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基于GIS平台的“智慧水务”建设与应用

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：蒋磊

[导读] 摘要：当前国内各大水司基于供水管网信息系统用来管理城市供水系统已经达成行业共识。

        诸暨市浣江水务股份有限公司浙江诸暨 311800
        摘要：当前国内各大水司基于供水管网信息系统用来管理城市供水系统已经达成行业共识。随着技术的不断发展，供水管理其内涵也被不断丰富，期盼行业共同推行水务信息化事业朝着更加集约化、协同化、智慧化的方向发展。
        关键词：智慧水务；管网测绘；GIS
        引言
        目前诸暨全市已建有城南、城北、青山、征天、东白湖、五泄、东和、幸福及上游等9 个自来水厂，日制水能力可达到50.2 万吨，建成供水管网6853 公里，已遍及全市26 个镇乡（街道），诸暨市区域供水保障体系已基本完成，供水能力满足诸暨市城乡发展的需要。
        1 智慧水务的建设
        本着“总体规划，分步实施，逐步完善，系统整合，适度超前，讲究效益”的指导思想，及系统的可扩展性，安全性与成熟稳定性要求，科学地进行项目规划，充分考虑目前以及将来业务发展的需求，建立面向未来的智慧水务平台。
        诸暨水务智慧水务管控平台将围绕水务数据中心而建设，满足诸暨水务管网信息化管理的需求和业务协同办公，系统既能存储全部供水管网图形和属性信息，并可随时更新，又能方便对管网信息进行双向查询，对自来水爆管事故提出应急方案与工程意见，并可以利用平台对供水管网漏水区域进行预测定位等功能。因此构建以信息化为平台的供水信息综合、分析和决策的智慧管控平台，汇总供水公司现有的各业务系统关键数据信息，无论是动态信息还是静态信息，还是空间分析结果展示，打通供水处理各环节，实现信息资源集中分析、展示。对供水整体水平进行系统性和综合性评价，并对生产、运营、资产等进行分析与展示，实现供水的综合运营与指挥调度，促进供水管理工作由被动向主动、静态向动态、粗放向精细，在平台基础上为诸暨水务提供更深层次的信息化应用，提高诸暨水务供水智慧管理的精细化、信息化、现代化、智慧化水平。
        2 智慧水务的应用
        2.1GIS供水管网编辑系统（C/S端）
        供水管网数据通过定制的数据入库程序进入供水管网专业数据库，实现现状数据的更新维护。支持GIS平台与测绘数据的导入导出、支持 GIS 平台系统与 CAD 数据导入导出。能将公司现有的探测数据以及 AutoCAD竣工图方便快捷的录入到地理信息数据库中，形成完整的基础空间数据库，满足以后的查询、编辑、统计、打印、分析的需求。供水管网编辑系统是诸暨水务管网数据（包括地形图数据）设计、更新、维护、管理的平台，是管网GIS信息系统的核心基础，是水务智能化应用与分析的重要支撑。最大限度将繁琐而又复杂的管网数据建库与更新流程简化，主要是专业技术人员用来编辑和更新管网及管网上设备设施数据，也支持更高级的数据处理和分析，通过多样的数据维护工具，帮助用户高效、方便对管网数据进行入库、编辑、纠错、输出，为管网设施管理、资产统计、规划设计、工程建设等方面提供详细准确的数据服务。
        2.2供水管网GIS综合应用系统（B/S端）
        供水管网GIS应用系统是“水务业务管理平台”，是在管网基础数据管理平台基础上延伸的日常业务应用与管理平台。主要用于供排水管网的查询定位、资产统计、空间分析、图档管理、台账管理等方面，旨在为水务企业提供高效、科学化、精细化的业务管理。
        2.2.1地图浏览
        地图浏览是以一张地图为主，展现管网全部资产分布情况，地图是通过多个图层叠加的，包括管网图、底图（包括地形图/影像图/天地图等），支持切换地图区域是否展示叠图还是单一管网图或地图范围，方便查看位置或周边环境概况。同时，提供了基础放大/缩小视图、地图卷帘、地图俯视度等视图控制管理功能；支持自定义标签的控制管理功能，对管网图中的管线/设备进行快速选择检索以查看单个对象的基本资产属性信息，在检索过程中可使用定位功能辅助查找地理信息点、道路名称、精确的坐标位置。
        2.2.2管网查询
        支持点选、区域、条件、缓冲区查询；条件查询支持设备、区域、字段等复合条件查询，查询字段默认显示“口径”和“材质”，其它字段用户可以自由添加；在能方便的调出查询方案；支持绘制线路和绘制区域两种方式缓冲查询相关设备；查询结果支持定位、查看管网画像（管网生命周期内相关信息）及导出。

