利用GIS进行阀门管理的

利用GIS进行阀门管理的研究摘要：本文对计算机管理阀门的方法进行了一般性的介绍，对在通用GIS平台上，利用二次开发的方法开发爆管关阀分析系统进行了重点论述。并在此基础上，介绍了利用AUTOMAP3.0开发阀门管理系统的步骤、方法，重点论述了爆管分析功能模块程序的开发。最后，通过一个实例说明了该系统在实际工作中的应用。关键字：计算机管理阀门GIS阀门管理是是给水管网管管理的重要内内容之一，阀阀门的启闭，是是管网局部停停水检修的唯唯一方法，同同时也对用户户的水量、水水压造成直接接的影响。阀阀门管理工作作中还存在许许多问题，如如：阀门的位位置在现场难难以确认；阀阀门的运行状状况难以确定定，不知是否否能正常启闭闭；管网中的的某一点停水水时，需关闭闭哪些阀门；；关闭这些阀阀门后对哪些些用户会产生生影响难以估估计；这些问问题靠人工进进行阀门管理理是难以解决决的。随着计计算机技术的的发展，利用用计算机技术术进行管网阀阀门的管理已已经成了一种种必然。1.计算机进进行阀门管理理方法简介计算机进行行阀门管理最最简便的方法法是建立阀门门的数据库，并并在数据库的的基础上建立立MIS系统。这种种方法是最初初步的方法。其其程序编制简简单，利用通通用的数据库库管理系统如如FOXPRRO、ORACLLE等就能达到到要求。但由由此建立的MIS系统只能对对阀门的数据据进行查询、统统计等操作，而而不能进行图图形的查询，更更不能进行爆爆管关阀等专专业分析。随着GIS技术的发展展，利用GIS系统进行阀阀门的管理已已成为可能。GIS系统将图形形数据与属性性数据链接在在一起，统一一进行管理。建建立系统后使使用者可以进进行由图查数数、由数查图图的双向查询询操作，标有有阀门精确位位置的图形、阀阀门的属性数数据能同时显显示在同一屏屏幕上，方便便、直观。GIS系统最初是是利用FORTRRAN、C++等专用语言言进行开发的的，由于开发发的难度较大大，所以系统统的应用一直直都不很成熟熟。后来，出出现了商品化化的通用GIS软件平台，如如：ARCINNFO、MAPINNFO、AUTOMMAP等，系统开开发人员在这这些软件平台台的基础上，按按照自己的需需要进行二次次开发，形成成专业的GIS系统。这种种方法由于开开发工作量小小，开发效率率高而被广泛泛采用。随着用用户要求的不不断增加，GIS系统功能也也不断得到完完善。除了通通用的图数双双向查询功能能外，多媒体体技术，网络络拓扑分析技技术等不断应应用于GIS系统。如：AUTOMMAP中的网络拓拓扑分析模块块具有最短路路径分析，洪洪水淹没分析析及缓冲区分分析等功能，按按照用户的应应用要求不同同，开发人员员可以利用系系统提供的功功能函数开发发自己的专业业程序。2.爆管管关阀分析系系统的建立深圳市自来来水公司一直直在进行利用用GIS系统管理阀阀门的尝试，最最后，在AUTOMMAP的基础上，利利用二次开发发的方法，我我们建立了阀阀门管理的GIS系统，并在在此基础上开开发了爆管分分析的子程序序。该系统包包括8000多条市政管管线，3000多个市政管管线上的阀门门，3000多个大用户户数据。现将将系统的开发发方法说明如如下：2.11原始数据收收集、整理要建立阀门门管理的GIS系统，应首首先绘制给水水管网图形。公公司在对全市市管网竣工图图调查的基础础上，绘制了了全市的1：10000市政给水管管网图，并在在图上精确绘绘制了市政管管线上的阀门门。后经几年年的不断修改改、完善，市市政管线、阀阀门的位置及及精度基本能能满足现场作作业的要求。