基于GIS的供水管網(wǎng)閥門管理系統(tǒng)及應(yīng)用

李子原（上海積成慧集信息技術(shù)有限公司，上海200233）

基于GIS的供水管網(wǎng)閥門管理系統(tǒng)及應(yīng)用

李子原
（上海積成慧集信息技術(shù)有限公司，上海200233）

針對(duì)目前城市供水管網(wǎng)爆管搶護(hù)維修中，經(jīng)常遇到的供水閥門埋設(shè)無(wú)法及時(shí)找到，閥門無(wú)法正常啟閉，閥門分布現(xiàn)狀與資料不符，業(yè)務(wù)部門難以與外業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換等問(wèn)題，提出了在基于GIS中的現(xiàn)狀管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)及平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)閥門管理的解決方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的全方位管理，有效提高閥門巡檢及搶修管理效率。

GIS；供水管網(wǎng)；巡檢

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.177

1 引言

閥門管理是供水管網(wǎng)管理中的重要組成部分。管網(wǎng)停水檢查搶修過(guò)程中涉及閥門的啟閉，同時(shí)也會(huì)對(duì)周邊居民的用水產(chǎn)生影響。閥門管理過(guò)程中還存在著許多問(wèn)題，例如：供水閥門埋設(shè)無(wú)法及時(shí)找到；閥門無(wú)法正常啟閉；閥門分布現(xiàn)狀與資料不符；爆管點(diǎn)周圍哪些閥門需要關(guān)閉，關(guān)閉閥門后影響居民用水的區(qū)域；業(yè)務(wù)部門與外業(yè)人員之間難以進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞；業(yè)務(wù)部門對(duì)外業(yè)人員監(jiān)控困難等[1]。

2 供水管網(wǎng)閥門管理內(nèi)容

供水企業(yè)閥門管理工作一般分為閥門的日常維護(hù)管理和閥門操作管理。日常維護(hù)管理包括閥門的日常巡檢和閥門資料的管理；閥門操作管理包括閥門計(jì)劃啟閉和閥門的應(yīng)急搶維修。

3 利用GIS進(jìn)行閥門管理

3.1 GIS技術(shù)簡(jiǎn)介

GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問(wèn)題。GIS以空間數(shù)據(jù)為操作對(duì)象，技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于對(duì)數(shù)據(jù)的綜合、模擬與分析評(píng)價(jià)能力。利用GIS技術(shù)可以得到常規(guī)方法難以得到的重要信息，是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、城市科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)為一體的新興學(xué)科。

3.2 利用GIS進(jìn)行閥門管理簡(jiǎn)介

利用GIS進(jìn)行閥門管理即建立閥門數(shù)據(jù)庫(kù)及相應(yīng)的編輯系統(tǒng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)將閥門的圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相連接，進(jìn)行統(tǒng)一的管理，可進(jìn)行圖形的查詢；利用GIS系統(tǒng)的拓?fù)浞治龉δ軐?shí)現(xiàn)關(guān)閥操作；在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，通過(guò)手持設(shè)備實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)聯(lián)通，對(duì)閥門的日常巡檢、計(jì)劃啟閉及應(yīng)急維修進(jìn)行管理。

4 供水管網(wǎng)閥門管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分為3層，分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，如圖1所示。

1）感知層。感知層是指用皮膚和五官識(shí)別物體，主要負(fù)責(zé)采集信息，采集的設(shè)備可包括手機(jī)、攝像機(jī)、相機(jī)、Internet、PC、呼叫中心等，可將采集到的信息以互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的方式傳遞出去，比如，需要采集的外業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)工作內(nèi)容、視頻信息、照片信息等。

圖1 總體設(shè)計(jì)圖

2）網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層是神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理的過(guò)程，本次搭建的網(wǎng)絡(luò)包括通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等，可以實(shí)現(xiàn)信息互通，消息傳遞，數(shù)據(jù)共享等。本項(xiàng)目采用二維碼物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及通信服務(wù)技術(shù)來(lái)完成對(duì)現(xiàn)有的供水業(yè)務(wù)的全過(guò)程管理。

3）應(yīng)用層。應(yīng)用層則是將所采集的信息結(jié)合網(wǎng)絡(luò)層輔助用戶對(duì)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)進(jìn)行管理，并搭建供水業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

閥門數(shù)據(jù)主要包括2類：圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)。

圖形數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)反映閥門的地理位置及其與官網(wǎng)的連接關(guān)系，包括閥門照片、竣工圖等。

屬性數(shù)據(jù)，主要包括：

1）閥門類別，如閘閥、蝶閥、排污、排氣等。

2）閥門基本屬性，包括閥門編號(hào)、地址、戶名、閥門類型、口徑、閥門狀況、路面情況、閥門坐標(biāo)、管段編號(hào)、安裝日期、維修日期、維修內(nèi)容、修理人、操作日期、操作內(nèi)容、操作人、維護(hù)日期、維護(hù)內(nèi)容、維護(hù)人。

