基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)分析

于兆華

摘 ?要：文章主要以基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)分析為重點(diǎn)進(jìn)行闡述，結(jié)合當(dāng)下智能排水綜合管理工作的實(shí)際開展情況為依據(jù)，首先分析基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)產(chǎn)生背景，其次從智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)結(jié)構(gòu)框架、智慧排水綜合管理系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)、內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制、建設(shè)指揮決策模塊、統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)幾個(gè)方面深入說明并探討基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)有效措施，進(jìn)一步強(qiáng)化城市智慧排水綜合管理系統(tǒng)的建設(shè)效率和實(shí)效性，旨在為相關(guān)研究提供參考資料。

關(guān)鍵詞：GIS物聯(lián)網(wǎng);智慧排水;綜合管理;系統(tǒng)建設(shè);有效措施

中圖分類號(hào)：TU992.4 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）28-0183-02

Abstract： This paper mainly focuses on the analysis of the construction of intelligent drainage integrated management system based on GIS and Internet of things， according to the actual situation of integrated drainage management. Firstly， the background of intelligent drainage integrated management system based on GIS and Internet of things is analyzed. Secondly， from the construction structure framework of intelligent drainage integrated management system， the design of intelligent drainage integrated management system function， the early warning and forecasting mechanism of waterlogging， to the construction command and decision module， this paper deeply explains and discusses the effective measures for the construction of intelligent drainage integrated management system based on GIS and Internet of things in several aspects of statistical analysis subsystem， and further strengthens the construction efficiency and effectiveness of urban intelligent drainage integrated management system，so as to provide reference for related research.

Keywords： GIS Internet of things; intelligent drainage; integrated management; system construction; effective measures

1 基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)產(chǎn)生背景

1.1 基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

結(jié)合管網(wǎng)竣工驗(yàn)收和實(shí)際測(cè)繪的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建城市排水管網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系，同時(shí)按照管網(wǎng)查找信息上報(bào)、養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)記錄和企業(yè)數(shù)據(jù)申報(bào)，創(chuàng)建滿足城市發(fā)展需求和今后運(yùn)行的排水管網(wǎng)實(shí)際信息庫(kù)[1]，以此為前提創(chuàng)建市場(chǎng)排水管網(wǎng)GIS體系，完成排水體系數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一化維護(hù)管理目標(biāo)。除此之外按照城市的實(shí)際需求，研發(fā)城市智慧排水團(tuán)建機(jī)制，保證城市排水管網(wǎng)信息的高效性管理和服務(wù)。

首先是信息化應(yīng)用排水基礎(chǔ)體系運(yùn)行資料信息，統(tǒng)一化監(jiān)督城市管線資產(chǎn)數(shù)據(jù)和驗(yàn)收流程;導(dǎo)入排水管線測(cè)繪信息，維護(hù)和應(yīng)用今后排水管網(wǎng)信息拓?fù)潢P(guān)系;其次是把現(xiàn)有的排水管網(wǎng)電子地圖和資產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度顯示和查詢;最后是便捷的在體系中查找排水管線信息，和其他排水單位進(jìn)行信息實(shí)效性共享[2]，尤其按照市場(chǎng)規(guī)定計(jì)劃方式完成數(shù)據(jù)共享，軟件主體組成結(jié)構(gòu)選取B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是瀏覽器以及服務(wù)器。

1.2 智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)需求的技術(shù)類型

其一，GIS技術(shù)。所謂的GIS技術(shù)，也是地理信息技術(shù)，其主要是立足于空間位置數(shù)據(jù)信息的一種技術(shù)類型，具備地理圖形和空間定位功能的空間型信息管理功能，融合計(jì)算機(jī)、地理學(xué)、城市科學(xué)、管理科學(xué)和空間科學(xué)，給予需求的管理要點(diǎn)提供地理信息和空間研究，技術(shù)存在的優(yōu)勢(shì)也就是自身的信息綜合和評(píng)價(jià)技能，能夠在常規(guī)模式的基礎(chǔ)之上獲取重要數(shù)據(jù)，完成地理空間流程變化的模擬與預(yù)測(cè)[3]，同時(shí)可以依據(jù)導(dǎo)航信息，保證應(yīng)急調(diào)度指揮的科學(xué)性，所以GIS技術(shù)的存在對(duì)于智慧城市的建設(shè)管理十分必要。其二，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。借助傳感器科學(xué)技術(shù)以及智能終端科學(xué)技術(shù)搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，能夠?qū)嵭缘墨@取排水體系水位和流量以及雨量的信息，保證安全隱患的定時(shí)排查，體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)存在的可靠性和技術(shù)性，健全現(xiàn)有的管網(wǎng)安全應(yīng)急管理機(jī)制，加強(qiáng)事故防范以及應(yīng)對(duì)技能，保障排水管網(wǎng)的全方位監(jiān)督和管理。其三，PCL控制技術(shù)。對(duì)于智慧城市結(jié)構(gòu)體系的建設(shè)，PCL控制技術(shù)為工業(yè)機(jī)制的關(guān)鍵，也是可編輯的一種控制器手段。對(duì)于泵站機(jī)械設(shè)備，選取可編程控制特征，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中保存相應(yīng)的控制流程，以遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和傳輸機(jī)械設(shè)備的具體參數(shù)指令為方式，促使管理者可以在辦公室對(duì)泵站的啟動(dòng)和停止運(yùn)作進(jìn)行科學(xué)操作[4]。其四，雨洪模型技術(shù)。處于地勢(shì)低洼的地區(qū)范圍內(nèi)，尤其是下沉式立交橋地區(qū)，降雨量比較多且頻繁的情況下，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)澇的現(xiàn)象，雨水管網(wǎng)重點(diǎn)負(fù)責(zé)高速排出城市降雨積水量，降低城市內(nèi)澇的出現(xiàn)幾率。在使用雨洪模型的背景下，能夠模擬不同時(shí)間段內(nèi)實(shí)際降雨的變化情況，開展內(nèi)澇預(yù)警設(shè)施，安排雨水管網(wǎng)計(jì)劃建設(shè)以及城市排水機(jī)制建設(shè)，切合實(shí)際的對(duì)城市內(nèi)澇和洪災(zāi)現(xiàn)象進(jìn)行防范和控制。