其其后，我们又又发动各分公公司对全市的的阀门情况进进行了大规模模的普查，共共收集了全市市5000多阀门（包包括市政及预预留口阀门）的的位置及型号号等属性数据据，并对每一一阀门定制了了阀门卡片，编编号存档，基基本查清了阀阀门的数据。2.2对阀门按路路名编号，将将阀门基础数数据输入计算算机，建立阀阀门数据库，同同时建立用户户及管线数据据库为了查询、统统计及现场查查找的方便，阀阀门的编号是是按各条道路路进行的，对对于每条路，按按从东至西或或从南至北的的方向对阀门门按顺序依次次进行编号。这这样编号便于于现场的查找找，也便于按按道路进行统统计。阀门编编号并整理成成卡片后，输输入计算机，考考虑到数据库库的通用性及及AUTOMMAP外挂数据库库的能力，我我们选用FOXPRRO的数据库格格式建立了有有5000多条纪录的的阀门属性数数据库。为了能能分析爆管时时所影响的管管段、用户等等数据，必须须将管线及用用户的属性数数据建立数据据库。我们同同样利用FOXPRRO的数据格式式，建立了8000多条管线，3000多个大用户户的属性数据据库。2.3利用AUTOMMAP提供的整饰饰功能，对图图形进行整饰饰，建立正确确的拓扑关系系AUTOMMAP是通用的GIS开发平台，其其具有图形整整饰的功能。图图形整饰是将将AUTOCCAD等格式的电电子地图，整整理成为具有有正确拓扑关关系的地图。具具体在阀门管管理系统中，就就是要建立正正确的节点、管管线、阀门的的连接关系。如如：在绘制电电子图形中，管管线在节点或或阀门处有时时没有断开，系系统自动生成成拓扑关系时时就会出现管管线与节点的的错误连接，要要避免此种错错误，在建立立拓扑关系前前就必须用图图形整饰的功功能，手动或或自动地将管管线在该节点点处断开。类类似的，在电电子图形中还还存在伪节点点、重复管线线、节点，悬悬挂节点等错错误，这些错错误都要利用用图形整饰功功能一一进行行消除。在消消除这些错误误后，利用系系统的自动生生成拓扑结构构的功能自动动生成表示管管段、阀门、节节点正确拓扑扑关系的拓扑扑结构。2.4将管网图形形上的阀门、管管线等图形与与数据库中的的阀门数据、用用户数据建立立链接关系该步骤的工工作是建立图图形中的管线线、阀门与外外部数据库中中的阀门、管管线及用户数数据的链接关关系，以便进进行图数的双双向查询或进进行爆管关阀阀分析时，搜搜索相关的阀阀门、管段用用户等属性信信息。GIS技术中图形形与属性数据据的链接方法法有许多种，一一种方法是将将链接的属性性数据保存在在图形中，图图形与属性的的链接关系也也保存在图形形中。一种方方法是将属性性数据保存在在外部数据库库，而链接关关系保存在图图形中。还有有一种方法是是属性数据保保存于外部数数据库中，链链接关系也保保存于外部数数据库中。这这三种方法各各有优缺点，AUTOMMAP中提供了前前两种链接方方法。考虑到到图形链接的的属性数据较较多，如果属属性数据按第第一种方法存存取，将会使使图形文件过过于庞大，因因此，阀门等等属性数据的的存取是按第第二种方法进进行的，即属属性数据存储储于外部数据据库，而图形形与属性的链链接关系存储储于图形中。2.5利用拓扑分分析功能函数数编制关阀分分析程序上述的四步步都是进行的的图形和数据据的整理，完完毕后就要进进行爆管关阀阀分析系统的的二次开发工工作。该系统统是以AUTOMMAP的内嵌开发发语言AUTOLLISP进行二次开开发而成。包包括阀门、管管线、用户等等图数的双向向查询、编辑辑功能、数据据统计功能及及爆管分析功功能等，现以以爆管分析功功能为例，说说明开发的方方法。爆管分分析功能模块块应具有管网网中某一点出出现故障后，计计算管网停水水应关阀门及及影响管段、用用户的能力，经经分析，该模模块包括以下下子程序：①初始化初始化化的功能是将将拓扑关系装装入内存，并并建立与外部部数据库的链链接关系。