3）閥門業(yè)務(wù)屬性，包括閥門使用情況、維修業(yè)務(wù)屬性、影像屬性、文檔資料屬性、日志屬性。

4.3 閥門巡檢養(yǎng)護(hù)流程設(shè)計(jì)

外業(yè)人員配備智能手持設(shè)備PDA，巡檢計(jì)劃可通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送到外業(yè)人員的PDA上（包括該區(qū)域的基礎(chǔ)地形圖和管網(wǎng)設(shè)備圖），工作人員可在PDA上查看巡檢任務(wù)，并根據(jù)GIS準(zhǔn)確執(zhí)行巡檢任務(wù)，整個(gè)過(guò)程PDA會(huì)記錄養(yǎng)護(hù)路線。

4.4 閥門搶修流程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)整合閥門周檢上報(bào)的閥門維修工作與呼叫中心接報(bào)的閥門搶修工作，統(tǒng)一接入到維修平臺(tái)，由工作單管理平臺(tái)人員，并根據(jù)區(qū)域、類別等字段進(jìn)行派單，派單時(shí)依據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出的就近人員名單，進(jìn)行派單，派發(fā)到維修人員的手持設(shè)備上，使其開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)閥門維修工作。

4.5 關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)

4.5.1 閥門數(shù)據(jù)編輯

系統(tǒng)支持閥門數(shù)據(jù)的手工輸入與數(shù)字化輸入。

4.5.2 閥門數(shù)據(jù)顯示

在基礎(chǔ)管網(wǎng)圖上顯示閥門的分布，閥門不同的顏色區(qū)分閥門的啟閉。

4.5.3 關(guān)閥分析

管網(wǎng)突然發(fā)生爆管或管線維護(hù)時(shí)，需要快速生成關(guān)閥方案，依據(jù)GIS管網(wǎng)空間拓?fù)潢P(guān)系，獲取施工后的停水范圍及需要關(guān)閉的閥門，并在管網(wǎng)圖上顯示出來(lái)，同時(shí)生成閥門工作單、停水通知書等。系統(tǒng)也支持二次關(guān)閥。

4.5.4 事件跟蹤

對(duì)于派發(fā)的巡檢計(jì)劃或搶修工單，系統(tǒng)支持跟蹤管理，并通過(guò)手持設(shè)備的信息上報(bào)與照片采集，使內(nèi)業(yè)管理人員能夠獲取外業(yè)工作的實(shí)施狀態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)信息。

5 供水管網(wǎng)閥門管理系統(tǒng)應(yīng)用

5.1 關(guān)閥方案制定

關(guān)閥分析能夠根據(jù)爆管點(diǎn)位置，快速制定關(guān)閥方案，并且能在地圖上定位需要關(guān)閉閥門的位置，以便工作人員快速進(jìn)行關(guān)閥操作，從而減少水的漏失和對(duì)周邊用水居民的影響。

5.2 閥門巡檢及搶修過(guò)程管理

與傳統(tǒng)的閥門巡檢搶修方式相比，采用手持設(shè)備PDA，通過(guò)GPS和4G網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崟r(shí)將現(xiàn)場(chǎng)信息及位置信息回傳到后臺(tái)管理端，便于管理人員對(duì)巡檢搶修的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，有效地提高了巡檢搶修工作的質(zhì)量和效率，并與關(guān)閥分析功能相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了爆管搶修的快速性與閥門關(guān)閉的正確性，提高了管理水平。

6 結(jié)語(yǔ)

本次建設(shè)的供水管網(wǎng)閥門管理系統(tǒng)能夠用于閥門管理過(guò)程，幫助解決閥門堆設(shè)找不到的問(wèn)題，對(duì)閥門巡檢、搶修等業(yè)務(wù)工作過(guò)程進(jìn)行全流程管理，從而提高了工作效率，縮短了停水時(shí)間，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

【1】陳真渠.基于WACHS和MAPGIS的供水閥門管理系統(tǒng)及應(yīng)用[J].城鎮(zhèn)供水,2012(4):51-53.

Based on the GIS of Water Supply Pipe Network Management System and Application Valve

LI Zi-yuan
（Shanghai Jichenghuiji Information Technology Co.Ltd.,Shanghai 200232,China）

This paper based on the problems often encountered in urban water supply pipe network tube maintenance, such as the water valve cannot be found in time, can't normal opening and closing valve, the valve distribution present situation out of accord with information, business segmentexchange their data with field staff hardly in time, then put forward the solution that based on the status network database and plat for min GIS, realizingthe valve management of water supply pipe, in order to achieve omni bearing administration on valve and effectively improve the efficiency of thevalve inspection and repair management.

GIS;water supply network;inspection

TP274.4

B

1007-9467（2016）12-0185-02

2016-10-29

李子原（1977～），男，遼寧鳳城人，工程師，從事GIS系統(tǒng)的應(yīng)用與研發(fā)研究。