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供水GIS论文:基于GIS的城市供水管网管理系统研究与应用

[ 来源:互联网 | 时间:2009年04月19日 | 收藏本文 ] 【

摘 要:本文通过分析GIS的特点和供水行业对信息化的迫切需求,阐述了目前国内供水企业信息化建设的发展历程,事实证明GIS在自来水行业的应用越来越广泛,并且越来越深入。文章从理论结合实践的角度对城市供水管网管理系统进行了研究,并且分析了使用效果;总结了供水GIS的特点,在自来水行业发挥的作用,以及目前存在的问题和今后的展望,相信供水管网管理系统能够更好的在自来水生产运营管理上应用的更好。

关键字:GIS  供水   管网管理  系统
前言

随着城市建设的快速发展,城市供水管线数量急剧增加,形成一个纵横交错的巨大网络,供水管网管理的难度越来越大,要求越来越高,涉及面越来越广。采用传统方式的手工资料管理方式已经不能供水企业发展需要。过去,大量的设计、施工与竣工资料和图表一直采用人工管理,在资料或者档案室存档;随着管网建设的不断发展,这种人工管理完全不能适应新的管理要求,手工管理很难做到科学的管理,各个属性的关联等等;而且各种资料非常容易损坏、丢失,信息检索也非常不方便。在这种情况下,无法实现管网图与城市地形图相一致的动态管理,更谈不上为城市各部门提供管线的综合信息服务。

1 建立城镇供水GIS的现状

传统工作方式中,城镇供水管网信息一般是通过图纸图表描述(例如,设计、施工和竣工资料图表),采用人工管理,长期以来,自来水公司在管网资料的管理方面一直沿用这种做法。但是,各种图档资料的不齐全使自来水公司在管理这样一个庞大的管网时感到力不从心。自来水输配调度缺乏依据,遇到紧急情况无法及时得知有关信息采取相应措施。为了彻底改变这一现状,必须采用最新的信息技术来管理自来水公司的管网资料,以及与SCADA等系统一起完成自来水的生产、输配与销售。GIS 正是将水源、用户、管线的地理位置信息与属性信息相结合,根据阀门的开关状态,水压监测情况,利用GIS网络分析模型实现供水网络压力和流量分析,完成故障分析、制定抢修方案,改变供水公司的工作模式,提高技术服务信誉和质量。近几年来供水管网信息化管理已越来越被各水司的领导所重视。

管网数据资料是供水企业宝贵的基础资源,应该在企业内部共享,在企业的信息化建设过程中,需要开发比较多的信息系统,其实这些系统实际上需要GIS作为基础图形平台或提供基本数据。另一方面,随着市政公共设施的建设飞速发展,今后的城市发展和城市管理将更加注重各个行业横向的信息共享。地下电力设施、通信管线、热力管线,自来水管线、燃气管线等等,组成了城市复杂的地下管网系统。所以,地下供水管线的建设还应与市政、交通、电力、通信等其他部门协作,建立整个地下管网的综合数据管理系统,以促进城市的信息化进程,那就更加需要先进的信息技术来整合这些资源。

2 供水GIS的发展历史

  国内供水GIS的发展经历了一个从无到有,从工作站到互联网、从图形数据管理到集成的管理模式的变化过程。

  在过去,供水公司供水管网对大量的设计、施工与竣工资料和图表一直采用人工管理方式,这对于当时管网覆盖范围比较小,管线运行压力和等级较低的情况下,能够满足当时使用的要求。随着城市管网建设的不断发展,以及信息技术的发展,一些供水公司率先建立了供水管网地理信息系统,虽然当时建立的系统是基于工作站平台,不利于实现大范围的应用,但为基础数据的采集和保存,为以后的系统建设提供了第一手的宝贵资料和经验,并为自己培养了一批既懂专业知识又熟悉信息技术的人才,为地理信息系统将来的健康发展提供了技术保障。
20世纪90年代,随着信息技术的发展,硬件和软件水平的提高,供水公司又建立了单机版的管网图档查询系统,完成了向AutoDesk Map平台的转换,实现了管网管理信息系统在企业内的大规模应用。此时的管网管理信息系统已经实现了数据管理、地图定位、信息查询、统计分析和处理等功能。

  21世纪,供水公司大力发展信息化建设,GIS被完全引入到自来水行业,以GIS和SCADA为核心的综合管理信息系统在自来水公司信息化建设中很受欢迎,在公司内部能够实现数据共享和互查,实现了供水管网的完全统一的数字化、电子化管理,实现了管网图与城市地形图相一致的数据整合。

  特别是最近几年,互联网技术、信息技术的发展催生了WEB GIS和组件GIS的产生及普及,GIS数据已经不再是专业技术人员和企业决策者的专用平台,GIS与其他系统的综合应用以及面向更广泛的普通用户群体开始体现GIS的价值。自来水公司采用C/S和B/S等结构,以GIS为基础,整合SCADA、OA、GPS、CIS、CRM、收费管理系统、工程管理信息系统和一些信息子系统,形成统一的公共信息管理平台,实现供水公司管网和业务管理规范化、自动化、科学化。
3 目前供水管网GIS的特点

  目前,在国内供水公司信息化建设过程中,都是采用系统的思想、整个的方法和资源平衡的原则;以GIS为基础,按照信息化项目的要求和规律来建设。供水管网GIS的建设的要求和做法如下:
3.1 系统设计原则

  供水管网GIS的系统设计原则,遵循软件行业规范设计,充分考虑先进性、实用性、安全性、可扩展性几方面,系统采用先进的主流软件技术,在数据安全性的设计上,采取限定数据使用权限、定义用户级别等措施保证数据的安全性;在系统可扩展能力上,采用系统结构的优化设计以及灵活的数据库系统,使各功能模块在相互关联的基础上尽可能独立操作运行。保证系统能随着软件的升级而不断更新版本或扩充功能。

3.2 系统主要特点

  实现供水管网信息在供水集团共享,保证信息一致性、唯一性和及时性:使有关部门在信息端口即可查询有关信息。

  实现通用GIS的基本功能,可根据GPS、图号、地名、调压站、闸井、工程号、坐标定位、查询、统计和分析等。

  实现与SCADA监控系统等相关系统的连接,可实时查看当前数据和查阅历史数据。

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