为为计算关阀方方案作准备。②指定故障点管网中中的故障点可可以是管段、节节点或者阀门门，使用者可可以在图上用用鼠标指定。程程序返回故障障点的拓扑ID号。③关阀方案计计算进行关关阀策略计算算。该子程序序主要利用AUTOMMAP3.00提供的拓扑扑分析函数（FLOODDTRACCE函数）完成成。这些函数数提供了网络络拓扑追踪的的功能，能从从点、线建立立的网络拓扑扑中的某一点点出发，自动动追踪该点的的所有连线及及相应的下游游点，直到所所经过路径的的阻力值之和和大于指定值值为止。这些些函数能返回回所有追踪到到的点、线的的拓扑ID号，从而得得到相应的属属性数据。子子程序利用这这些函数，生生成受影响管管段、节点及及应关阀门的的数据，并在在图上用不同同的颜色表示示。可以做连连续的关阀方方案计算。④关阀方案数数据查询及报报告生成可以查查询受影响管管段、节点、用用户及应关阀阀门的属性数数据，并可以以生成文本报报告，以便编编辑、打印。⑤图形打印利用AUTOMMAP3.00的打印命令令打印图形。⑥复位删除关关阀方案计算算后的结果数数据标注及将将颜色换为原原来的颜色，以以备再一次做做关阀策略计计算。⑦结束先将拓拓扑数据从内内存中卸下，并并断开与外部部数据库的链链接关系。然然后退出子系系统。3.应用实例例该系统已建建成，应用于于深圳市自来来水公司，效效果良好。例例如，如图所所示的局部管管网，阀门LHZSEE005发生故障，需需要停水维修修，利用系统统进行关阀分分析，所得结结果如图所示示。其中中，停水管段段用粗线表示示，应关阀门门已做了标记记，相应编号号也已标注在在图上。系统统自动生成停停水报表，包包括故障点编编号，应关阀阀门数据，停停水管段数据据及影响用户户数据等内容容，如附表所所示。综综上所述，利利用GIS的二次开发发技术，建立立阀门管理系系统，进而建建立爆管关阀阀分析系统是是可行的。系系统建立后，将将会对阀门及及停水的管理理大有帮助，使使阀门管理工工作上一个新新台阶。深圳市某局部地地区停水关阀阀分析结果表表管网故障部部件编号:LHZSSE005影响管段段数据管段编号起点编号终点编号管长管径管材阻力系数1528770472715.8100.0

1454870471416.0200.0铸铁管100.0924169570420.5200.0铸铁管100.010181305442273.7400.0钢筋混凝土管100.01515944245615.5400.0钢筋混凝土管100.015290441442113.7200.0铸铁管100.010204440441229.4200.0铸铁管100.010219303439268.8300.0钢管100.01020743843910.7200.0铸铁管100.01453543944012.3200.0铸铁管100.014567439704267.3300.0钢管100.015295441372106.4100.0

应关阀门门数据阀门编号所属单位阀门型号密封方式公称直径安装地点LHZSY0004罗湖分公司闸阀胶圈100.0

LHZSY0006罗湖分公司闸阀胶圈200.0

LHZSY0005罗湖分公司闸阀胶圈200.0

LHZWB0335罗湖分公司闸阀胶圈400.0

LHZWB0331罗湖分公司闸阀胶圈400.0

LHZBB0008罗湖分公司闸阀胶圈300.0

LHZSE0004罗湖分公司闸阀胶圈200.0

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