GIS地理信息系統(tǒng)在供水管線管理中的應(yīng)用

【摘 要】城市供水管理GIS地理信息系統(tǒng)是建立數(shù)字化供水的一個(gè)重要的組成部分，借助地理信息系統(tǒng)技術(shù)來進(jìn)行供水管線的管理、管線設(shè)計(jì)及事故處理，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

【關(guān)鍵詞】GIS地理信息系統(tǒng)；供水管理；應(yīng)用

引言

GIS地理信息系統(tǒng)（以下稱為GIS系統(tǒng)）要求為所有涉及管線信息的城市供水部門提供專業(yè)的業(yè)務(wù)流服務(wù)，針對(duì)管線圖籍資料、城市供水的管線設(shè)施進(jìn)行管理，能夠快速提供準(zhǔn)確的搶修、施工方案和決策支持，實(shí)時(shí)有效的管線動(dòng)態(tài)檢測(cè)分析，為客戶提供快速服務(wù)。系統(tǒng)組成分為：1）數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)維護(hù)系統(tǒng)（ArcEditor維護(hù)終端）是網(wǎng)絡(luò)版的核心部分，它實(shí)現(xiàn)了多用戶同時(shí)可以對(duì)管線地理數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編輯、維護(hù)、分析和管理，同時(shí)還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和發(fā)布系統(tǒng)的安全管理和授權(quán)管理。2）離線系統(tǒng)。離線系統(tǒng)可以脫離網(wǎng)絡(luò)環(huán)境運(yùn)行，將數(shù)據(jù)庫子集安裝在便攜手提電腦中，應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)施工、搶修、設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理的查詢、制定方案等現(xiàn)場(chǎng)工作，離線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需定期從地理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器下載更新。3）發(fā)布系統(tǒng)?；赪eb的供水地理信息發(fā)布系統(tǒng)旨在建立面向網(wǎng)上服務(wù)的WebGIS網(wǎng)站，面向公司相關(guān)部門和相關(guān)人員提供城市供水管線信息，提供相應(yīng)的查詢、統(tǒng)計(jì)、打印報(bào)表、預(yù)警分析等功能，發(fā)布系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)有界面美觀、友好，操作簡捷方便；對(duì)客戶端要求簡單；支持多用戶，包括Intranet和Internet用戶、瀏覽、查詢操作速度快。

1.GIS系統(tǒng)在供水管線管理中的應(yīng)用

城市供水管線是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，被稱之為城市的生命線。合理的供水管線布局將為城市迅猛發(fā)展鋪設(shè)堅(jiān)實(shí)的基石。所以，供水管線資料管理是城市基本建設(shè)檔案管理的一條重要組成部分。城市供水管線具有隱蔽性，在管理上具有動(dòng)態(tài)性、現(xiàn)實(shí)性、專業(yè)性的特點(diǎn)。隨著城市建設(shè)的突飛猛進(jìn)，城市供水管線網(wǎng)絡(luò)化程度劇增，新舊管線交替，管理難度增大。因此必須加強(qiáng)供水管線資料“動(dòng)態(tài)管理”，將新舊管線及附屬設(shè)施及時(shí)反映到GIS系統(tǒng)中，為對(duì)內(nèi)管理和對(duì)外利用提供方便。近年來GIS系統(tǒng)的利用，極大提高了水管線管理的工作效率，起到了非常好的效果。

