本實用新型涉及城市地下綜合管網(wǎng)信息管理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系。
背景技術(shù)：
城市地下管線是城市范圍內(nèi)供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信等管線及其附屬設(shè)施，是保障城市運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”，隨著城市的現(xiàn)代化進程不斷加快，城市地下管網(wǎng)變得越來越復(fù)雜。由于深埋于地下，且種類繁多，規(guī)模龐大，加之地下管線具有隱蔽性、復(fù)雜性和多邊形等特性，使得城市地下管線管理和維護比較困難。
由于城市地下管線集中了包括供水、燃氣、電力電信等多種管線及其附屬設(shè)施，長期以來，各權(quán)屬單位各自為政，管理混亂。在施工竣工時提交的為紙質(zhì)檔案，不僅保存不便，數(shù)據(jù)真實性也有待考證；各類型管線出現(xiàn)問題需要檢修時，沒有溝通，造成“拉鏈馬路”現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，在浪費資源的同時嚴重影響居民的生產(chǎn)生活；各權(quán)屬部門之間自行管理檔案資料，資源沒有共享，在一定程度上影響了對突發(fā)管線狀況的檢修應(yīng)對能力。
三維可視化是一種利用計算機技術(shù)，再現(xiàn)三維世界中的物體，并能夠表示三維物體的復(fù)雜信息，使其具有實時交互能力的一種可視化技術(shù)，是對現(xiàn)實世界的真實再現(xiàn)。而GIS（Geographic Information System，地理信息系統(tǒng)）強大的地理空間數(shù)據(jù)庫以及地理空間分析功能都能夠為三維可視化技術(shù)在設(shè)施管理、環(huán)境仿真以及輔助決策等方面提供支持，以便動態(tài)交互地處理多種地理數(shù)據(jù)。
因此，有必要建立一個基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系來分析、顯示、處理地下管線數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對地下管線的統(tǒng)一管理，提高應(yīng)急管理能力，在提高資源共享和再分配能力的同時為市政部門和相關(guān)權(quán)屬單位提供決策依據(jù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對前述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型提供了一種基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系，通過該管理體系，可以對地下管線及其附屬設(shè)施進行三維可視化的數(shù)字化和圖形化展示，并實現(xiàn)對GIS的空間數(shù)據(jù)庫以及地學(xué)空間分析的結(jié)合應(yīng)用，進而可為管理部門提供設(shè)施管理、數(shù)據(jù)存儲以及輔助決策支持，在提高資源共享和再分配能力的同時實現(xiàn)對地下管線的統(tǒng)一管理。
本實用新型采用的技術(shù)方案,提供了一種基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系，包括分別通過路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)的管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心、管網(wǎng)監(jiān)控平臺和管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心包括云主機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和GIS服務(wù)器，所述云主機分別通信連接所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和所述GIS服務(wù)器，所述管網(wǎng)監(jiān)控平臺包括計算機和報警器，所述管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備包括傳感器。
優(yōu)化的，還包括通過路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器。進一步優(yōu)化的，所述網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器為APP服務(wù)器或Web服務(wù)器。
優(yōu)化的，所述管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備還包括RFID讀寫器和對應(yīng)的RFID標簽。
優(yōu)化的，所述傳感器包括布置在管網(wǎng)現(xiàn)場管道中的流量計、壓力計和/或溫度計。
優(yōu)化的，所述報警器為聲光報警器。
綜上，采用本實用新型所提供的一種基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系，具有如下有益效果：（1）通過該管理體系，可以對地下管線及其附屬設(shè)施進行三維可視化的數(shù)字化和圖形化展示，并實現(xiàn)對GIS的空間數(shù)據(jù)庫以及地學(xué)空間分析的結(jié)合應(yīng)用，進而可為管理部門提供設(shè)施管理、數(shù)據(jù)存儲以及輔助決策支持，在提高資源共享和再分配能力的同時實現(xiàn)對地下管線的統(tǒng)一管理；（2）可以將傳統(tǒng)二維管線數(shù)據(jù)通過三維可視化技術(shù)進行真實再現(xiàn)，更加方便直觀；（3）可以實現(xiàn)對計算機技術(shù)和GIS技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以及實時運行數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，方便保存以及后續(xù)的查詢分析；（4）可以方便實現(xiàn)對管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的工作狀態(tài)、故障點位置、影響范圍及覆蓋人數(shù)等進行分析，以便指出潛在隱患和危險，建立應(yīng)急預(yù)案，進而在減少應(yīng)急時間的同時提升實際應(yīng)急響應(yīng)水平。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型提供的基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，通過實施例方式詳細地描述本實用新型提供的基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系。在此需要說明的是，對于這些實施例方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限定。
