智慧排水平臺研究及設(shè)計

本文格式為Word版，下載可任意編輯——智慧排水平臺研究及設(shè)計高愛強劉雙彭靖孫晉生

地下管線系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施中重要的組成部分之一，也是城市規(guī)劃、運行生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著我國信息化步伐的不斷加快，城市排水管網(wǎng)的敷設(shè)工程越來越巨大、繁雜。為快速確切評估排水管網(wǎng)的日常運行狀態(tài)以及快速處理泄漏、漏損等緊急狀況，論文提出了一種利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等科學(xué)技術(shù)建立的聰慧排水監(jiān)管平臺，以期提高城市排水管網(wǎng)的精細(xì)化管理水平。

Undergroundpipelinesystemisanimportantpartofurbaninfrastructure，andalsoanimportantinfrastructureforurbanplanning，operationandproduction.WiththepaceofinformatizationinChinacontinuestoaccelerate，thelayingengineeringofurbandrainagepipelinenetworkisbecomingmoreandmorehugeandcomplex.Inordertoquicklyandaccuratelyevaluatethedailyoperationstatusofdrainagepipelinenetworkandquicklydealwithleakage，damageandotheremergencies，thispaperproposesanintelligentdrainagesupervisionandmanagementplatformestablishedbytheapplicationofscienceandtechnologysuchastheinternet，internetofthingsandbigdata，soastoimprovethefinemanagementlevelofurbandrainagepipelinenetwork.

聰慧排水;監(jiān)管;精細(xì)化

intelligentdrainage;supervisionandmanagement;refinement

TU992

A

1673-1069（2021）07-0187-02

1建設(shè)背景

目前，國內(nèi)聰慧水務(wù)發(fā)展大體可分為3個階段。初步階段為水務(wù)1.0階段，在這一階段主要是采用自動化等方法優(yōu)化傳統(tǒng)人工作業(yè)方法。在水務(wù)2.0階段，為實現(xiàn)政府資源合理分派、最大應(yīng)用，出現(xiàn)了信息化等平臺。在水務(wù)3.0階段，出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)分析手段，實現(xiàn)展示水務(wù)現(xiàn)狀、預(yù)計水務(wù)未來的目的。我國現(xiàn)有六百多座城市，兩萬多個縣，三萬多個鎮(zhèn)，每個城市、縣、鎮(zhèn)，基本上都有自己的排水系統(tǒng)，但大多數(shù)排水系統(tǒng)都處于水務(wù)2.0階段，漸漸向水務(wù)3.0方向發(fā)展[1]。據(jù)調(diào)查顯示，我國的部分城市已經(jīng)意識到了信息集成管理在現(xiàn)代社會各領(lǐng)域應(yīng)用的重要性與便捷性，并且將此應(yīng)用與城市排水管網(wǎng)管理相結(jié)合，從而達到有效管理城市排水管網(wǎng)資源，實現(xiàn)城市綠化、內(nèi)排健康持續(xù)發(fā)展的目的。目前，國內(nèi)水務(wù)存在的問題是由于研究聰慧水務(wù)方面的企業(yè)規(guī)模較小，沒有一個標(biāo)桿企業(yè)，聰慧水務(wù)的市場集中度也對比低[2]。當(dāng)前階段，我國有諸多學(xué)者研究聰慧排水[3，4]，為我國排水行業(yè)信息化提供理論基礎(chǔ)。

2工程建設(shè)意義

城市管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是保證城市生產(chǎn)、生活正常運轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)條件，是城市的“生命線〞和“血脈〞。隨著城市的發(fā)展，排水管網(wǎng)的脈絡(luò)也越來越繁雜和巨大，對地下排水、供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的全面把握以及管網(wǎng)實際運行管理的需求也日益增多。但是管網(wǎng)的實際運行和養(yǎng)護工作中缺乏把握其真實運行狀況的手段，且難以評估日常管網(wǎng)運行效果，遇到管道漏損等緊急狀況也無法依據(jù)實時狀況制定相應(yīng)應(yīng)急措施。

