淺談供水管網(wǎng)科學(xué)管理技術(shù)與展望

樊利華

(保定金迪地下管線探測工程有限公司，河北保定071051)

一、前 言

城市供水是城市發(fā)展的命脈產(chǎn)業(yè)，是保證人民生活、發(fā)展生產(chǎn)建設(shè)必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于水的不可替代性，供水問題往往成為一個城市發(fā)展的根本性制約因素，城市自來水供應(yīng)作為現(xiàn)代城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對各行各業(yè)的發(fā)展都起著舉足輕重的作用，同時也是對外開放的重要的硬投資環(huán)境之一，對整個城市的發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。

從20世紀(jì)90年代起，隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展成熟，以及計算機(jī)硬軟件功能的日益強(qiáng)大，給供水行業(yè)在管網(wǎng)管理上帶來了前所未有的新景象。管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)使得管網(wǎng)的壓力分布一目了然。供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)將傳統(tǒng)的圖紙搬進(jìn)了計算機(jī)，管網(wǎng)資料的管理進(jìn)入數(shù)字化時代。多種多樣的信息化技術(shù)的應(yīng)用大大提高了供水管網(wǎng)管理的力度、深度和效率。

供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)系統(tǒng)是信息技術(shù)在供水行業(yè)中應(yīng)用的一個里程碑，通過GIS系統(tǒng)的建立，對地下管網(wǎng)實行一次普查，對管網(wǎng)資料進(jìn)行一次整理，確保管網(wǎng)資料的現(xiàn)勢性。

二、供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)應(yīng)用介紹

1.供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)傳統(tǒng)應(yīng)用

供水信息管理系統(tǒng)傳統(tǒng)的應(yīng)用如下:將管線信息以數(shù)字的形式獲取、存儲、管理、分析、查詢、輸出、更新，為城市的建設(shè)與發(fā)展提供準(zhǔn)確的供水管線基礎(chǔ)資料。系統(tǒng)以地形圖庫和管線數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，集成了GIS基礎(chǔ)管理、管網(wǎng)管理、管線設(shè)計更新、管線綜合分析等模塊，保證了供水公司對基礎(chǔ)管網(wǎng)資料的維護(hù)與基礎(chǔ)應(yīng)用。

2.供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)應(yīng)用的擴(kuò)展

由于供水企業(yè)許多業(yè)務(wù)是圍繞著管網(wǎng)發(fā)生的，如計量收費(fèi)、供水調(diào)度、管網(wǎng)維修、規(guī)劃設(shè)計、客戶服務(wù)等。由此在供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)中也可以模擬這種業(yè)務(wù)，以供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將其他信息系統(tǒng)與之集成而產(chǎn)生新的應(yīng)用。如將營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)結(jié)合，可以在GIS上按各種區(qū)域(自然的、行政的、經(jīng)濟(jì)的)統(tǒng)計區(qū)域用水量，從而為供水管網(wǎng)改造及管網(wǎng)設(shè)計提供依據(jù);還可以模擬關(guān)閉閥門后影響的區(qū)域范圍并給出影響的用戶數(shù)，從而確定影響最小的最優(yōu)關(guān)閥方案;可以通過圖示方式了解抄表路線、抄表進(jìn)度等各種資料，客戶熱線在接到用戶來電時，GIS自動調(diào)出客戶住處地圖，同時通過SCADA及水力模型標(biāo)示當(dāng)?shù)厮畨骸⒂袩o停水事件等信息，變被動服務(wù)為主動服務(wù)。

為了加強(qiáng)GIS在供水管網(wǎng)科學(xué)管理中的作用，必須推進(jìn)GIS應(yīng)用擴(kuò)展的研究，可以考慮GIS“四化”建設(shè):專業(yè)化、集成化、Web化、移動化。

(1)專業(yè)化

除了必要的地理信息資料外，供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)更應(yīng)該突出在管網(wǎng)專業(yè)化方面的應(yīng)用，通過二次開發(fā)的手段，圍繞著供水管網(wǎng)開發(fā)多種的管理子系統(tǒng)。如資產(chǎn)管理:管網(wǎng)全部設(shè)施安裝、維護(hù)發(fā)生的各種費(fèi)用的管理;圖檔管理設(shè)計、竣工圖紙的管理;施工管理:資料、施工進(jìn)度的管理;維修管理:所有設(shè)施的搶修、日常維修的管理;爆管管理:爆管作為特殊的搶修管理，為今后爆管預(yù)警系統(tǒng)積累資料;閥門管理:閥門靜態(tài)資料與動態(tài)資料(開、關(guān))的管理。

(2)集成化

集成化是指不同信息系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)共享、信息組合，功能擴(kuò)展的方式，產(chǎn)生一個新的信息系統(tǒng)的應(yīng)用集成。如營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)的集成;SCADA系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)的集成;客戶熱線系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)的集成。

(3)Web化

B/S結(jié)構(gòu)下的GIS軟件主要命令執(zhí)行、數(shù)據(jù)計算都在服務(wù)器上完成，而且應(yīng)用程序也安裝在服務(wù)器端，客戶機(jī)幾乎是零安裝零維護(hù)，大大減輕了系統(tǒng)管理員的工作量，而且這種方式對客戶端的用戶數(shù)沒有限制。同時，由于所有日常辦公操作可通過瀏覽器完成，也可大大降低對基層辦公人員的計算機(jī)技術(shù)要求(會使用計算機(jī)打字、上網(wǎng)即可)。因此B/S結(jié)構(gòu)(即Web版)的GIS是供水管網(wǎng)科學(xué)管理必不可少的工具。

但Web化不僅是指Web版的GIS，前面所說的專業(yè)化、集成化的內(nèi)容也需要Web方式的支持，才可以大量地擴(kuò)展工作面，便于各個不同職能的部門使用與管理，也適合不同需求的管理人員“各取所需”。

(4)移動化

現(xiàn)有的GIS系統(tǒng)適合在辦公室使用，而大量的管網(wǎng)管理工作是在現(xiàn)場發(fā)生的，因此實現(xiàn)GIS系統(tǒng)的移動化是提高管網(wǎng)科學(xué)管理的必然途徑。GIS移動化包括以下兩部分:

1)管網(wǎng)GPS可以實現(xiàn)對管線、閥門等管網(wǎng)設(shè)施定位、導(dǎo)航;

2)對爆管或其他事件進(jìn)行定位，即時上傳到GIS系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)自動處理的能力。

三、供水管網(wǎng)科學(xué)管理技術(shù)展望——水務(wù)智能

商業(yè)智能(BI)是為提高企業(yè)運(yùn)營能力、決策能力而采用的跨眾多學(xué)科的一系列高科技方法、技術(shù)和軟件的總和。

水務(wù)智能，是在借助BI的數(shù)據(jù)管理、信息分享、數(shù)據(jù)挖掘、輔助決策等技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合水行業(yè)的專業(yè)特點，探索開發(fā)的智能分析、智能管理和決策系統(tǒng)。在供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)中，都會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)往往都是被零星分散地使用，或籠統(tǒng)地用于結(jié)果統(tǒng)計匯總。整體地、立體地、多方位地、深入地觀察數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)的方法中是不可能做到的。但如果運(yùn)用水務(wù)智能提供的平臺、模型、方法，則可以從海量數(shù)據(jù)中很方便地找出更加深層規(guī)律，為管網(wǎng)的科學(xué)管理提供決策支持。

略)