在智慧城市大背景下,隨著 GIS 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等先進技術(shù)的不斷發(fā)展,使智慧供水應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生了新的突破。結(jié)合城市供水管網(wǎng)的應(yīng)用需求,設(shè)計了基于GIS的供水管網(wǎng)信息系統(tǒng),為水務(wù)公司提供可視化的位置查詢及分析服務(wù),實現(xiàn)供水管網(wǎng)的網(wǎng)格化管理。
GIS 技術(shù)的多角度應(yīng)用
地理信息數(shù)據(jù)輔助供水規(guī)劃
地理信息數(shù)據(jù)(DEM)是數(shù)字高程模型的簡稱,是地理信息數(shù)據(jù)中最為基礎(chǔ)的、體現(xiàn)地形起伏的數(shù)據(jù);自來水從水庫到水廠,再到終端用戶的過程中,需要鋪設(shè)管道輸水,在這個過程中,首先要考慮地形和地勢對于水流的影響,需要模擬分析水動力和勢能的轉(zhuǎn)換,對翻越山頭的供水設(shè)計,既需要考慮供水上坡過程中的增壓,也需要考慮輸水下坡流向的減壓;同時,根據(jù)地面高程的不同,按照管道的鋪設(shè)要求,計算出管道的埋深,用于輔助施工; 通過DEM數(shù)據(jù)進行供水工程的前期設(shè)計工作,提高了供水工程規(guī)劃設(shè)計的智慧化水平。
其次,利用基于GIS 的供水用戶數(shù)據(jù)提供工程規(guī)劃效益。供水用戶可能是工廠,也可能是居民,在基礎(chǔ)地理信 息數(shù)據(jù)中,可以提取到用戶的相關(guān)情況,根據(jù)這些數(shù)據(jù), 再輔以房產(chǎn)調(diào)查數(shù)據(jù),基本上可以確定出各個區(qū)域供水用戶的情況,根據(jù)用戶的數(shù)量可以大概確定出需要供水的量,根據(jù)供水數(shù)量,能夠模擬計算輸送管道的粗細、材質(zhì)等關(guān)鍵要素,同時,二次加壓設(shè)備的設(shè)置也需要根據(jù)地理信息數(shù)據(jù)中管理樓層高度和用戶所處高度的數(shù)據(jù)進行計算。
GIS 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)供水資產(chǎn)管理
傳統(tǒng)的供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)主要以圖紙文檔資料的方式進行管理,水務(wù)公司還為此設(shè)有專門的檔案室,不僅占據(jù)很大的空間,數(shù)據(jù)的安全性也得不到保障,更難以實現(xiàn)對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的分析利用。利用GIS空間數(shù)據(jù)庫技術(shù),將供水水源地、源水管、水廠、水表、閥門、供水管道、消防栓、加壓泵等相關(guān)的資產(chǎn)數(shù)據(jù),處理為帶有空間信息的數(shù)據(jù),并存儲在GIS數(shù)據(jù)庫中,實現(xiàn)供水管網(wǎng)資產(chǎn)的數(shù)字化管理,全面掌控和梳理現(xiàn)有供水管網(wǎng)資產(chǎn),為供水數(shù)據(jù)的深度挖掘提供了數(shù)據(jù)支撐。同時,將管網(wǎng)規(guī)劃、施工、竣工、維護、廢棄過程的各類資料統(tǒng)一進行存儲管理,實現(xiàn)供水管網(wǎng)資產(chǎn)的全生命周期管理。
GIS分區(qū)實現(xiàn)精細化漏損控制
依據(jù)地理信息數(shù)據(jù)下的供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)、用水戶數(shù)據(jù)及各類計量表的分布數(shù)據(jù),將供水用戶劃分成一個個小的計量分區(qū),實現(xiàn)GIS技術(shù)下的一張圖可視化管理,結(jié)合夜間最小流量、總分表差等方法判斷漏點位置并實現(xiàn)區(qū)域定位,便于及時找到漏點,降低供水漏損率,實現(xiàn)精細化的漏損控制。
GIS空間分析實現(xiàn)供水決策智慧化
GIS系統(tǒng)相對于其他的信息管理系統(tǒng),其最突出的特點是具有強大的空間分析能力?；诠┧芫W(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)及閥門的位置分布數(shù)據(jù),突發(fā)爆管時,通過爆管分析,及時找到需要關(guān)閉的閥門。當現(xiàn)場閥門無法關(guān)閉時,還可以擴大關(guān)閥分析,繼續(xù)尋找需要關(guān)閉的閥門,并利用GIS一張圖進行直觀展示,提高應(yīng)急人員的處置效率。同時, 結(jié)合供水用戶數(shù)據(jù),進行閥門關(guān)閉后的影響分析,利用GIS拓撲計算,分析受影響的用戶,對可能停水的用戶進行搜索與分析,并及時告知用戶,以免給用戶帶來更大的影響。
GIS在智慧水務(wù)平臺的作用
智慧水務(wù)平臺是一套基于水務(wù)公司組織架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程、運營管理的給水產(chǎn)品,平臺通過建立唯一數(shù)據(jù)中心,將水務(wù)公司地理信息資產(chǎn)數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、倉儲 數(shù)據(jù)、營收數(shù)據(jù)、OA辦公數(shù)據(jù)、熱線數(shù)據(jù)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進行高度集成、分析與應(yīng)用,實現(xiàn)了水務(wù)公司運營一體化、數(shù)據(jù)把控集約化、綜合調(diào)度高效化、運營管理科學化。采用微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計方式,為水司及相關(guān)部門提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)接口。