本文中術(shù)語“和/或”，僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，單獨存在B，同時存在A和B三種情況，本文中術(shù)語“/和”是描述另一種關(guān)聯(lián)對象關(guān)系，表示可以存在兩種關(guān)系，例如，A/和B，可以表示：單獨存在A，單獨存在A和B兩種情況，另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”關(guān)系。
實施例一
圖1示出了本實用新型提供的基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例提供的所述基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系，包括分別通過路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)的管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心、管網(wǎng)監(jiān)控平臺和管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備，其中，所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心包括云主機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和GIS服務(wù)器，所述云主機分別通信連接所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和所述GIS服務(wù)器，所述管網(wǎng)監(jiān)控平臺包括計算機和報警器，所述管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備包括傳感器。
如圖1所示，在所述地下綜合管網(wǎng)信息管理體系中，所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心通過第一路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)，以便分別與所述管網(wǎng)監(jiān)控平臺和所述管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備進行通信，進而實現(xiàn)對處于城市地下管廊中的各種管網(wǎng)進行綜合數(shù)據(jù)存儲、管理和訪問響應(yīng)等功能，其中，所述云主機用于在云平臺側(cè)完成對管網(wǎng)數(shù)據(jù)的收集、存儲、分析及展現(xiàn)等云管理機制，其可以但不限于為現(xiàn)有的云主機設(shè)備，同時可以但不限于運行如下幾個軟件模塊：管網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊、管網(wǎng)信息查詢模塊、管網(wǎng)瀏覽模塊、管網(wǎng)預(yù)警模塊和市政應(yīng)急模塊等（所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)管理模塊主要包括圖層控制、屬性修改和統(tǒng)計輸出等三個模塊；所述管網(wǎng)信息查詢模塊則主要由條件查詢、點選查詢、區(qū)域查詢和屬性查詢等幾個部分組成；所述管網(wǎng)瀏覽模塊則主要以三維交換瀏覽、地下模式瀏覽和地表透明瀏覽三種形式實現(xiàn)；所述管網(wǎng)預(yù)警模塊是通過對已有的管網(wǎng)空間信息和屬性信息進行分析，對可能出現(xiàn)的爆管、影響范圍、設(shè)備設(shè)施陳舊造成的管網(wǎng)運維故障進行分析預(yù)警，指導(dǎo)各權(quán)屬單位及時提早處理，防范于未然，提高管網(wǎng)的安全運行效率；所述市政應(yīng)急模塊主要包括應(yīng)急空間查詢、影響預(yù)估統(tǒng)計、應(yīng)急預(yù)案、路徑分析等幾個部分組成）；所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于實現(xiàn)對各種管網(wǎng)數(shù)據(jù)進行綜合存儲，以便所述云主機進行數(shù)據(jù)讀寫；所述GIS服務(wù)器是一種用于實現(xiàn)基于GIS技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)器，其主要負責(zé)接收地圖請求信息并動態(tài)地生成地圖圖片或地理信息，并返回給請求者，從而可以為所述云主機實現(xiàn)三維可視化技術(shù)動態(tài)交互地處理多種地理數(shù)據(jù)，以便在設(shè)施管理、環(huán)境仿真以及輔助決策等方面提供支持。
如圖1所示，所述管網(wǎng)監(jiān)控平臺通過第二路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)，以便與所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心進行通信，其為各個管網(wǎng)單位所持有的獨立監(jiān)控平臺，某單位的工作人員可以利用所述計算機訪問所述云主機，編輯或獲取本單位的管網(wǎng)數(shù)據(jù)，或者進一步地在有限權(quán)限下（此時需要該單位負有數(shù)據(jù)保密責(zé)任）獲取其它單位的管網(wǎng)數(shù)據(jù)，并進行GIS三維可視化展示。所述報警器用于接收所述云主機在判斷權(quán)屬單位的管網(wǎng)出現(xiàn)安全隱患時所發(fā)出的報警電信號，進而發(fā)出警報（聲音警報或光警報）以提示該權(quán)屬單位的管理人員，其可以但不限于為聲光報警器。所述管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備通過第三路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)，以便與所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心進行通信，將在管網(wǎng)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)傳送至所述云主機，其中，所述傳感器可以但不限于包括布置在管網(wǎng)現(xiàn)場管道中的流量計、壓力計和/或溫度計等傳感器設(shè)備。
