基于PDA的地下管线数据采集系统

基于PDA的地下管线数据采集系统
1、管线普查现状存在的主要问题
1）目前管线普查所采用的基本流程图（图1）
2）管线普查中目前存在的主要问题
（1）手工纸质记录维护难度大、查找困难：
由于纸质记录的局限性，当数据量增大时，对图纸记录维护和查询将变得越来越来困难，如果作业小组的草图没有及时的建立成内业数据库，则重号、错连、漏入等人为出错几率会直线增加。

（2）由外业管线探测到内业建立数据库，中间环节多，出错几率大：现有的管线普查流程可以看出，由外业管线探测到内业建立数据库，白天外业采集作业，晚上内业加班录入数据，现在还有的做法是同一管线属性（如埋深、管径数值型属性）事先记录在草图上，再由草图抄写管线探测手簿，然后根据管线探测手簿由内业人员建立成管线数据库，管线属性和连接关系至少经过两到三道工序才能建立到数据库中，在不同人员，不同工序的影响下，加大了的数据出错的几率。

（3）填写管线探测手簿与内业建库加大了内业处理工作量：
由于管线外业探测的不确定性，同一管线属性可能会多次进行修改，此过程在整个管线普查的过程持续存在。

因此对每一项管线属性的修改必须同时修改草图、数据库、管线探测手簿，特别是对管线探测手簿的填写，平均必须抄写两遍以上或更多，加大了内业处理工作量。

（4）项目部无法对作业进度和各物探小组的作业情况进行全面跟踪掌握：对于纸质记录的外业管线探测手簿，如果没有及时进行整理或内业没有及时录入到数据库中，则项目部无法对实际已经完成的物探外业工作量进行情细的统计与查询，也无法对各物探小组每天的工作情况进行细致全面的进行跟踪了解。

2、系统总体介绍
1）为什么要采用PDA方式进行数据采集
为了提高建立数字化地下管网的工作效率，实现测量成图一体化、图库互动的作业模式, 并能够快速、高效、直观地进行管线数据进行操作。

与传统作业手段相比,显著提高整体作业效率，减少数据出错几率。

PDA以其移动性、灵活性、方便、快速等特点，可以在外业管线属性调查与测量数据记录以及对数据操作的过程中发挥独到作用，因此有必要尝试采用PDA方式进行数据采集。

2）管线普查内外业数字一体化流程图（图2）
3）、采用PDA进行数据采集的作用
通过嵌入式系统PDA在地下管线普查投入应用，经过实践证明在如下几方面显示突出优势，已经成为地下管线普查的有力工具。

（1）改善管线普查原始作业模式、优化了作业流程：
采用PDA进行数据采集，使管线普查的外业探测和内业数据处理二者真正联系起来。

省略了纸质外业草图绘制、原始记录整理和内业数据建库等原始作业步骤，提高了工作效率，简化了工作流程，经实际应用对比证明，可使管线普整体工作效率提高15%-20%左右。

（2）系统图库互动、简单易用
通过对管线数据和测量数据的图库互动的管理模式，能够生成当前数据库的现状管线图形和错误记录文件，为管线数据的实时野外图形询查、排错提供了有力的方法和手段，实现了所见即所得的外业作业模式。

系统界面明了、操作简单，系统设计遵循了Windows Mobile的设计规范，使用时只需要简单培训就能完全掌握其使用方法。

（3）接口灵活、数据交换方便
通过嵌入式数据库cdb和桌面数据库mdb两种数据库格式之间的简单通讯转换，系统维护的数据库可在现有桌面平台的管线数据处理系统中直接使用，同时桌面平台的数据库也可直接通讯导入到在本系统中所使用，二者之间真正实现了无缝连接。

（4）全程记录外业作业情况，全面掌握作业进度和各物探小组的作业情况：系统能以生成日志数据库的方式对PDA的所有操作过程进行记录，如添加、删除管点、管线段，修改管点、管线段属性等，同时记录所有操作进行的时间和人员信息，方便对数据的真实性进行判断，为外业数据进行监理提了重要的依据。

