给排水工程信息管理系统的设计与实现
2021-04-04李尚周
李尚周
（太原学院环工系 山西 太原 030032）
1 引言
城市化进程不断推进，部分城市规模呈几何倍数增长，基础设施不断完善，其中的给排水系统也逐渐庞大与复杂。为了更好地解决水资源匮乏现状，解决城市水资源供给问题，有效提升城市给排水管理水平，给排水工程信息管理系统的建设变得尤为重要，给排水工程建设也在无形中影响城市化进程的推进。近年来，在信息技术等现代化技术的支撑下，给排水工程的建设已逐渐形成电子化的管理，如何构建高效的给排水工程信息管理系统无疑成为相关部门急需关注的话题。基于GIS 的背景下，可以清晰地获知各类数据的空间分布特征，GIS技术与给排水工程的联系也越来越紧密，GIS 也会为相关工作人员提供越来越多的帮助。因此，在基于GIS 技术、模拟技术、数字化技术等多种现代化技术的基础上，实现信息化、智能化给排水工程管理系统十分有必要，有利于给排水工程的健康发展[1]。
2 给排水工程信息管理系统总体框架设计
2.1 基础GIS 平台设计
给排水工程信息管理系统的基础平台需要基于Web端、以GIS 作为系统基础、C/S 作为组织框架，实现网络分析、数据编辑以及地图的搜索、查询等功能操作。其中，给排水工程的管网系统与各个子系统相对GIS 应用接口而言，均属于整体性系统，可以帮助给排水工程信息管理系统实现操作功能，降低整个系统的开发与设计难度，实现诸多子系统之间的有效协调。
2.2 给排水管网模型设计
GIS 平台可以建立正式的网络拓扑维护和检查基础设施，以实现管理系统对结构的维护。多元化管网可以实现较多功能操作，为系统对实际应用情况的评估与分析增加准确性与真实性。给水和排水管网模型的构建主要将相关管理部门的日常工作作为设计基础，以辅助排水与水流监督为主，通过B/S 框架来实现给排水工程信息管理系统的给水与排水等方面的信息化管理，实现对整个工程运行实施情况的监督管控。
2.3 数字化给水平台设计
信息产业中，GIS 集计算机科学、地理学、空间科学等多种学科为一体，通过将计算机技术与空间地理位置分布的数据相结合，实现对多种领域的方案规划、决策、管理等提供可靠数据与信息。在给排水工程信息管理系统中，通过利用GIS 技术，结合无线通信技术等相关技术以实现数字化给水平台的设计，实现给水管网的模拟设计，改变传统的管理流程，并协助建设给水管网的优化设计，改进和加强建设部门对给水系统的信息化管理。数字化给水平台可以实现对日常运行、业务处理、用户安装与维护检修等功能的远程操作。
2.4 数字化排水平台设计
该平台的设计中主要采用C/S、B/S、M/S 等系统模式实现对数据的维护。其中B/S 的主要功能为完成对系统的监测、检修、防汛等方面工作的信息提醒，实现对排水管网的爆裂等相关事件的管控；M/S 的主要功能是辅助相关人员的日常工作，完成对相关数据的存储、查询、上传等功能。数字化排水平台的整体功能主要是完成对自然水部门下发的操作指令提供坚实的数据依据，为系统的监测、检修和应急响应提供强有力的数据支撑。
3 实现给排水工程信息管理系统的技术支撑
3.1 GIS 技术
GIS 即地理信息系统，属于一种空间信息系统，以计算机硬软件作支撑，实现对空间中与地理分布相关数据的收集、存储、整理、编辑、模拟、分析等，是一门综合性较强的学科。GIS 以测绘为基础，数据库作为数据源，计算机编程为平台，在给排水工程信息管理系统中可以辅助实现给排水管网的数字化与可视化、对暴雨内涝的监控、对管网阀门与构筑物坐标的定位与监测、提升防汛工作效率等。除此之外，给排水工程管理系统中GIS 技术的引入，可以为获取、管理水循环的空间与属性信息提供直观依据，通过地理建模实现对地下管网等多种高级空间的数据分析，实现对社会水循环过程的一体化管理，提升给排水工程相关工作人员的设计与管理工作效率和质量。
3.2 模拟技术
在模拟技术方面，主要分为排水管网模型与给水管网模型的模拟。自21 世纪以来，随着现代化技术的发展，城市排水系统和管网模型逐渐成熟，并逐步实现了可视化界面。由于城市规模的不断扩大，导致城市给排水管网的建设逐渐复杂化，通过管网模型模拟技术与GIS 技术的集成，可以将大量繁杂的数据信息以最简便化、可视化、数字化的方式呈现出来，帮助用户理解。
给水管网的管道水力模拟技术中融合了模拟算法与分析的功能，可以直接显示最终的仿真模拟结果。为系统的构建提供最真实的依据与接口，方便管网模型的建设。给水管网模型技术中最具代表性的是EPANET 与DigitalWater SS 数字给水平台，当前在给水管网模型模拟中常用的是NET 软件，便于提升系统的运行稳定性[2-3]。
4 结语
综上所述，根据给排水工程信息管理系统的实际构建需求，借助GIS 技术与管网模拟技术等多种现代化信息技术完成远程监控与模拟信息管理等多方面的功能，实现给排水工程的一体化管理，对于给排水工程而言，有着非常重要的意义与价值，可以提升给排水工程数字化、信息化、智能化的管理水平，为城市给排水工程未来的健康发展提供坚实基础[4]。