所述基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系實現(xiàn)對城市地下管線統(tǒng)一管理和資訊再分配的步驟，可以但不限于包括如下：（1）通過三維可視化技術(shù)將管網(wǎng)數(shù)據(jù)真實再現(xiàn)，并且利用GIS技術(shù)將管網(wǎng)的空間位置以及屬性信息詳盡記錄;（2）通過敷設(shè)在管網(wǎng)及其附屬設(shè)施上的各種管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備實時監(jiān)控管網(wǎng)的工作狀態(tài)，并且將各類型數(shù)據(jù)分別錄入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，進行綜合管理;（3）市政單位和各權(quán)屬單位能夠根據(jù)自身實際需求，通過管網(wǎng)空間瀏覽和信息查詢的形式查詢得到自己想要的管網(wǎng)數(shù)據(jù);（4）通過對各管網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)實數(shù)據(jù)，并結(jié)合管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的材質(zhì)、運行時間、發(fā)生故障次數(shù)及程度對管網(wǎng)可能產(chǎn)生的故障預(yù)警，給出預(yù)處理和緊急預(yù)警方案，以便在遇到緊急情況時，縮短響應(yīng)時間;S105.市政單位通過分析管網(wǎng)故障點的類型、空間位置、影響范圍、覆蓋人數(shù)，將故障點信息和應(yīng)急預(yù)案一鍵發(fā)送到相應(yīng)權(quán)屬單位，同時為應(yīng)急救援設(shè)置最優(yōu)路徑，提升應(yīng)急響應(yīng)效率。由此，通過該管理體系，可以對地下管線及其附屬設(shè)施進行三維可視化的數(shù)字化和圖形化展示，并實現(xiàn)對GIS的空間數(shù)據(jù)庫以及地學(xué)空間分析的結(jié)合應(yīng)用，進而可為管理部門提供設(shè)施管理、數(shù)據(jù)存儲以及輔助決策支持，在提高資源共享和再分配能力的同時實現(xiàn)對地下管線的統(tǒng)一管理。
優(yōu)化的，還包括通過路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器。如圖1所示，所述網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器通過第四路由器接入Internet有線網(wǎng)絡(luò)，以便分別與所述管網(wǎng)監(jiān)控平臺和所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心進行通信，用于在網(wǎng)絡(luò)側(cè)實現(xiàn)與所述計算機的應(yīng)用服務(wù)對接，并在用戶側(cè)與云平臺側(cè)之間中轉(zhuǎn)信息，其可以但不限于為APP服務(wù)器或Web服務(wù)器。
優(yōu)化的，所述管網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備還包括RFID讀寫器和對應(yīng)的RFID標簽。如圖1所示，所述RFID標簽用于附著在管網(wǎng)現(xiàn)場中的某條具體管線上，用于詳細記錄該管線及其附屬設(shè)施的屬性信息，包括敷設(shè)的平面位置、埋深、走向、規(guī)格、材質(zhì)、輸送介質(zhì)、管徑、施工單位、施工時間、權(quán)屬單位等屬性信息。所述RFID讀寫器利用RFID特有的無線識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸的特點，讀取RFID標簽發(fā)射出來的電磁波，從而自動辨識與追蹤該RFID標簽，然后再將獲取的數(shù)據(jù)傳遞至所述管網(wǎng)數(shù)據(jù)云管理中心，以便進行綜合管理。
綜上，本實施例所提供的基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系，具有如下有益效果：（1）通過該管理體系，可以對地下管線及其附屬設(shè)施進行三維可視化的數(shù)字化和圖形化展示，并實現(xiàn)對GIS的空間數(shù)據(jù)庫以及地學(xué)空間分析的結(jié)合應(yīng)用，進而可為管理部門提供設(shè)施管理、數(shù)據(jù)存儲以及輔助決策支持，在提高資源共享和再分配能力的同時實現(xiàn)對地下管線的統(tǒng)一管理；（2）可以將傳統(tǒng)二維管線數(shù)據(jù)通過三維可視化技術(shù)進行真實再現(xiàn)，更加方便直觀；（3）可以實現(xiàn)對計算機技術(shù)和GIS技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)以及實時運行數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，方便保存以及后續(xù)的查詢分析；（4）可以方便實現(xiàn)對管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的工作狀態(tài)、故障點位置、影響范圍及覆蓋人數(shù)等進行分析，以便指出潛在隱患和危險，建立應(yīng)急預(yù)案，進而在減少應(yīng)急時間的同時提升實際應(yīng)急響應(yīng)水平。
如上所述，可較好地實現(xiàn)本實用新型。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)，設(shè)計出不同形式的基于GIS三維可視化的地下綜合管網(wǎng)信息管理體系并不需要創(chuàng)造性的勞動。在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下對這些實施例進行變化、修改、替換、整合和變型仍落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。