾偏來(lái)完善。因此，建議小區(qū)管線宜由CAD 掛載的方式錄入GIS[1]。市政管道是普查工作的重點(diǎn)。在新建項(xiàng)目的錄入環(huán)節(jié)，依靠有效的管理手段可保證新建工程管線、配件等測(cè)繪數(shù)據(jù)的真實(shí)性和豐富性。尤其要重視新建管線和老舊管線的接邊處，盡量在工程跟測(cè)環(huán)節(jié)就完成對(duì)接攏點(diǎn)的測(cè)繪工作。

5 營(yíng)收水表掛載

有了GIS 平臺(tái)，有了管線數(shù)據(jù)，再掛載上水表信息，才能稱之為一個(gè)相對(duì)完整的供水GIS。

水表掛載實(shí)施方式取決于供水公司對(duì)于水表信息展示的要求。如側(cè)重于水表位置精度的，方便尋表、抄表，日后爆管停水公告也能精準(zhǔn)推送，但水表普查項(xiàng)目的工期較長(zhǎng)；如側(cè)重于用水大戶的或者對(duì)于水質(zhì)要求較高的特定類型企業(yè)用戶，采取的實(shí)施方式或輕重緩急都是不同的。有限的預(yù)算資金下，能有效解決眼前問(wèn)題，又能給后期工作留好接口和基礎(chǔ)，是供水公司要深思的問(wèn)題。

6 DMA 分區(qū)計(jì)量

建立DMA 的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)較為復(fù)雜，要看計(jì)量表或者考核表有沒(méi)有掛載進(jìn)入GIS，如果有，那么計(jì)量表和營(yíng)收表的總分表關(guān)系要在營(yíng)收系統(tǒng)里建立完成。大概測(cè)算設(shè)備計(jì)量誤差之后，按照一組數(shù)據(jù)表，就能大致判斷該水表組區(qū)的漏損情況。這是最簡(jiǎn)單直觀的DMA 計(jì)算，關(guān)鍵在于總分表關(guān)系的梳理。

如果水表掛載項(xiàng)目中未掛入計(jì)量表，營(yíng)收系統(tǒng)中又未建立總分表關(guān)系的話，則要按照地區(qū)劃塊后，依靠關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝流量?jī)x來(lái)建立DMA。

7 管網(wǎng)水力模型的建設(shè)

管網(wǎng)水力模型主要是通過(guò)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化模擬技術(shù)，對(duì)地下管網(wǎng)的實(shí)際分布排列情況進(jìn)行精準(zhǔn)細(xì)致地梳理，不僅能夠讓我們清楚地掌握地下管網(wǎng)的相關(guān)情況，還能對(duì)管網(wǎng)水力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。該模型的應(yīng)用能反映實(shí)際管網(wǎng)的水力狀態(tài)。

將SCADA 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息與GIS 系統(tǒng)的靜態(tài)信息相結(jié)合，共同組成管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)源，通過(guò)模擬計(jì)算相關(guān)地區(qū)用水量的預(yù)報(bào)、用水量的估算與分配，對(duì)供水公司供水系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算，開(kāi)展水力建模，在線跟蹤供水系統(tǒng)水力運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)已有數(shù)據(jù)，自動(dòng)計(jì)算出所有管道的實(shí)時(shí)流量、壓力、流速，及時(shí)掌握水廠以及用戶節(jié)點(diǎn)的壓力等相關(guān)水力信息，為供水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)調(diào)度與管理提供有力的依據(jù)。管網(wǎng)水質(zhì)模型、管網(wǎng)漏損控制模型以及供水調(diào)度模型相互配合、協(xié)調(diào)工作，他們?nèi)吖餐哪Ｐ突A(chǔ)就是管網(wǎng)水力系統(tǒng)模型。

水力模型分為離線水力模型和在線水力模型。離線水模是指將GIS 中管網(wǎng)信息定期更新到水模中，建立方案和模擬操作；在線水模是指GIS 管線信息的維護(hù)與水模系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步，可實(shí)時(shí)向水司提供相關(guān)運(yùn)營(yíng)決策方案。實(shí)際操作中，在線水模更優(yōu)，但這取決于GIS 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和管線連通性吻合度，對(duì)GIS 的要求很高[2]。

智慧水務(wù)項(xiàng)目在啟動(dòng)之前，須深入研究總項(xiàng)目框架，重視數(shù)據(jù)鏈閉環(huán)，建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。在建設(shè)單個(gè)子項(xiàng)目前，也要有深入和全盤的考慮，避免各子系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)孤島，無(wú)法發(fā)揮智慧水務(wù)項(xiàng)目應(yīng)有的“智慧”。