供水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)
將水源地、源水管、水廠、水表、閥門、供水管道、消防栓、加壓泵等各類獨立、分散的資產(chǎn)信息進行融合,通過統(tǒng)一的平臺進行數(shù)據(jù)的展示和管理,形成基于基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的供水資產(chǎn)數(shù)據(jù)全生命周期管理模式,為水務(wù)公司進行資產(chǎn)梳理及相關(guān)工程規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。
供水綜合應(yīng)用系
基于高精度數(shù)字高程模型和高分辨率影像、城市供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)等地理信息數(shù)據(jù),打造了一套水務(wù)公司供水業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用的可視化管理系統(tǒng)。以管網(wǎng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ), 提供了供水綜合業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)的可視化查詢、管理、更新等服務(wù),在此基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了對管網(wǎng)工程過程、結(jié)果資料的管理,以及提供管網(wǎng)維護保養(yǎng)搶修等服務(wù),極大地提高了水務(wù)公司的運營與管理效率。
供水計量管理系統(tǒng)
依托于水表和壓力等物聯(lián)網(wǎng)傳感器設(shè)備,合理地進行GIS分區(qū),通過大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)了對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的合理分析與計算,查找可能的漏損和漏點。該系統(tǒng)通過匯聚營收系統(tǒng)的數(shù)據(jù),實現(xiàn)了對各區(qū)域供水與用水的相關(guān)數(shù)據(jù)的展示與分析。
供水管網(wǎng)巡檢養(yǎng)護及搶修系統(tǒng)
基于精細化的地理信息數(shù)據(jù),聚合來自多任務(wù)系統(tǒng)工單的任務(wù),實現(xiàn)了工單信息與任務(wù)派發(fā)的標準化,通過該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)巡檢搶修人員調(diào)度自動化、搶修巡檢過程透明化,結(jié)合任務(wù)完成情況,實現(xiàn)了考核的標準化,為員工考核提供了良好的依據(jù)。對不同任務(wù)的統(tǒng)計分析與圖表展示,可以方便地了解各片區(qū)任務(wù)的進展情況,為人員組織結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供了依據(jù)。
BI系統(tǒng)
依靠數(shù)據(jù)倉庫來匯聚多系統(tǒng)數(shù)據(jù),實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進行各類豐富的展示。在GIS基礎(chǔ)平臺上,接入前端感知設(shè)備以及控制系統(tǒng)的實時監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)對管網(wǎng)設(shè)備地理信息、實時監(jiān)控( SCADA) 進行一站式管理、維護、擴展與接入,利用豐富的圖表分析工具對各類數(shù)據(jù)進行集成顯示與分析,充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)與實時監(jiān)測、業(yè)務(wù)處理等在空間與時間維度上的結(jié)合與聯(lián)動,最大限度地支持水務(wù)全方位、多維度、一站式的系統(tǒng)使用需求。
地理信息作為數(shù)字中國的重要基礎(chǔ)支撐數(shù)據(jù),集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù),通過搭建智慧水務(wù)融合式一體化企業(yè)管理和業(yè)務(wù)運營平臺,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)管理標準一 體化、綜合信息展示集成化、模擬調(diào)度實時科學化、運營管理規(guī)范高效化,有效地提升了水務(wù)公司在水務(wù)管理決策和應(yīng)用服務(wù)方面的水平。此外,GIS在智慧供水領(lǐng)域的應(yīng)用還有很多,需要不斷地開發(fā)地理信息的應(yīng)用價值,助力城市智慧化建設(shè)進程。
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