关于供水管网地理信息系统建设的构思

【摘 要】论文从供水管网管理现状出发，提出构建GIS系统，以实现管网资产实时直观动态管理、营收水表挂载、DMA分区计量和管网水力模型的建设。

【Abstract】Based on the current situation of water supply network management， this paper proposes to build a GIS system to realize real-time and direct dynamic management of pipe network assets， revenue meter mount， DMA partition measurement and construction of pipe network hydraulic model.

【关键词】供水管网;地理信息系统;GIS

【Keywords】 water supply network; geographic information system; GIS

【中图分类号】TU991.33                                          【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）07-0143-02

1 引言

由于供水行业信息化程度发展缓慢，使得地下供水管线情况难以得到清晰地梳理，在供水行业进行管网新（改）建和抢修时，时常会发生错挖、爆管事故。因此，智慧水务项目应运而生，对实现管网资产实时直观动态管理、营收水表挂载、DMA分区计量、管网水力模型建设意义重大。

2 GIS对供水管网的影响

引入先进的GIS系統优势如下：

①提高企业管理效率。供水公司可以从设计、施工、竣工、验收试验等方面分别进行尝试，同时GIS可以采取OA的形式，通过管理工作流程，实现高水平管理的目标，不断提升企业管理效率。

②显著提高客户服务水平。

③增强自来水公司快速反应和适应能力。

3 各平台优缺点分析

目前，国内供水GIS平台的主要类型包括ArcGIS、MapGIS、Supermap等，各平台的优缺点如下：

ArcGIS的最新版本操作更便捷、功能更强大，不仅支持云GIS和时间GIS，还力争做到GIS-RS一体化，在数据处理、运行速度以及三维处理方面性能显著提升，增强了用户的3D感受。缺点是价格较高。

MapGIS K9是我国目前创新水平较高的系统版本，能满足用户长时间并发访问的需求，还可满足回溯不同时期管网的发展和衍变、对地籍变更进行详细查询、利用防灾减灾预警系统减少因自然灾害造成的损失、对环境变化进行实时观测等相关应用处理的需要。对于较为复杂的地下三维地质模型、地上三维景观模型、地表三维地形模型等，MapGIS K9同样可以在极短时间内，高效快速建模并开展相应的一体化管理工作，在三维数据综合可视化和融合分析方面表现突出。MapGIS K9的遥感数据处理平台，可做到利用机载原始数据生成正射影像并建立数据库，明确划分专题信息并提取，利用其功能仓库，将上述各种功能汇总起来进行应用，对于搭建成适应各专业的影像数据处理平台或GIS与影像相结合的综合处理平台有着积极作用。不足之处是各历史版本中漏洞较多，需持续完善。

Supermap作为新秀，优点是功能齐全，二次开发环境友善，整体功能效果显著。缺点是数据处理效果不佳。

4 实现管网资产实时直观动态管理

实现管网资产实时直观动态管理，要完成老旧管线普查和新建项目的录入工作。由普查测绘公司来完成老旧管线普查，耗资较大，数据精准度低，属性采集较少，需后期不断纠偏来完善。因此，建议小区管线宜由CAD挂载的方式录入GIS[1]。市政管道是普查工作的重点。在新建项目的录入环节，依靠有效的管理手段可保证新建工程管线、配件等测绘数据的真实性和丰富性。尤其要重视新建管线和老旧管线的接边处，尽量在工程跟测环节就完成对接拢点的测绘工作。

5 营收水表挂载

有了GIS平台，有了管线数据，再挂载上水表信息，才能称之为一个相对完整的供水GIS。

水表挂载实施方式取决于供水公司对于水表信息展示的要求。如侧重于水表位置精度的，方便寻表、抄表，日后爆管停水公告也能精准推送，但水表普查项目的工期较长;如侧重于用水大户的或者对于水质要求较高的特定类型企业用户，采取的实施方式或轻重缓急都是不同的。有限的预算资金下，能有效解决眼前问题，又能给后期工作留好接口和基础，是供水公司要深思的问题。

6 DMA分区计量

建立DMA的数据基础较为复杂，要看计量表或者考核表有没有挂载进入GIS，如果有，那么计量表和营收表的总分表关系要在营收系统里建立完成。大概测算设备计量误差之后，按照一组数据表，就能大致判断该水表组区的漏损情况。这是最简单直观的DMA计算，关键在于总分表关系的梳理。

如果水表挂载项目中未挂入计量表，营收系统中又未建立总分表关系的话，则要按照地区划块后，依靠关键节点安装流量仪来建立DMA。

7 管网水力模型的建设

管网水力模型主要是通过利用计算机技术和数字化模拟技术，对地下管网的实际分布排列情况进行精准细致地梳理，不仅能够让我们清楚地掌握地下管网的相关情况，还能对管网水力学数据进行计算分析。该模型的应用能反映实际管网的水力状态。

将SCADA系统的动态信息与GIS系统的静态信息相结合，共同组成管网水力模型系统最为基础的数据源，通过模拟计算相关地区用水量的预报、用水量的估算与分配，对供水公司供水系统进行模拟计算，开展水力建模，在线跟踪供水系统水力运行状态，根据已有数据，自动计算出所有管道的实时流量、压力、流速，及时掌握水厂以及用户节点的压力等相关水力信息，为供水系统进行科学调度与管理提供有力的依据。管网水质模型、管网漏损控制模型以及供水调度模型相互配合、协调工作，他们三者共同的模型基础就是管网水力系统模型。

水力模型分为离线水力模型和在线水力模型。离线水模是指将GIS中管网信息定期更新到水模中，建立方案和模拟操作;在线水模是指GIS管线信息的维护与水模系统实现实时同步，可实时向水司提供相关运营决策方案。实际操作中，在线水模更优，但这取决于GIS数据的准确度和管线连通性吻合度，对GIS的要求很高[2]。

智慧水务项目在启动之前，须深入研究总项目框架，重视数据链闭环，建立数据仓库。在建设单个子项目前，也要有深入和全盘的考虑，避免各子系统成为数据孤岛，无法发挥智慧水务项目应有的“智慧”。

【参考文献】

【1】代丽霞，胡红霞，朱忠梅.MapGISK9软件在数字地质图中的应用[J].地质与资源，2013，22（6）：502-504.

【2】谭德龙.建设供水管网GIS系统浅析[J].科技展望，2014（19）：25.