地下管線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

許新海

(蚌埠市勘測設(shè)計研究院，安徽蚌埠 233000)

1 前言

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類對地球的開發(fā)愈演愈烈，我們生存的環(huán)境也受到了極大破壞，極端天氣時常發(fā)生，北京、上海、廣州等城市遭遇了連續(xù)的強降雨，由于城市排水系統(tǒng)老化等原因，導(dǎo)致了城市大面積的內(nèi)澇，給國家和人民造成了經(jīng)濟損失和人員傷亡。為此，蚌埠市在2011年進(jìn)行了全市的地下管線普查工作，測區(qū)范圍主要集中在市區(qū)中央，總長約 750 km，探測工作由蚌埠市勘測設(shè)計研究院承擔(dān)。

由于管線的數(shù)據(jù)量大，信息多，對于數(shù)據(jù)的管理效率顯得尤為重要，那么勢必要在管線探測的外業(yè)工作中嚴(yán)格遵循一定的工作流程和規(guī)定的數(shù)據(jù)記錄格式，才能使后續(xù)的工作順利開展下去。管線探測的外業(yè)工作方法一般有兩種:一種是使用打印好的管線信息表格在現(xiàn)場記錄各管線的規(guī)格和位置關(guān)系等，內(nèi)業(yè)再輸入數(shù)據(jù)庫中。另一種是現(xiàn)場繪制草圖，標(biāo)明各種關(guān)系，外業(yè)采點結(jié)束并展繪圖形后，根據(jù)草圖編輯管線信息。第一種方法適合內(nèi)外業(yè)分開的模式，管線信息表由內(nèi)業(yè)人員輸入到數(shù)據(jù)庫中，外業(yè)人員可以一直進(jìn)行數(shù)據(jù)采集即可。這種方法是流水線型的作業(yè)模式，效率高，速度快。但外業(yè)人員需要專門的培訓(xùn)，需要熟練掌握一套記錄的方法才可以上崗，而且這種方法不能提高一個人的整體專業(yè)素質(zhì)。第二種方法在AutoCAD成圖并生成mdb管線數(shù)據(jù)庫后，根據(jù)圖庫聯(lián)動進(jìn)行管線編輯和信息輸入，由于對比了草圖后，不容易出現(xiàn)錯誤，而且顯得尤為直觀、具體，在圖形編輯和信息輸入結(jié)束并檢查無誤后，根據(jù)委托方需要提交的格式，直接輸出成果。這種方法可以使每個技術(shù)人員都能接觸到管線探測的步驟，提高了技術(shù)人員的綜合素質(zhì)。

2 技術(shù)設(shè)計

2.1 開發(fā)平臺選型

(1)應(yīng)用平臺:現(xiàn)在大部分的工程技術(shù)人員使用的軟件都是基于AutoCAD平臺的，此平臺的優(yōu)點是圖面直觀、易于操作等。為了更快的上手操作軟件，筆者選用了AutoCAD平臺作為軟件開發(fā)平臺。

(2)開發(fā)語言平臺:從AutoCAD 2006開始，增加了.NET API，它提供了一系列托管的外包類，使開發(fā)人員可在.NET框架下，使用任何支持.NET的語言，如 VB.NET、C#、Managed C++等對 AutoCAD 進(jìn)行二次開發(fā)，隨著版本的更新，在最新的 AutoCAD 2011中，.NET API已經(jīng)擁有與C++相匹配的強大功能。

(3)數(shù)據(jù)庫平臺:Microsoft Office Access是由微軟發(fā)布的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它結(jié)合了Microsoft Jet Database Engine和圖形用戶界面兩項特點，是Microsoft Office的系統(tǒng)程式之一。Access能夠存取Access/Jet、Microsoft SQL Server、Oracle，或者任何 ODBC兼容數(shù)據(jù)庫內(nèi)的資料。雖然相對于那些大型數(shù)據(jù)庫來說，Access功能要少很多，但是對于開發(fā)小型的軟件已經(jīng)足夠了。

2.2 系統(tǒng)流程

本系統(tǒng)的設(shè)計主要依據(jù)管線探測的內(nèi)外業(yè)步驟著手，包括外業(yè)的數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)輸入等，如圖1所示。

2.3 功能模塊設(shè)計

根據(jù)內(nèi)業(yè)操作的作業(yè)流程，將系統(tǒng)分為3個模塊，分別是數(shù)據(jù)檢查、查詢與編輯、成果輸出，每個模塊將實現(xiàn)具體的功能，如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)流程圖

圖2 模塊設(shè)計圖

3 主要功能實現(xiàn)

(1)外業(yè)編碼和符號庫設(shè)計

①為了減少內(nèi)業(yè)工作量，在外業(yè)采集管線點時，賦予每個點特定的編碼，內(nèi)業(yè)根據(jù)編碼自動繪制相應(yīng)的圖形，由于常用的儀器在輸入數(shù)字時比輸入字母要快，所以我們采用了數(shù)字編碼。

②根據(jù)規(guī)范要求每種管道要有相應(yīng)的圖式表示，所以要制作圖塊，在成圖時根據(jù)編碼對應(yīng)的插入圖塊到圖形中即可，如圖3所示。

圖3 編碼與圖例

圖4 數(shù)據(jù)檢查

(2)對外業(yè)的采集信息數(shù)據(jù)進(jìn)行各項檢查，如管線距離超長檢查、管線重線檢查等，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，如圖4所示。

(3)根據(jù)數(shù)據(jù)繪制圖形時，應(yīng)自動繪出各種信息，如管徑、材質(zhì)、流向等并可以提供概略信息顯示—鼠標(biāo)懸停顯示信息。這樣可以方便用戶查看管線信息，如圖5所示。

(4)對于管線中出現(xiàn)的相交問題，如平交、立體交等問題，可以通過查看每個節(jié)點的剖面圖，詳細(xì)了解具體情況，如圖6所示。

圖5 繪制圖形

圖6 特征點剖面圖

(5)規(guī)范中規(guī)定管線長度要小于 75 m，所以在內(nèi)業(yè)中經(jīng)常遇到需要給已有管線加點，如果手動計算效率非常低，還容易出錯，利用程序自動加點是非常方便的，它會自動根據(jù)起點和終點的管線高程內(nèi)插管線點，并自動添加到數(shù)據(jù)庫中，如圖7所示。

圖7 管線加點

(6)在最后提交的管線圖中，圖上顯示的是內(nèi)業(yè)編號，每幅圖的編號都是重新從一開始編，而且順序是從北到南、自西向東的排列，如LD1、LD2等，如圖8所示。

(7)在整個測區(qū)的管線任務(wù)完成后，圖形和數(shù)據(jù)檢查無誤且圖面整飾已經(jīng)完成了，就可以使用程序自動輸出成果表和圖形，表格的樣式可以根據(jù)不同的要求來定制。成果表如圖9所示。

圖8 內(nèi)業(yè)編號

圖9 管線成果

4 結(jié)語

本系統(tǒng)開發(fā)完成后，經(jīng)過多次測試、確認(rèn)成果準(zhǔn)確無誤后才投入到具體工作中。在蚌埠市地下管線普查、解放路綜合管線探測等多個大型工程項目中，運用該程序?qū)崿F(xiàn)了管線自動成圖、數(shù)據(jù)自動檢查、各種數(shù)據(jù)編輯、圖庫聯(lián)動、成果輸出等功能，實現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化，提高了工作效率，節(jié)省了人力物力，保證了工程進(jìn)度，為蚌埠市的管線探測與普查工作提供了保障。

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