1.1 滿足了供水管線資料動(dòng)態(tài)管理的需要

城市本身是一個(gè)不斷變化和發(fā)展的運(yùn)動(dòng)體，城市供水管線工程也在不斷新建、改建和擴(kuò)建。這就要求及時(shí)添加、修改和補(bǔ)充管線資料。經(jīng)過實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，管線所得到數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確，因?yàn)楣芫€所有專門人員負(fù)責(zé)消防栓管理，對(duì)市區(qū)消防栓卡片會(huì)及時(shí)增添和剔除；供水規(guī)劃處的統(tǒng)計(jì)是在原有的基礎(chǔ)上加上每年新增消防栓，只計(jì)算增加的，不計(jì)算拆除的，得到的消防栓數(shù)據(jù)相對(duì)高些；由于GIS地型圖還不夠完善，有些管線、閥門、消防栓還沒有補(bǔ)充進(jìn)去，GIS系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)偏小。因此，要使供水管線及附屬設(shè)施數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，GIS系統(tǒng)錄用具有較大優(yōu)勢(shì)。只要把GIS城市地型圖完整輸入進(jìn)去，并將新管線和附屬設(shè)施的增加、舊管線和附屬設(shè)施的報(bào)廢及時(shí)更新到GIS系統(tǒng)中，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)管線資料的動(dòng)態(tài)管理，隨時(shí)為使用者提供準(zhǔn)確的信息服務(wù)。

1.2 對(duì)供水管線進(jìn)行分析

利于GIS系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)分析、預(yù)警分析、爆管分析、水表所屬閥門分析、緩沖區(qū)分析等功能，進(jìn)行供水管線的智能管理。

預(yù)警分析：根據(jù)設(shè)備的服務(wù)年限參數(shù)和維修次數(shù)對(duì)設(shè)備預(yù)警提示。

爆管分析：通過爆管分析操作，顯示爆管后應(yīng)關(guān)閉的閥門、地理位置和閥門的屬性信息，并且訪問收費(fèi)系統(tǒng)的接口服務(wù)后，可以進(jìn)一步分析獲得爆管影響用戶的用戶信息。

水表所屬閥門分析：當(dāng)對(duì)用戶水表進(jìn)行更換時(shí)，需要關(guān)閉控制該水表的閥門，通過該功能可以快速找到需要關(guān)閉的閥門，方便水表的更換。

緩沖區(qū)分析：用戶可以任意設(shè)置面緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)內(nèi)分析查詢指定管點(diǎn)或管線圖層的設(shè)備信息

1.3 GIS系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)資源共享與利用

信息共享與數(shù)據(jù)安全準(zhǔn)確是信息系統(tǒng)建設(shè)中的兩個(gè)關(guān)鍵問題。在研制GIS中，輸入供水管線應(yīng)有管線口徑、具體位置、埋深、材質(zhì)、生產(chǎn)廠家、安裝日期等基礎(chǔ)資料，有操作維護(hù)、檢查等管理記錄。輸入用戶卡應(yīng)有進(jìn)戶管線和管線連接及水表位置的詳圖，有水表規(guī)格、型號(hào)、廠家、換表記錄及裝接水業(yè)務(wù)手續(xù)等資料，輸入消防栓卡應(yīng)有消防栓型號(hào)、規(guī)格、平面位置及管線連接等情況。同時(shí)及時(shí)補(bǔ)充供水管線新信息，使其與現(xiàn)狀保持一致。完善的GIS系統(tǒng)為管線所、營業(yè)所、供水規(guī)劃處等部門共享利用準(zhǔn)確、科學(xué)、方便查找的信息數(shù)據(jù)提供了技術(shù)與平臺(tái)支持，從而大大提高信息利用率和管理工作效率。

1.4 GIS系統(tǒng)為各種管線的統(tǒng)計(jì)增加便利條件

GIS系統(tǒng)具有與設(shè)計(jì)部門的聯(lián)網(wǎng)通訊接口，可將經(jīng)審核批準(zhǔn)施工并且符合系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式要求的其它CAD設(shè)計(jì)的施工圖（或規(guī)劃批準(zhǔn)在建的施工圖）導(dǎo)入GIS系統(tǒng)的“規(guī)劃管線”圖層，進(jìn)行顯示管理。GIS系統(tǒng)可用于管線資料的清點(diǎn)，通過該系統(tǒng)可從不同角度了解和分析供水管線資料的數(shù)據(jù)和管理狀況，直觀資料是否齊全、完整、準(zhǔn)確，為確保供水管線運(yùn)行正常提供即時(shí)信息支持。系統(tǒng)的查詢功能可有效查詢每一條供水管線的詳細(xì)信息，也可進(jìn)行立體觀察、縱橫斷面觀察，進(jìn)行各種土方量的量算，統(tǒng)計(jì)各種空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，以及用戶請(qǐng)求響應(yīng)的處理功能。

