青浦区排水管网数据库运维管理机制研究

孟海梅（上海泓源建筑工程科技股份有限公司，上海 201707）

青浦建设排水管网数据库至今已十年有余。现有数据库排水管线总长两千多公里。上海市政排水管网是大都市建设的重要基础设施，应通过加强科学管理和精细化管理措施，推动排水管网提质增效，充分发挥管网能力，提高排水系统效益[1]。青排水设施高效运营要通过全过程管理来实现，排水管道运行维护作业要严格执行全方位的管理计划，实现不断循环的全过程管理[2]。青浦新城作为上海“五大新城”重点规划建设我域之一，未来青浦将面临住房、商业、道路、管线等多方位全面建设。青浦排水管网数据已陆陆续续录入GIS 排水系统，给排水管理单位统一管理、数据调用带来极大便利。

然而我国城市排水管网信息化建设起步晚、发展慢、管理水平低[3]，西方发达国家都十分重视对排水管网系统建设规划，较早时期就开始重视排水系统的运营管理。随着现代管线探测和 GIS 等技术的迅速发展，我国许多城市已通过开展城市排水管网普查工作，逐步建立起排水管网数据库及排水管网 GIS 系统，实现了对排水管网数据的有效管理[4]。上海市在 2007 年开始建设排水信息管理系统，于 2009 年正式开展排水数据库维护工作。基于青浦排水数据库维护结合项目实施过程中管道检测、管道养护经验，发现青浦排水数据库数据现势性不佳。在工作中鉴于对青浦排水 GIS 数据库的研究，笔者认为提高数据库数据现势性，关键在于如何解决源头管理问题，在管理过程中形成“循环回路”使得排水管理过程成为活性循环是管理的关键。

1 排水管网运维管理现状

为更好的监督各我排水设施运维管理工作，上海市排水管理处以考核的方式检验各我排水管网 CCTV 检测、养护、数据库运维等项目实施情况。各我项目实施单位在尽量避免扣分或者不扣分情况下，严格按照考核要求按月按时完成相应的检测量、养护量、数据库运维疑似问题整改量，每月反馈并积极上报。

青浦排水管网相关实施项目出现“各自为营”的局面，排水项目实施中暴露出管道破损、老化、淤堵、倒流、倒坡、管道废除、井盖掩埋等问题，突出问题得不到及时解决。主要原因表现：数据库数据维护工作与管道 CCTV 检测修复及养护单位无衔接性；管道 CCTV 检测孤立性、管道养护无针对性。这种局面出现近五年且未得到有效改善，在当前排水管网提质增效管理思想指导下，排水管理单位领导者基于数据库运维项目提出从根本上解决管网问题。这个问题直接向现状排水数据库系统切入，因 GIS 数据库基本涵盖了整个青浦的排水管网数据，是解决问题的根本。

青浦排水 GIS 系统主要涉及基础层、数据层、服务层、应用层。本研究主要针对系统的基础层和数据层进行排水管理机制分析。剖析数据库属性字段，合理划分管理范围，寻找数据库检查井编码规律、检查井与管道关联关系。上海市排水检查井没有统一编码，也无相关规范、标准对检查井规定编码规则。数据库建设初期未考虑管井编码问题，数据库存在检查井、管道编码不唯一。本研究借助编程语言实现“派单”给管理单位。这项程序实现的前提是检查井编码必须。青浦排水数据库自数据运维以来紧随考核要求一直在反馈问题并未解决问题并未关注编码规则。数据库数据从入库至今未做实质性的更新，对应的服务层、管理层数据必然达不到现势性要求，尤其是高程、平面位置、管径、材质等属性信息与现实差距明显。在排水管网管理过程中不能实现智能化管理，有些重要属性缺失还要追溯源头，给管理者带来不准确的信息。

2 编程语言实现循环管理

2.1 需求分析

地理信息系统实现了排水管网的信息化管理，能够进行查询分析与可视化表达，在一定程度上取代了原有落后的人工管理模式[5]。如果不能准确掌握城市排水管网情况，排水管理单位开展工作将会十分困难[6]。因此，许多城市已通过开展城市排水管网普查工作，逐步建立起了排水管网数据库GIS 系统。然而当前我国城市排水管网维护还存在管理制度建设不完善[7]。因此，借助 GIS 及其他手段实现“养护-检测-数据库”有效循环对管理部门意义重大。

地理信息工程是指应用 GIS 的理论和方法，结合计算机技术、现代测绘技术等，用于解决具体应用的 GIS 工程。基于一年的基础数据和用户需求调研，明确了业主对系统的需求，通过分析用户类型、服务对象、应用现状等理清了数据库与用户之间的逻辑关系，明确用户需求，编程小程序才能实行可行性。本研究实现有效管理机制主要关联重要需求有两点。

