閥門管理是給水管網(wǎng)管理的重要內(nèi)容之一。閥門的啟閉,是管網(wǎng)局部停水檢修的惟一方法,同時也對用戶造成直接影響。閥門管理工作中還存在許多問題:難以確認閥門的準確位置;閥門能否正常啟閉;管網(wǎng)中的某一點停水時,需關閉哪些閥門;關閉閥門會對哪些用戶產(chǎn)生影響;等等。這些問題靠人工管理是難以解決的,于是利用計算機技術進行管網(wǎng)閥門的管理就成了一種必然。
一、計算機進行閥門管理方法簡介
計算機進行閥門管理zui簡便的方法是建立閥門數(shù)據(jù)庫及其mis系統(tǒng)。這種方法程序編制簡單,利用通用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)如foxpro、oracle等就能達到要求。但它不能進行圖形的查詢,更不能進行爆管關閥等專業(yè)分析。gis系統(tǒng)將圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)連接在一起,進行統(tǒng)一管理。建立系統(tǒng)后,使用者可以進行由圖查數(shù)、由數(shù)查圖的雙向查詢操作,標有閥門位置的圖形、閥門的屬性數(shù)據(jù)能同時顯示在同一屏幕上,方便、直觀。
二、爆管關閥分析系統(tǒng)的建立
深圳市自來水公司建立了閥門管理的gis系統(tǒng),并在此基礎上開發(fā)了爆管分析的子程序。該系統(tǒng)包括8000多條市政管線,3000多個市政管線上的閥門,3000多個大用戶數(shù)據(jù)?,F(xiàn)將系統(tǒng)的開發(fā)方法說明如下:
1.原始數(shù)據(jù)收集、整理
公司繪制了全市的1∶10000市政給水管網(wǎng)圖,并在圖上繪制了市政管線上的閥門,并對每一閥門定制了閥門卡片,編號存檔。
2.建立閥門數(shù)據(jù)庫、用戶及管線數(shù)據(jù)庫
為了查詢、統(tǒng)計及現(xiàn)場查找的方便,閥門的編號是按各條道路進行的??紤]到數(shù)據(jù)庫的通用性及automap外掛數(shù)據(jù)庫的能力,我們選用foxpro的數(shù)據(jù)庫格式建立了有5000多條記錄的閥門屬性數(shù)據(jù)庫。我們同樣利用foxpro的數(shù)據(jù)格式,建立了8000多條管線、3000多個大用戶的屬性數(shù)據(jù)庫。
3.對圖形進行整飾,建立正確的拓撲關系利用automap提供的整飾功能,對圖形進行整飾,整理成為具有正確拓撲關系的地圖。具體在閥門管理系統(tǒng)中,就是要建立正確的節(jié)點、管線、閥門的連接關系。
4.將管網(wǎng)圖形上的閥門、管線等圖形與數(shù)據(jù)庫中的閥門數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)建立連接關系建立圖形中的管線、閥門與外部數(shù)據(jù)庫中的閥門、管線及用戶數(shù)據(jù)的連接關系,以便進行圖數(shù)的雙向查詢或進行爆管關閥分析時,搜索相關的閥門、管段用戶等屬性信息。
5.編制關閥分析程序上述的4步都是進行圖形和數(shù)據(jù)的整理,此后就要進行爆管關閥分析系統(tǒng)的二次開發(fā)工作。該系統(tǒng)是以automap的內(nèi)嵌開發(fā)語言autolisp進行二次開發(fā)而成。包括閥門、管線、用戶等圖數(shù)的雙向查詢、編輯功能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能及爆管分析功能等,現(xiàn)以爆管分析功能為例,說明開發(fā)的方法。
爆管分析功能模塊應具有管網(wǎng)中某一點出現(xiàn)故障后,能及時準確作出反應,表明計算管網(wǎng)停水應關的閥門、涉及的管段、影響的用戶。該模塊包括以下子程序:
①初始化
初始化的功能是將拓撲關系裝入內(nèi)存,并建立與外部數(shù)據(jù)庫的連接關系。為計算關閥方案作準備。
②故障點
管網(wǎng)中的故障點可以是管段、節(jié)點或者閥門,使用者可以在圖上用鼠標。程序返回故障點的拓撲id號。
③關閥方案計算
進行關閥策略計算。該子程序主要利用automap3.0提供的拓撲分析函數(shù)floodtrace函數(shù) 完成。
這些函數(shù)提供了網(wǎng)絡拓撲追蹤的功能,能從點、線建立的網(wǎng)絡拓撲中的某一點出發(fā),自動追蹤該點的所有連線及相應的下游點,直到所經(jīng)過路徑的阻力值之和大于值為止。這些函數(shù)能返回所有追蹤到點、線的拓撲id號,從而得到相應的屬性數(shù)據(jù)。子程序利用這些函數(shù),生成受影響管段、節(jié)點及應關閥門的數(shù)據(jù),并在圖上用不同的顏色表示。可以做連續(xù)的關閥方案計算。
④關閥方案數(shù)據(jù)查詢及報告生成
可以查詢受影響管段、節(jié)點、用戶及應關閥門的屬性數(shù)據(jù),并可以生成文本報告,以便編輯、打印。
⑤圖形打印
利用automap3.0的打印命令打印圖形。
⑥復位
刪除關閥方案計算后的結(jié)果數(shù)據(jù)標注及將顏色換為原來的顏色,以備再一次做關閥策略計算。
⑦結(jié)束
先將拓撲數(shù)據(jù)從內(nèi)存中卸下,并斷開與外部數(shù)據(jù)庫的連接關系。然后退出子系統(tǒng)。