2.管線信息管理系統(tǒng)的日常維護(hù)

管線信息管理系統(tǒng)的日常維護(hù)可分為管線運(yùn)行維護(hù)和管線搶修信息錄入。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，管線運(yùn)行維護(hù)也出現(xiàn)了一系列新的技術(shù)和設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)GIS系統(tǒng)的自動(dòng)化提供了有力的技術(shù)保證。如，對(duì)電磁活塞法、電子測(cè)壓計(jì)、超聲波流量計(jì)、電磁水表等。這些新設(shè)備的有效使用，提高了管線維護(hù)的自動(dòng)化，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

在對(duì)管線搶修信息錄入上，我們可以根據(jù)供水設(shè)備錄入后電子測(cè)壓計(jì)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)繪制出現(xiàn)狀的水力圖，并依據(jù)水力圖顯示的管線壓力情況，來控制活塞閥的啟閉，調(diào)節(jié)管線壓力，完成管線運(yùn)行的自動(dòng)化控制。另外，還可以根據(jù)水力圖判斷出突發(fā)性爆管的大體位置，及時(shí)通知維修隊(duì)減少中間環(huán)節(jié)，降低漏水損失。

管線搶修信息錄入主要包括：管線的漏水位置、漏水管道的管徑、管材、管道漏水方式及管道漏水的原因分析，這些管線搶修信息的處理分析對(duì)以后的管線建設(shè)和管線維護(hù)都有很好的參考價(jià)值。

為了有效實(shí)現(xiàn)對(duì)維修車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和靈活調(diào)度，提高管線搶修速度，節(jié)省油料降低能耗。我們還可在搶修用車上安裝了GPS車載定位系統(tǒng)，并在GIS系統(tǒng)上建立搶修車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，以便隨時(shí)掌握維修車輛的運(yùn)行狀態(tài)，了解到車輛所處的詳細(xì)位置。如一旦發(fā)生爆管或其他漏水搶修任務(wù)時(shí)，值班人員可以從車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)上找出離漏水現(xiàn)場(chǎng)最近的車輛，直接對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度，不但節(jié)省了搶修的反應(yīng)時(shí)間，減少了因車輛離漏水現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)而浪費(fèi)在途中的時(shí)間，提高了搶修反應(yīng)速度，而且降低了車輛磨損率、油料和維修的費(fèi)用，節(jié)約了成本。

3.結(jié)語

GIS系統(tǒng)是管線設(shè)計(jì)的依據(jù)，由于管道在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮到人口密度、用戶多少、用水量大小、用水增長情況、分配流量，來選擇管徑、確定管線走向、選擇平差計(jì)算，因而GIS系統(tǒng)的高質(zhì)量數(shù)據(jù)是該系統(tǒng)發(fā)揮作用的根本。高質(zhì)量的數(shù)據(jù)來源于基層，因此深入一線工作，掌握第一手資料是供水管線資料管理人員的職責(zé)。

參考文獻(xiàn)

[1]郭金旭，魏志鵬，蔡振環(huán).供水企業(yè)信息化建設(shè)思考與實(shí)踐[J].中國建設(shè)信息(水工業(yè)市場(chǎng)).2008(06).

[2]馬萬申，張重陽，于海燕.城市供水企業(yè)管網(wǎng)GIS系統(tǒng)建設(shè)思路[J].科技資訊.2009(24).