城市三维地下管线管理系统

城市三维地下管线管理系统

二、三维管网系统的特点及建设的意义

（1）系统框架结构

（2）系统技术的特点

①管网建模自动化

管线的竣工资料或者探测的结果大多是二维矢量线数据，系统根据二维数据的平面坐标、埋深、管径等数据批量生成三维管线模型、关联属性数据库，并且

提取管线之间的拓扑关系，自动生成弯头。

②三维管网模型的编辑与维护

在三维场景中编辑管线模型（添加、移动、废弃），编辑管线模型的节点坐标，维护管线属性数据（类型、覆土深度、埋深、管径、材质等），为管网的数据更新提供了便捷的方法。

③三维管网模型上的拓扑分析

完全摆脱对二维管网数据的依赖，直接在三维管网模型上进行拓扑分析，彻底解决三维数据模型无法进行拓扑分析的技术难题。为爆管分析、开挖分析、覆土深度分析等提供技术支撑。

④丰富、规的管件模型库

系统提供标准尺寸和规格的模型库（例如法兰、流量计、弯头、蝶阀、止水阀等），方便用户在指定位置添加管件，节省建模时间。

⑤整合业务数据更便捷

管网业务数据包括：属性信息、实时监测数据和历史数据等，主要以关系型数据库的形式存储。该管网系统能够迅速的自动关联三维管线模型和业务数据库，大幅度降低数据处理的时间成本，使得项目实施更方便、快捷，成本更低。（3）系统建设的意义

①整合城市地下综合管线基础数据资源，推进数字地理空间信息平台建设，逐步通过数据资源的“集中管理、分布应用”实现数据管理部门和应用部门之间的共建共享。

②实现决策基础数据资源管理数字化、可视化。通过整合GIS技术，将地图元素和地下空间信息融入到管理体系中，以三维的形式展现，实现城市决策信息资源的数字化和可视化，提高了决策的科学性和合理性。

③提高政府保障公共安全和处置突发公共事件的能力。突发应急事故发生后，政府可在第一时间了解灾害发生地周边管线分布情况，高效调用相关资源，迅速完成应急处置，使产生的危害降到最低程度。

④提高基础数据管理水平。既可以查阅局部地区管线的各种细节，又可浏览区域管线的宏观分布；既可研究单种管线情况，又可了解各种管线的整体分布关系；既可用以指导工程施工，又可用来做新区规划或管线设计，使管理工作得心应手。

表2.目前做城市三维地下管线管理系统的企业技术情况表

三、我司需推出的新系统功能

综合上述企业已有技术情况并根据我司实际情况和实际管理需要，总结我司建设城市三维地下管网信息化平台需要推出的新系统功能如下：

1.管网统计

①管线长度统计，系统具备管线长度自动统计的功能，即系统可对指定区域满足管线长度围的管线个数、总长度自动做出准确的系统统计，并可将所统计出的结果直接生成图表或导出Excel格式文件，大大降低了业务人员的工作强度。

②区域统计，系统可根据用户自己设置必要的查询条件，对任意指定的某一区域管网的所有管线数量、管线长度、管点数量进行详细的区域管网信息综合统计功能，并可将统计结果直接生成图表或导出Excel格式文件。

2.管网查询

系统具备强大的属性查询、区域查询、条件查询、图形查询、管线检测等查询功能。

3.管网标注

管线标注主要包括：坐标标注、属性标注、流向标注、管线长度统计等功能。

①坐标标注，可在管网任意节点位置上进行坐标信息标注，也可对所选定的实体节点坐标信息进行标注。

②属性标注，在设定管线或管点标注属性容后，可对管线或管点的属性进行标注。可通过标注字段选择对话框对所选择的某个实体进行单个自行选择标注，也可实现对所选实体的多个字段信息进行组合标注。

③流向标注，可根据管网中各设施的开闭情况以及管线的拓扑信息，由管网系统自动计算出每根管线中的介质流向，并将流向标注在三维场景中。

4.管网综合分析

①横断面分析。在无需实地开挖管道的条件下，系统可根据任意选取的两点上直接生成地下管线横断面分析图，并从主视图中查看到该位置上的管道材质、埋深、管径、长度、历史年代信息及管线间距等信息，且支持图层、数据的EXCEL 文件导出和打印等功能。

②纵断面分析。纵断面分析与横断面分析的目的一样都是用于对管线、管点的分析，系统也可在任意指定的位置上直接生成纵断面剖视图，并从视图中查看到管道材质、埋深、管径、历史年代信息、间距等信息。同时，在主视图中高亮显示所选管线。

③覆土深度分析。由于地下管线在各地都会受到气候、土壤等环境因素的影响，因而系统除对此项功能做了严格、深度开发之外，并将国家和行业有关标准纳入系统之中，使系统不仅能够快速查询分析出所选区域各类管线的覆土深度，而且还能够对覆土深度不满足国家标准和行业规定的管线数据进行红色显示。此外，系统还支持调阅相关标准并与所查询出的违规管线铺设数值进行比对，且系统还支持覆土深度分析图层、数据的EXCEL文件导出和打印等功能。

④爆管分析。城市压力管线发生爆管现象是一个时常发生的灾害性事故，如若处置不及时或出现过失时，将会给城市带来重大经济损失和给社会造成极大的

负面影响。因此，系统充分考虑管线设计与道路设计、总图设计之间的密切关系，借助道总图的设计成果和管线拓扑信息技术以及爆管的具体点位，自动快速分析和识别出受影响的管段和地区，并显示出受到影响的用户情况和需要进行调压的片区，同时显示受影响的管线/关闭受影响的管线/关闭需要关闭的阀门等整体处置方案

⑤水平垂直净距分析。管线的合理间距是根据施工、检修、防压、避免相互干扰及管道表井、检查井大小等因素而决定的。统筹安排好各自的合理空间，解决诸管线之间或与建筑物、道路和绿化之间的矛盾，又可为各管线的分析、设计、施工及管理提供准确的辅助决策支持。

⑥开挖分析。在管线、管点开挖过程中存在着诸多的实际问题，如开挖地点的准确性、开挖面积的大小、开挖深度等等，针对地下管线、管点地面开挖经常出现的问题，城市三维地下管线管理系统提供了任意区域的沿路开挖/自定义开挖两种地面开挖模拟模式，同时还可自由设置开挖深度和边界围，三维地形自动塌陷，暴露出地下管网的分布情况，为施工的组织和指挥者提供决策支持。

⑦连通性分析。连通性分析是针对某一根管线与多个管线连接关系的分析，可对管线连接的位置、连接的数量、流向、流量以及管线的属性进行详尽的分析。