2 基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)有效措施

2.1 智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)結(jié)構(gòu)框架

基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)需要建設(shè)終端局部、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊以及調(diào)度等角度上的結(jié)構(gòu)框架。監(jiān)控端口中設(shè)置水位計(jì)、流量計(jì)以及雨量計(jì)等[5]，利用太陽能的作用，收取的信息數(shù)據(jù)按照多種途徑加以傳輸，包括GPRS或者有線網(wǎng)絡(luò)，并且服務(wù)器和移動(dòng)終端都能夠在有限的時(shí)間內(nèi)接收信息數(shù)據(jù)。

2.2 智慧排水綜合管理系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)

其一，排水基礎(chǔ)設(shè)備信息管理體系。城市排水基礎(chǔ)設(shè)備信息管理機(jī)制依據(jù)實(shí)踐的業(yè)務(wù)需求，能夠給予省市區(qū)的各個(gè)地區(qū)排水設(shè)備管理單位創(chuàng)建相應(yīng)的平臺(tái)，制定科學(xué)規(guī)范的排水設(shè)施處理計(jì)劃，體系的重點(diǎn)功能涉及到以下：首先，計(jì)劃管理。支撐新型城市排水基礎(chǔ)設(shè)備的平臺(tái)配置文件，記錄城市行政區(qū)域代碼和人口數(shù)量以及坐標(biāo)體系和高程系統(tǒng)等數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)庫(kù)文件信息的備份管理工作。其二，地圖操作。此種功能的設(shè)置也就是完成系統(tǒng)中地圖參考圖層的增加、漫游與全屏地圖的標(biāo)記與CAD涂層放大與縮小的刷新面積計(jì)算量等等。其三，選擇流程。涉及圖層自主選擇設(shè)置、選取手段和選擇集中與清除的操作事項(xiàng);設(shè)施結(jié)構(gòu)，依據(jù)此種模塊，相應(yīng)的用戶能夠完成數(shù)據(jù)信息的導(dǎo)入和維護(hù)，正確處理排水基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息;設(shè)備查找，重點(diǎn)查找地圖基本要素和設(shè)備的屬性，涉及地圖查找、便捷查找、地點(diǎn)查找和管線性質(zhì)表以及地區(qū)屬性表的查找;成果歸納，實(shí)效性歸納設(shè)施運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)信息的產(chǎn)生質(zhì)量，明確排水計(jì)劃中信息的真實(shí)性[6]，同時(shí)把歸納結(jié)果按照文檔的模式構(gòu)建報(bào)告機(jī)制。最后是普查記錄，涉及普查情況、元信息數(shù)據(jù)、各個(gè)設(shè)備形式的統(tǒng)計(jì)結(jié)果與信息質(zhì)量歸納結(jié)果。

