管网城市供水管网GIS系统管理和维护

摘要：随着时代和科学技术的发展，城市的现代化步伐日趋加快，城市建设、管理、发展的矛盾日益突出。采用高新技术和方法来高效管理地下各类专业管线，满足决策、管理部门和施工单位的需要已成为当务之急。采用GIS管理供水管网，利于供水管网的规范化管理，提高工作效率和怎么写作水平，做到节水节能，并为优化调度提供信息化基础。
关键词：城市供水管网GIS系统；功能；管理；优化更换/维护
前言
随着城市化的快速发展，面对日益复杂的供水管网、业务及海量的数据，各地水司都已应用或开始着手建设GIS系统。为能充分发挥GIS系统的作用，除了在GIS系统建设过程中对平台选择、系统开发过程严格控制外，更应多注意GIS系统的维护、管理及应用工作，同时应建立一个完善的数据更新机制，及时将第一手原始资料录入到GIS系统中，为管网运行、维护提供实实在在的信息支撑，从而实现供水管网标准化、规范化的动态管理。
城市供水管网GIS的功能
本系统适用于中小城市供水管网的综合管理，支持建立网络型信息管理系统，具有强大的数据库兼容能力，实现了海量数据下的管网整体连通性网络分析、图幅自动管理和无缝漫游，支持管网三维可视化管理。系统支持管网信息查询统，爆管分析并形成关阀处理方案，具有栓点图生成、打印和管网平差功能，并支持遥测遥控数据关联与优化调度。

1.1查询统计功能

在系统中可进行图形及数据库的查询、统计，还能进行各类管线的分布情况查询、局部地段管线设备列表等操作。主要包括：由图查属性、由数据库查图、条件查询、指定范围综合查询以及平面和三维环境下的位置查询与空间量算等功能。

1.2爆管分析与关阀处理方案

管道抢修时，指定爆管位置，系统给出应关闭的阀门。用户输入爆管抢修位置，或在图上选中某一管线，系统根据管网拓扑关系自动找出与该管线连通的所有阀门，如果其中有失效阀门则继续向后搜索。在此范围内将它们分成必须关闭、不必关闭两类，对不能关的阀门要给予提示，将不必关的阀门排除，形成关阀方案，并输出停水范围和停水通知等信息。
1.3关阀方案采用智能化模糊查询和精确条件查询相结合，系统可根据地理环境信息进行智能化位置提示。

1.4栓点图生成功能

本系统针对管网信息管理系统的特点专门对管线的编辑进行了设计，设置了交互编辑、坐标输入和长度方向输入几种管线编辑方式。系统还设计了栓点图编辑和调用方式，用于关阀等情况下的精确定位。

1.5 规范而灵活的打印功能

系统的打印功能是专门为管网管理信息系统设计的，根据管网信息管理系统的需要进行选项设置。用户可按照系统提示选择典型模式或自己随意设定打印格式。通过本系统可以打印出精确比例尺的管线图及基础地理图，用户可选择或设置标题、注脚及管线图例等内容。

1.6 遥测遥控数据关联与优化调度

本系统能够与遥测遥控系统的数据进行实时关联，以波形图、柱状图等形式显示相关数据，同时能够把这些数据通过专题图的形式表现在地图上。系统通过在管网环境下对遥测遥控数据的分析，可以获得更加全面系统的信息，为供水管网的优化调度提供有力的支持。

1.7管网平差功能

本系统能够根据用户管网现状提供的用水情况进行平差分析，自动绘制出供水管网压力分布图。在具备城市建筑三维数据的基础上，可以将分析结果直观表现在三维场景中。
2、管理

2.1硬件和网络管理

怎么写作器是GIS系统的硬件核心，所有GIS数据都储存在怎么写作器中，应保证怎么写作器时刻处于安全、高效的状态。除了保证怎么写作器外部环境的要求外，也应注意怎么写作器的病毒防护等工作。GIS的数据交换离不开网络，要让GIS系统安全高效的运行就要建立完善网络系统。

2.2软件管理

软件管理主要是针对系统在运行过程中发现的问题进行修改调整。每次版本更新时，需记录每个版本更新的信息，并对上一版本进行保存备份。要设立专门的人员对GIS系统进行管理，管理人员将各操作人员发现的问题集中反馈给开发人员，经开发人员修改和双方测试后的新版本系统通过内部网络发布，用户通过系统登录自动更新。管理人员对上一版本系统进行备份保存。

