综合管线管理信息系统的设计与开发

综合管线管理信息系统的设计与开发

季鑫 江鹏 王青 孙凯

潍坊市市政公用事业服务中心 山东 潍坊 261041

摘要:随着经济和信息技术的快速发展，设计与开发的城市综合管线管理信息系统采用C#为开发语言，VisualStudio为开发工具，是以ArcEngine组件为基础开发的地下管线管理信息系统。本系统设计主要的研究内容为:对地下管线管理系统进行需求分析，地下管线系统的总体设计，包括系统的数据库设计和功能设计，编程实现了管线系统的用户管理子功能以及管线浏览、管线查询、管线编辑、管线分析的爆管分析等功能。基本满足城市地下综合管线统一管理的要求，对于提高城市地下管线信息的利用以及保障管线正常稳定运行都具有重要意义。

关键词:地下管线管理信息系统;ArcGISEngine;GIS

引言

城市地下管线是城市重要的基础设施之一，城市地下管线的安全运行保障了城市有效和高质量的运行，是整个城市和社会发展所必须具有的重要物质基础。而如今，随着城市化进程的加快，管网规模不断扩大，管线结构越来越复杂，如何科学有效地管理城市地下管线是亟待解决的问题之一。

1系统的研究内容

本系统研究的主要目的是建立一个基于GIS技术的、能够满足城市日常生产需要的、经济合理的、使用方便的城市综合地下管线管理信息系统，从而实现管线管理信息系统的日常管理功能，进而满足社会的需要。因此，本设计主要的研究内容为:

1)地下管线管理系统的开发技术;

2)地下管线系统的总体设计:包括系统的数据库设计和功能设计;

3)地下管线系统的界面及功能实现。

2地下管线管理系统的开发技术

2.1基于开放式主流系统Visualstudio2012

ArcEngine开发环境在软件的开发过程中，开发平台的选择十分重要，不同的开发平台，性能相差得可能会比较悬殊，同时开发的难度也可能不尽相同。因此，在平台的选择方面应该遵循一些基本原则，如性能的稳定性，是否易于编程，功能是否足够强大，响应是否够迅速，是否具有兼容性和相应的扩展性以及价格是否便宜等。VisualStudio2012作为一个集成的开发环境，不仅适用于个人开发，也适用于各种规模的开发团队。VisualStudio2012既方便快捷，又提高了生产效率与专注度。本系统基于ArcEngine10．2在VisioStudio2012环境下使用C#语言开发编译的AE系统;在VS2012中编程以实现系统功能具有潜在的开发优势。同时，选用VS2012开发环境，可以更加充分高效地利用到该开发环境提供的各种开发资源，相关的技术还可以集成在一起，如在数据库中实现数据存储、读取与获取，通过GIS技术进行空间分析等。

2.2基于Oracle数据库

Oracle数据库是一款关系数据库管理系统。系统可移植性好、使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境。它是一种高效率、可靠性好的、适应高吞吐量的数据库方案。采用成熟大型关系数据库产品Oracle数据库，空间数据库引擎采用主流GIS平台引擎，空间数据存储模型均基于GeoDatabase模型，针对行业数据进行适当扩展。Geodatabase模型中的数据集（Dataset），要素类（Featureclass），关系类（Relationship）、栅格目录（Catalog Raster）、地表（Terrain）、属性表（Table）作为基本模型，几何网络（Geometry Network）、规则（Rule）、子类（Subtype）、域（Domain）作为数据库扩展的模型支撑。

3系统的总体设计

3.1系统的数据库设计

城市地下管线的数据是由管线数据和管点数据两部分组成，《城市地下管线探测技术规程:CJJ61－2003》中有明确的相关规定，先采集管点及管线的相关数据，有了相应的管线部分的数据才能建立系统的数据库，进而实现系统的一系列功能。管道信息统计查询和管道分析的科学准确结果由数据的完整性决定。本管线系统是根据管线数据分别建立管点数据库和管线数据库。

3.2系统的功能设计

系统的功能设计部分根据本系统所做的需求分析，做了进一步具体的研究与设计。系统在功能设计时分成两大部分，分别为用户管理部分和系统管理子模块部分。其中，系统管理子模块部分又可以详细地划分为用户管理模块、管线浏览模块、查询统计模块、管线编辑模块、管线分析模块。具体如下:

（1）用户管理模块包括添加用户、删除用户、修改用户。

（2）管线编辑管道编辑主要是添加、删除和修改管道和管道点数据，以及编辑管道属性。这里以管点进行说明。1)管点管线属性信息添加、修改如要添加、修改所选管点的属性。需编辑一个或多个所选要素的属性，使得用户处于管点编辑状态，并且在绘图窗口中执行相应的控制操作，可对管线信息进行添加、修改。2)管点管线信息删除如果要删除选定的管道，且连接到管道的管道点未连接到其他管道，则它们将一起删除。如果只是删除所选择的管点，则只会删除对应的管点。

（3）管线浏览管线浏览通常提供基础管线图浏览的工具，主要是包括放大、缩小、漫游、全图、拉框放大、拉框缩小管线图等。

3.3安全分析

管线在日常运行过程中，经常会因为各种原因出现泄漏、火灾、甚至爆炸等事故，给人民的生命财产安全带来了重大的隐患，因此，科学合理地管理地下管线安全情况，具有重要意义。对管道所处地面环境调查管理,对管线数据的占压情况进行分析，记录占压位置，占压类型，占压管线长度，所占比例等等信息，进行保存、管理和告警;地下管线附属物隐患排查管理,对燃气管道阀门、给水管道消防栓等地下管线附属物按照相关国家标准进行统计和分析，对于隐患进行保存、展示和告警;地下管线可燃气体及有毒有害气体排查管理对地下管线可燃、有毒有害气体的排查情况进行管理，记录位置、安全等级等信息并进行告警;地下管线周边隐患排查管理对地下管线周边隐患排查情况进行管理，记录周边隐患的类型、风险等级等信息，并结合管线材质、埋深、管径等属性信息进行分析，形成安全档案。

3.4横纵断面分析

管线横纵断面图可以直观地反映各管段的埋深和相互之间的空间关系，是市政建设的重要依据。根据所选位置，确定该位置的管段断面显示符号、大小、埋深、地面高程等信息，并以图表的形式显示出结果。

3.5管线查询

（1）条件查询管线查询是根据管线查询的用户定义进行设置，用户可以单击字段、操作符、字段值等一系列信息，然后，系统可以直接生成相应的语言，或者直接写入查询的语言，就可以进行空间数据查询。该功能可以通过输入各项查询的条件，方便快捷地查询到地块所在的相应的具体地理位置，并且能够为用户提供更加高级查找功能。用户可以通过选择的各种查询条件，査找所需的要素。

（2）分类查询分类查询分为按管点信息查询和管线信息查询。管点信息查询又可以按管线类别、所在道路和权属单位三类进行查询，管线信息查询又可以按管径、管线代号两类进行查询。

结语

该系统对城市管网的科学化管理起到了一定的积极作用，实现了地图浏览、安全分析、信息查询和管网分析等模块，但仍然存在一些不足，比如没有实现二三维联动功能，没有实现管线数据的网络化管理，以后应该在这方面进行研究，并加以改善。

参考文献：

［1］吴林林．城市综合管线管理信息系统的设计与实现［D］．西安: 长安大学，2014．

［2］任晓磊．城市地下管线信息系统开发与研究［D］．重庆:西南大学，2013．