2.3 內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制

以中心站以及遙測(cè)站的合作溝通，城市內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制能夠?qū)嵭蕴峁┍O(jiān)督點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，這些監(jiān)督點(diǎn)往往存在于城市重點(diǎn)道路低洼處、排水口以及檢查井的位置上，給予相應(yīng)工作機(jī)構(gòu)一定的數(shù)據(jù)化支撐，還能夠依據(jù)短信和廣播的媒介給予市民做出出行指南的參考依據(jù)，包括幾點(diǎn)功能。首先是數(shù)據(jù)信息在線獲取，在線獲取道路積水點(diǎn)的內(nèi)澇易發(fā)地點(diǎn)，相應(yīng)的檢測(cè)站點(diǎn)實(shí)際水位標(biāo)志在地圖上，同時(shí)按照?qǐng)D表的形式定時(shí)查找信息和歷史曲線的實(shí)際功能。其次是視頻監(jiān)督，在積水檢測(cè)站點(diǎn)位置上設(shè)置視頻監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)備，可以給予道路積水情況加以實(shí)效性分析，并且給予視頻錄像加以歷史回放處理;外部信息接入，關(guān)聯(lián)氣象單位、交通單位和水利單位給出的天氣信息和水情數(shù)據(jù)以及其他類型的數(shù)據(jù)，完成輔助性決策研究。再次是信息查找和歸納分析，具體的歷史信息查找功能，可以按照時(shí)間和檢測(cè)點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行歷史信息數(shù)據(jù)研究，同時(shí)可以結(jié)合一定周期和自定義模式記錄監(jiān)督信息的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。最后是預(yù)警數(shù)據(jù)發(fā)布，在預(yù)測(cè)到險(xiǎn)情過程中，借助廣播或者網(wǎng)絡(luò)以及短信的模式，定期發(fā)布多種預(yù)警數(shù)據(jù)，便于群眾脫離險(xiǎn)情出現(xiàn)的地區(qū)，減小群眾生命和財(cái)產(chǎn)的損失。

2.4 建設(shè)指揮決策模塊

建設(shè)數(shù)字化類型的應(yīng)急指揮模塊，把及時(shí)報(bào)警和智慧調(diào)度研究在“上一張圖”上，使用電腦輔助實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮調(diào)度的整合流程，與數(shù)字化抽象模式，節(jié)省以往紙質(zhì)內(nèi)容的多種弊端，與此同時(shí)規(guī)范使用GIS指揮地圖和應(yīng)急資源的內(nèi)容，保證事故后果模擬研究，有助于科學(xué)使用應(yīng)急預(yù)案中每一項(xiàng)任務(wù)實(shí)施配置的資源[7]，整合應(yīng)急排水就救援計(jì)劃，切合實(shí)際的提升救援成效。

2.5 統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)

提供科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)，可以完成固定格式歸納和自定義統(tǒng)計(jì)的目標(biāo)，同時(shí)按照信息報(bào)表以及圖形的手段進(jìn)行呈現(xiàn)，涉及拼圖和走勢(shì)圖等等，信息報(bào)表能夠設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)類型的報(bào)表，還能夠自行修改報(bào)表信息，同時(shí)管理報(bào)表信息文件，可以給予系統(tǒng)設(shè)置環(huán)境查詢、自定義環(huán)境查詢和模糊條件查詢功能等等。

其一，固有查找模塊。固有條件查找模塊主要適用于限制條件相對(duì)固定的現(xiàn)象，整個(gè)體系對(duì)組合進(jìn)行的查找信息項(xiàng)目，用戶僅僅需要輸入相應(yīng)信息便能夠?qū)崿F(xiàn)查找目標(biāo)。其二，自定義查找模塊，靈活性的幫助用戶查找相關(guān)信息，結(jié)合需求制定的查詢條件，同時(shí)對(duì)這些信息完成一系列的編輯，之后按照系統(tǒng)自動(dòng)化模式篩選相應(yīng)的用戶信息，提供自定義模塊查找服務(wù)。其三，模糊查找模塊，此項(xiàng)模塊可以保證用戶在輸入關(guān)鍵字詞之后，直接打印相應(yīng)的查詢結(jié)果，或者把查詢結(jié)果使用Word和Excel的文件形式進(jìn)行保存。

3 結(jié)束語

綜上所述，基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值，通過智慧排水綜合管理系統(tǒng)建設(shè)結(jié)構(gòu)框架、智慧排水綜合管理系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)、內(nèi)澇預(yù)警預(yù)報(bào)機(jī)制、建設(shè)指揮決策模塊、統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)等，健全現(xiàn)有的排水綜合管理系統(tǒng)結(jié)果，發(fā)揮GIS與物聯(lián)網(wǎng)的存在效用與價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅明全.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧社區(qū)綜合服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)[J].數(shù)字通信世界，2017（07）：171.

[2]劉瑩.基于云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的智慧圖書館建設(shè)管見[J].圖書館學(xué)刊，2018，40（11）：128-131.

[3]李玉全，荊書典，傅爾權(quán)，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧計(jì)量信息服務(wù)平臺(tái)[J].工業(yè)計(jì)量，2017（04）：17-20.

[4]孫明連.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧型醫(yī)院管理服務(wù)模式探析[J].中西醫(yī)結(jié)合心血管病電子雜志，2018，6（30）：26-27.

[5]張凈，程冬平，蔣禮兵，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的海綿城市水雨情智慧監(jiān)管系統(tǒng)研究[J].信息技術(shù)，2018（11）：13-17+22.

[6]鄭春華，翁獻(xiàn)明，姜愷，等.溫州市從“數(shù)字排水”到“智慧排水”的思考與實(shí)踐[J].中國(guó)給水排水，2017（12）：40-45.

[7]劉清松，劉揚(yáng)，杜萌，等.基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的防汛預(yù)警系統(tǒng)——北京市西城區(qū)為例[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2017（05）：69-71.