2.3系统管理

（1）权限分层管理
为有效管理系统，保证系统数据的安全性与有效性，必须对系统使用者进行权限分配。如：浏览权限人员只能浏览系统，而不能对系统数据信息进行编辑修改，而编辑权限人员则可通过系统修改数据。在供水管网GIS系统中的权限分配主要有两种方式：
用户权限组设定，不同权限组中的操作人员有不同的权限，相同权限组中的操作人员有相同的操作权限。
自定义权限，可对相同权限组中的特殊人员进行特殊权限分配。
（2）系统操作培训
系统在开始运行初期应对系统操作人员进行全面，并有针对性的操作培训，在系统功能调整后也需要针对调整进行再次培训。
（3）制定管理制度
为了保证数据及时、准确地录入GIS中，能真正在生产、运营、管理中发挥作用，就必须要制定完善的管理制度，保证GIS系统应用到各类业务上。如：停水方案的制定必须通过GIS系统出方案、管网工程竣工验收必须先将管网资料录入到GIS系统中等。
（4）系统安全性设置
为了保证GIS系统数据的安全、有效，除了要在权限上作设定外，也应在系统程序上下工夫。每一个设施的属性信息中都有“创建人”、“创建时间”、“最后修改人”、“最后修改时间”等信息。这类信息能让系统管理员方便对数据进行管理、跟踪。采用大量提示信息，如删除提示、信息不全提示等等。在数据库中安装触发器，在数据库关键数据中嵌入数据触发器，记录数据变化的情况。退出系统保存提示。
（5）数据维护
GIS系统常采用的数据维护形式有集中式管理和分散式管理。本集团采用的数据维护方式为分散结合部分集中的管理方式。对于一般管网数据的维护更新，由分公司各片区分别录入；部分重要数据由集团负责更新编辑，这种方式能有效地保证管网数据更及时的更新到GIS系统中，同时也能使GIS应用更广泛，使GIS系统应用面最大化。

3、建立基于管网失效分析的优化更换/维护策略

我国《城市供水管网漏损控制及评定标准（C92-2002）》明确要求，供水企业对DN≥75的管道，每年应安排不小于管道总长的1%进行改造；对DN≥50的支管“爆管”预防，每年应安排不小于管道总长的2%进行改造。在管网维护的实际工作中有几个重要的问题需要回答：首先，如何确定哪些管道需要优先进行更换；其次，在管段更换（即修复性维护）与维修维护（即预防性维护）之间，如何找到最佳的平衡点以实现维护成本最低且效益最高？
事实上，随着使用年限的增加，管道可靠性和对其的期望性能均呈逐年下降的趋势；当管道可靠性低于期望性能时，需要修复性维护（即更换管段）。但是，如果在管道可靠性尚未低于期望性能时采取预防性检测与修复的方法及时地提高管道可靠性，则可以显著延长管道怎么写作年限，从而降低

源于：查抄袭率本科www.udooo.com

管网维护的总费用。陈求稳等人对上述问题进行了系统的研究，建立了基于管道检测、修复、更换等管道维护策略之间的费用计算模型及优化计算方法（式2～式7），为在工程实践中优化管道维护策略、实现成本-效益最大化提供了重要的数学基础。
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其中，CL为管网维护总费用；R为货币贬值系数；Ci为第i年维护费用；Cfailure为管道失效费用；PF为管道失效概率；Tn为折算为当前货币的总维护费；ti为第i次失效时间；tn为第n次失效并确定更换时的年限；Fn为tn时的管道更换费用；R为货币贬值系数；Brkth为需进行管道更换的失效阈值。
3、结语
对于庞大复杂的供水管网系统，如何确保其安全优化运行并控制输配过程产生的二次污染，供水企业应以输配水质安全保障为核心，以管网信息化为基础，从技术、工程、管理与系统平台等不同角度，在管网分级分区、管网优化维护、管网漏失控制与“爆管”预防等方面开展工作，最终形成供水管网安全优化运行与污染控制的技术系统与业务化流程，从根本上提高管网管理水平、保障供水安全。