聰慧排水平臺系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)葌鞲性O(shè)備在線監(jiān)測排水系統(tǒng)的運行狀況，并采用可視化的方式有機整合水務(wù)設(shè)施數(shù)據(jù)，形成智能互聯(lián)的數(shù)據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)〞。通過綜合數(shù)據(jù)采集與分析，實現(xiàn)對生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析，推動管網(wǎng)管理數(shù)字化、排水系統(tǒng)模擬運行模型化，為水務(wù)系統(tǒng)管理提供整體綜合運營決策分析、管理風(fēng)險分析等，達到規(guī)范管網(wǎng)運營管理和加強服務(wù)能力的目的。

3聰慧排水平臺系統(tǒng)總體框架

聰慧排水平臺采用B/S與C/S相結(jié)合的技術(shù)架構(gòu)，系統(tǒng)平臺部署在應(yīng)用服務(wù)器上，GIS地理信息數(shù)據(jù)及排水相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器上，以提高傳輸速度與工作效率。

系統(tǒng)可根據(jù)功能類型分為管網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)用子系統(tǒng)、管線工程管理子系統(tǒng)、管線信息發(fā)布子系統(tǒng)、配置管理子系統(tǒng)、管線移動辦公子系統(tǒng)、三維地下管線應(yīng)用展示子系統(tǒng)（見圖1）。

4平臺設(shè)計與實現(xiàn)

系統(tǒng)采用REST規(guī)范設(shè)計接口，基于JSON的數(shù)據(jù)交換格式，數(shù)據(jù)中心包括空間地理基礎(chǔ)信息庫、管線信息庫、監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)信息庫等基礎(chǔ)庫。主要實現(xiàn)以下平臺建設(shè)。

4.1GIS平臺

選用的GIS平臺具有基本的空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、查詢、統(tǒng)計、處理、分析、編輯、應(yīng)用、輸出打印等功能，能夠支持地上地下三維模型一體化展示。

4.2排水設(shè)施一張圖子系統(tǒng)

采用B/S架構(gòu)，提供地圖信息的操作、瀏覽和管理等功能（見圖2）。在該子系統(tǒng)中可以實現(xiàn)地圖定位，基礎(chǔ)地圖查詢，基礎(chǔ)地圖的放大、縮小、漫游、全幅顯示、切換地圖、多級回放、清除高亮、長度測量、面積測量、鷹眼導(dǎo)航，圖層顯示操縱等功能。支持管道混接調(diào)查數(shù)據(jù)的接入，在地圖上顯示混接調(diào)查數(shù)據(jù)、管道缺陷資料等信息。

4.3三維地下管線可視化展示子系統(tǒng)

利用二維管線數(shù)據(jù)的空間和屬性數(shù)據(jù)，對所有地下管線、附屬物設(shè)施進行三維建模，導(dǎo)入三維平臺當(dāng)中，平臺基于三維管線數(shù)據(jù)，具有放大、縮小、漫游、地下瀏覽等基本的三維地圖操作，查看管線的屬性信息并定位管線位置，并具有查詢、統(tǒng)計、編輯、量測分析、碰撞分析、連通性分析、開挖分析等多種功能（見圖3）。

4.4在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

系統(tǒng)可實現(xiàn)地圖監(jiān)測，實現(xiàn)水位和雨量的實時監(jiān)測;實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)查詢、導(dǎo)出、曲線展示;實現(xiàn)預(yù)警管理，可查看設(shè)備的歷史報警信息;實現(xiàn)氣象水文接入，可查看當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r、雷達圖像、衛(wèi)星云圖、臺風(fēng)路徑;接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可查看攝像頭列表，框選顯示多個實時監(jiān)控（見圖4和圖5）。

5