城市供水管网管理信息化解决方案(3)

科技进步与对策 2003 增刊

个系统。这个平台并不局限于供水管网的管理,而是面向各类市政管线管理的需要,具有通用性。管网开发平台由依层次组织的六个模块组成,结构如图3所示。每个模块都提供完备的调用接口,系统的二次开发者可以根据自己的需要,在开发平台的任何一个层次

上展开开发。

供了管线规划设计系统,提供完备的解析录入、辅助铺设和智能分析功能。系统集成管线规划设计的国家标准和规范,能自动检查覆土深度和管线间距;能自动维护管网拓扑关系,自如处理立管;可自动生成输出轴测图、桩号图、材料统计表等图件表格;能够方便地由设计图得到竣工图,并根据竣工图自动修改现状管线。

(5)与空间数据相关的工作流管理和动态表单技术。系统集成了一个符合国际工作流联盟规范和工作流自动化系统,包括工作流过程定义工具、工作流引擎、工作流管理工具、动态表单设计器等部件,能够满足广泛的办公业务需求。这个工作流系统与GIS实现了无缝的集成,在办公审批过程中,工作人员随时可以调用相关图纸,查询空间信息,甚至在得到授权的情况下编辑修改空间数据。

(6)运用虚拟现实技术的管线三维查询。系统实现了管网三维数据的管理,也就是说,系统内部存储的管网空间数据不仅有纵横坐标,还有高程。这种完备的数据管理方式为立管的管理和断面图的自动生成创造了条件,在此基础上,系统运用虚拟现实技术,动态生成管网的三维立体图,可以任意缩放并转动观察,并能直观地点

图4 管网开发平台模块结构

选查询管件的属性。

(3)管网管理与水力计算的紧密集成。给水管网水力计算主要在两个方面得到运用:一个方面是管网的优化设计,目的是在一定约束条件下,选择经济管长及水泵扬程,使得工程投资和管网运行费用最省;另一方面是管网运行的优化调度,在已知某些参数(如管段管径、管材及出厂水压)的条件下,确定管网中各管段的流量及水头损失,进而求出各节点水压及供水泵站的合理工作状态。水力计算对于提高供水企业经济效益和管理水平,具有极重要的意义。

基于微观模型的水力计算都要基于一个管网简化模型,传统上都要手工构造这个模型,工作量很大,模型的更新也比较困难。本系统提供水力计算功能,运用模型网络生成算法和流量归结算法,直接从现实管网中动态抽取管网简化模型,再实施水力计算,从而保证了现势性。系统完成水力计算后,能够将计算结果回写到现实管网属性库。根据这些水力信息,可以在GIS的管网地形图上绘制供水区域图、等水压线图、水流动态模拟图,并进行结果标注,GIS强有力的空间数据可视化表现能力使得水力计算结果更加直观,更加实用。

(4)管线智能规划设计。目前技术人员常常是使用计算机辅助制图软件来进行管网的设计,这只能解决设计图的绘制和输出问题,自动化程度有很大局限。MAPGIS城市供水管网信息系统提

5 应用前景分析

本系统已在北京、上海、天津、苏州、绍兴、宁波、萧山、佛山、汕头、江门、肇庆等30多个城市得到应用。用户使用后,普遍认为系统功能齐备、运行稳定、操作简单、扩展性良好,为他们的工作提供了很大帮助,为企业创造了较大的经济效益。

我国建制城市有600多个,小城镇的数量更大,在这些城镇中,自来水管道无疑都是关乎民生的最重要的基础设施之一;而同时,自来水管网的管理又都面临着共同的困难,急迫地需要借助计算机技术和GIS技术实现管线管理的现代化,所以MAPGIS城市供水管网信息系统的应用前景将非常广阔。另外,本系统中的关键技术,对于其它类型的市政管线管理以及大型企业内部管线管理,均具有显著的应用价值。

参考文献

1 陈述彭,鲁学军,周成虎 地理信息系统导论[M] 北京:科学出版社,1999

2 许仕荣,邱振华 给水管网的计算理论与电算应用[M] 长沙:湖南大学出版社,1997

(责任编辑 曙 光)

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