基于GIS系統的城市管網綜合管理系統

　　摘要：隨著城市經濟的快速發展，其空間也隨之不斷增大，對城市管網建設提出了越來越多的要求。由于城市階段性的發展和其他原因，城市管網建設及其管理存在諸多問題，當城市的發展速度快于城市管網建設與管理時，混亂的管理必將極大限制城市的發展建設。根據管網技術要求和實現方案，設計了以計算機為核心的分布式控制系統。GIS系統采用客戶端/服務器結構，組成了以管網監控系統為中心的開放式網絡，且該系統已成功應用于某地區的管網監控中。

　　關鍵詞：管網建設;GIS;分布式控制系統;客戶端/服務器;管網監控;開放式

　　0引言

　　地理信息系統簡稱GIS，是集數據采集、加工、傳輸、儲存、分析、查詢、檢索等于一體的地理信息計算機系統。近年來，城市建設飛速發展，地下管網不斷延伸，管網交錯，線路復雜，如果采用傳統方式獲取管網的數據，將導致資料信息易重復，數據易丟失且相對分散等狀況出現，給管理者帶來許多不便。為此，必須改進針對管網的傳統管理方式，實現城市管網管理的規范化、科學化、自動化。

　　城市建設論文： 城市道路橋梁施工及養護技術探究

　　建設城市管網地理信息系統(GIS)可以大大提高企業的管理效益和生產效益，實現更科學的管理和決策，更好的服務用戶，同時使企業自身得到發展[1]。系統在現有管道和地理數據的基礎上，利用GIS技術實現了針對管道的地理數據、自身屬性數據、網絡拓撲結構的一體化管理，為燃氣管道的城市規劃、設計、施工、輸配調度、生產調度、設備維修、管網改造、搶險及安全用氣等作業提供準確可靠的數據，形成了一套自動化、智能化的燃氣管網綜合管理系統[2]。

　　1系統功能

　　GIS的基礎數據是燃氣設施數據，所以在系統搭建前首先需要獲取此類數據，若無燃氣設施數據的輸入，那么系統的搭建毫無意義。搭建好平臺后，數據的輸入方式和一些計算機輔助設計(CAD)軟件類似，輸入數據的類型可以是燃氣敷設方式、空間施設信息、施工單位、完工時間、施工圖紙等[3-4]。

　　1.1設備管理

　　在GIS系統中，可以通過類似AUTOCAD的操作，如 圖層設置、更改線條顏色等定位設備的空間地理位置，并且可以顯示本設備與周邊參照體的相對位置，這將極大提高針對管道巡查維護、泄漏點排查的工作效率[5]。由于管網的建設是一個龐大的工程，涉及區域廣，所需施設數量多，所以針對管理者而言，固定資產的管理比較棘手。

　　借助功能強大的GIS系統，可以按照系統中管網的實際位置，對管段逐個進行數據分析，將得到的數據匯總建立動態數據庫，便于管理者做到資產的實時管理。系統還提供查詢功能，通過對如管徑、管道材質、使用年限等相關數據的查詢，可以掌握目前的管網情況。另外，GIS系統中的設施數據可以附加投用年限、維修周期及保養情況等信息，通過綜合分析，系統會給出一套維修與更換計劃，保證管網所有設備都能工作在最佳狀態，真正做到資產的動態管理。

　　1.2人/車管理通過GPS終端，可以在地圖上實時顯示人員車輛的位置，查看其歷史運動軌跡，實時掌握各員工的工作狀態。巡檢人員也可以通過手持GPS終端把巡檢情況和數據記錄(圖片、經緯度、文字等)實時上報至平臺，通過系統的短信平臺和留言平臺實現員工和管理員的信息交換。

　　1.3下游單位管理GIS數據輸入時，可以建立屬性數據，如小區名稱、樓棟、戶號等，這些信息接入現有客戶管理系統的數據庫后，可以在本GIS系統中查詢客戶的用氣量、管壓等信息。

　　1.4區域管理GIS系統將管網劃分為多個片區，并對每個片區進行區域定義，通過本功能可以查詢本區域設施的數量等相關屬性。該功能可大幅提高燃氣公司對管網維修、搶修的工作效率，并進一步提高管理水平。

　　1.5爆管分析與追蹤本功能可以實現管道連接性追蹤與事故狀態分析，在地圖上實時顯示目標管道或設施連接設備的狀態信息，極大提高事故反應能力，減少事故損失，一旦發生燃氣泄漏事故時，系統迅速顯示事故發生的地點，提供閥門關閉的最優方案和事故處理意見，以及即將停氣的用戶名單。

　　1.6位置查詢隨著城市區域面積的不斷增加和管道的不斷延伸，GIS功能越來越強大，使用的人員也不斷增加，對系統位置的查詢也越加頻繁。本系統可按照施設編號、道路名稱或者十字路口快速查詢位置。

　　2系統功能簡述

　　2.1整體結構設計

　　根據燃氣公司的要求，本系統通過GPRS無線方式進行數據傳輸，如后期新增站點只需添加設備編號即可，具有較好的擴展性。

　　3系統主要特點

　　(1)系統支持Android系統、Windowsmobile操作系統等移動設備采集管網、閥門、調壓柜等的數據資料。(2)將城區分成若干區域，只需輕輕一點即可顯示相關信息，使用方便。(3)通過地圖選擇按鍵可快速切換影像、地形、交通等不同地圖底層，為搶險施工提供決策參考。

　　4結語

　　本系統是以計算機為核心的分布式控制系統，由監控中心、手機終端系統、地圖服務引擎等組成。監控中心與地圖服務引擎、手機終端通過廣域網連接，通信媒介采用GPRS等方式。系統采用客戶端/服務器模式結構，由工程手機端、智能手機端、GPS手持模塊組成的網絡系統可對燃氣管網日常巡檢人員、車輛到位情況進行合理調動，確保管網安全運行。

　　參考文獻

　　[1]吳軍勝.淺議GIS技術在供水系統中的應用[J].河南水利，2003(2)：35.

　　[2]郭遠剛.GIS在供氣管網管理中的應用[J].城市燃氣，2006，15(1)：9-14.

　　[3]白連明.燃氣地理信息系統的建設與應用[J].煤氣與熱力，2010，30(2)：75-78.

　　[4]杜光輝.基于力控軟件的燃氣調度中心SCADA系統應用方案[J].自動化博覽，2012，30(3)：84-86.

　　[5]牛強.城鄉規劃GIS技術應用指南[M].北京：中國建筑工業出版社，2018.

　　[6]李慶林.城鎮燃氣管道安全運行與維護[M].北京：機械工業出版社，2020.

　　作者：王增剛

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