首先，从 GIS 排水管网数据库运维日常复核过程中发现问题交由养护单位整改。养护单位多为养护工人现场巡查，借助 GIS 系统信息化制定可用的带有定位信息的管网数据；其次，对于 CCTV 管道检测，一般会提供给他们道路管段、管径、管材、高程等信息。当提供管网定位数据具体到井盖平面坐标（X,Y）（上海城建坐标系），或者现场图片定位数据，养护工人寻找相应的井位置将轻车熟路。这就涉及到对每一座井进行编码，确定井盖唯一性、定位信息可视化、形象化、提供数据批量化等关键技术。

2.2 建立分析模型

通过对青浦排水数据库研究，管网数据主要存在节点编号重叠、道路名称未更新、管段拓扑关系错误等。无论是管道数据异常还是井数据不准确，数据现场养护均需通过开井实现，井盖位置确定唯一编码在数据维护与现场检测、养护均带来极大的便利。研究发现青浦我八镇三街道中每个街镇中数据库中井盖数据 OBJECTID 编码存在唯一性，养护工作以路段划分由各街镇分管。唯一井编码根据各街镇划分，实现井的唯一性，通过井用方向线挂接管道唯一性标识建立程序模型。通过 GIS 数据库分街镇建立各街镇数据库，根据排水属性准确性检查要求，通过查询构建器建立筛选模型配赋给各街镇实现检查井唯一编码。

主要属性异常判断和筛选，依据《上海市排水设施地理信息数据库维护技术规定》结合项目经验，排水数据库常见属性问题主要有管径、井盖地面标高、管底标高、井深、管材、埋深、建设年代等；主要逻辑错误有倒坡、连通、出水口、进水口不明已经点线拓扑关系错误等，排除倒虹管、顶管、拖拉管等特殊管线。逻辑错误可以通过 GIS 数据库系统网络分析、拓扑检查自动检查修改部分逻辑错误，常见典型异常图式列于表 1。

表1 管网数据常见错误类型分类

根据需求分析通过 SQL 查询语言实现，部分典型问题筛选语句如下：

MANHOLE_STATE ＜＞0 AND IsUse =1 AND (MANHOLE_DEPTH =0)

DRAI_PIPE_PALT_BEG- DRAI_PIPE_PALT_END ＜30

......

导出异常数据进行针对性复核和 CCTV 检测，过程中形成具有唯一编码的现场照片。建立“筛选-复核-反馈-整改”数据库、养护、CCTV 检测有效循环的管理机制。其中，反馈以整改表单的形式下放，循环后返回数据库运维。本研究筛选和表单均通过唯一编码结合编程语言 VBA 实现。

2.3 功能实现

养护工人文化水平普遍不高、使用智能手机定位困难但对养护我内的路段及周边环境了如指掌。这就要求提供给管理单位的异常问题单子格式是有要求的，实践证明 Excel 表格有利于实现数据库关联又能实现养护工人使用。被掩埋井位置信息在数据库运维中至关重要，且历史资料查找困难，就必须借助数据库进行定位、查找，针对被掩埋井位置信息必须标注方向示意线。

数据库运维在外业复核阶段对数据库异常问题进行现场拍照定位，借助数据库空间数据进行（X,Y）平面坐标定位截取管线位置示意图。复核或 CCTV 检测现场照片与数据库空间位置示意图关联同一个编码。用编程语言 VBA 实现派单生成，养护现场整改完毕，返回数据库运维，使用唯一标识码实现 GIS 数据关联进行属性信息修改。在需求设计基础上开展自动派单程序，部分代码如下：

数据库运维现场复核后针对全部筛选问题进行现场核查，根据现场核查结果进行数据库首次属性修改，针对现场测量无法实现的井位被掩埋、管道破裂、淤积等问题，做成唯一标识码的单子反馈管理单位的养护工人，用定位定点方式高效快捷实现了暗井管道养护，掩埋井盖挖掘、入河排水管修复。极大的提高了排水管网养护效率及数据库现势性。同时给管理单位呈现出了活性循环，见证了看得见的管理机制。

3 结 语

本研究理清了排水数据现状数据存在的主要问题，并分析相应问题产生的原因，打通了排水养护、管道检测、数据运维三项工作循环思路。结合实际管理需求设计了针对排水数据库提高数据现势性的数据维护管理程序。并在项目实施过程中得到有效运用。但本研究大部分工作重在更新重要字段属性，目前次要字段属性缺失方面未做深入研究，但数据库缺失属性已经给管理者做改造工程决策带来不便。

基于本研究相关经验总结，青浦排水数据库目前部分存在老旧管线建设年代、管材字段属性缺失严重，普遍存在井盖材质、管辖单位、跨界线不明确等属性问题。建设年代、管辖单位、跨界线尤其是我界线这些数据给管理单位规划管线及改造工程带来困扰。通过数据库研究，笔者建议搜集相关资料或者通过询问有经验的排水管理者分街镇按路段进行数据库字段缺失属性的填补。为将来排水行业工程决策提供准确数据。排水地下管网犹如城市的消化系统，维护系统数据现势、准确将是未来城市规划和建设不可或缺的组成部分。