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        系统提供的区域查询、条件查询、分段查询等多种查询方式中，均支持自定义选择需要查询的区域范围，在指定区域内查询阀门、消防栓、管网等各类资产信息列表（支持基本的导出列表与单项定位功能）。选择单个资产，点击“管网画像”，还可查看该管网的基本信息、维护运营信息、生命周期等，也可管理相关的多媒体信息。
        2.2.3资产统计
        资产统计模块采用了多视角的方式对当前GIS系统内包含的所有管线、设备进行资产统计。通过全区统计可快速了解每种管线总长、每类设备总数，近12个月管线资产变化趋势，以及按口径、材质多种视角统计管线长度占比情况。此外，还可通过条件统计、设备/管线统计等其他统计功能快速获取指定区域内的各类管线、设备总量情况。支持按特定条件（管网字段、字段分段、入库时间等）进行管网资产统计，获取统计结果列表与相关专题图。在统计结果中还可按一些常用的字段分组显示，支持导出统计得到的结果列表。
        2.2.4空间分析
        在空间分析功能种提供了多种分析工具，包括横/纵断面分析、关阀分析、消防栓分析、连通性分析功能。横/纵断面分析能够对管网资产基础铺设情况一定范围内的横剖面、纵剖面进行总体了解，直观反映各管线与地面的埋深情况和各管线之间的空间关系，对于工程的设计、管线铺设、维修等具有一定的指导作用；关阀分析是当产生爆管抢修事件时，指导用户分析爆管点周边临近的阀门有哪些，自动分析出来水方向的单个/多个闭关阀门，同时可分析此次爆管停水事件中将会受影响的用户、消防栓与受影响区域范围清单列表。
        2.3GIS移动APP（M/S端）
        系统支持安卓、IOS操作系统移动端的管网数据浏览、查询与定位等功能。
        2.3.1定位
        登录进入系统出现地图界面。进入系统后，系统会自动打开GPS模块并进行卫星定位，在可用卫星能达到定位要求后，GPS将自动定位到用户所在位置。地图底部显示定位点地址信息和当前比例尺。
        2.3.2查询
        查询管网对象的属性信息。将地图放大到一定比例后，查询的管线或管点，以及管线（点）对象的属性信息框。
        2.3.3GIS纠错
        支持把发现有问题的管点管线进行上报。
        2.3.4爆管分析
        选中爆裂的管线即可进行分析，之后会出现一些必须关闭的阀门的编号，点击后可以查看阀门的信息和位置。
        2.3.5供水管网巡检系统
        供排水管网巡查工作是保障管网运行安全的预防性工作，供排水管网巡查管理系统依托于先进的移动互联网技术、4G/WIFI无线通讯技术、GPS/北斗定位技术，实现对巡查员的实时位置与人员轨迹回放，能智能辅助制定科学化的管网巡查计划，辅助及时处理上报的现场各类管网事件，实现管网巡查工作的智能监管，提高现场事件处理的流转效率。
        2.3.6供水事件工单管理系统
        事件工单中心接收来自内部各个部门与外部群众反映的上报的各类事件，并形成工单指令根据工单信息，指派给相关部门进行处理，现场人员根据工单情况，是否继续进行处理、退单或转派等。执行人员在APP上录入工单执行信息部门管理人员，对执行人员的工作进行确认，完成任务工单。
        结语
        综上所述，诸暨水务以现代化营业所标准为依据，建设完善既符合现代化营业所标准又符合公司精细化管理要求的信息化管理系统，特别是在前期管网GIS、营业MIS、调度SCADA等信息化成果基础上，以“整合数据、再造业务、提升管理”为目标，构建“智慧水务管理平台”，旨在适应日新月异的城市建设要求，满足今后管网规划设计、经营收费、用户服务、事故抢修、漏损控制、生产调度等水务企业科学化、现代化、精细化管理需要；也是响应当前“智慧城市”、“五水共治”、“最多跑一次”建设的必然要求，具有非常重要的现实意义。
        参考文献
        [1]田雨,蒋云钟,杨明详.智慧水务建设的基础及发展战略研究[J].中国水利,2014(20).
        [2]杨明祥,蒋云钟,田雨,王浩.智慧水务建设需求探析[J].清华大学学报(自然科学版),2014(1).