3、系统功能
1）系统功能设计
以现场地下管线普查数据采集系统为目标，并依据实际需要不断完善。

系统首先并已经实现的主要功能有：
（1）外业草图绘制建库功能
除了基本的图库联动绘点绘线功能外，考虑到外业探查的各种不确定性，实现了虚拟连向、虚拟连向与虚拟连向之间的连接功能，最大程度适应物探作业的连向不确定性和多变性等特点。

（2）数据查错功能
对管线数据库进行查错和修改，及时发现数据库存在的逻辑和常规错误，实地立即排查。

（3）管线成图功能
根据管线数据库处理生成管线图形，方便对管线图形数据进行维护与修改。

（4）自定义设置功能
数据格式自定义：可自定义“管线类型”、“管线字段”、“管线特征”等，以适合不同数据格式的需要。

路径和界面自定义：可设置数据存放路径与系统界面方案。

查错自定义：可自定义查错的管类和要查错的选项。

（5）数据通讯功能
通过cdb和mdb两种格式之间的简单通讯转换，系统维护的数据库可在现有桌面平台的管线数据处理系统中直接使用，同时管线数据处理系统的数据库也可直接在本系统中所使用。

2）功能描述
（1）数据录入功能
该模块提供数据批量入库功能。

通过对PDA中Pocket-Access数据库中数据的访问,可实时地对管线点线属性数据库进行增加、删除、修改、查询、浏览等操作。

录入界面如图3。

图3
（2）数据查错功能
该模块提供管线数据的检查功能。

通过对PDA中Pocket-Access数据库中数据的访问,实时对管线数据进行逻辑查错处理、输出错误记录文件、错误记录定位修改等操作。

操作界面如图4。

图4
（3）地图显示功能
该模块提供多样化的地图显示与定位功能。

通过对PDA中图形数据的访问,实时地对管线点线数据、背景地形的显示、缩放、定位、查询、浏览、图层控制等操作。

现场显示界面实例如图5。

图5
（4）管线成图功能
该模块提供从现有数据库生成管线图形的功能。

通过对PDA中
Pocket-Access数据库中数据的访问和图形库的操作, 可分管类、分图幅、自定义SQL条件查询等条件实时由当前数据库生成管线图形。

成图过程界面如图6。

图6
（5）管线查询修改功能
该模块提供图库联动管线信息查询修改功能（图7）。

通过对PDA中Pocket-Access数据库中数据的访问和图形库的操作,实时查看编辑管线和管线点的属性，同时更新管线数据库,并对管线图形进行相应的更新修改。

图7
（6）图形录入数据采集功能
该模块提供用图形绘制管线的同时建立和维护管线数据库的功能。

通过对PDA中Pocket-Access数据库中数据的访问和管线图形库的操作, 实时地对管线图形数据进行增加、删除、修改、查询、浏览等操作，同时建立和维护管线数据库，实现图库互动功能。

（如图8）
图8
（7）数据通讯功能
该模块提供有线连接方式从桌面系统导入数据或导出数据到桌面系统中的功能。

通过ActiveSync同步软件，系统可将Pocket-Access数据库（cdb格式）中数据发送到桌面数据库（如mdb格式)中。

也可以从桌面数据库中数据下载到PDA数据库（cdb格式）中。

使两者数据进行同步。

图9
（8）查找和统计功能
该模块提供从图形或数据过行查找指定点号和通过图形或数据库对管线点数量、管线长度等基本的统计分析功能。

（9）操作过程记录功能
系统包含了全程跟踪操作过程的功能，此功能将记录外业操作的全部过程，包括画点，画线，修改点线属性，删除点线等操作，为确保所提交的原始数据的真实性提供重要依据。

在数据通讯结束后，会在相应的数据库中产生表“操作记录”, 如图11，在“操作记录”表中，就会产生刚才操作的具体记录。

（10）系统设置功能
该模块提供多种系统应用设置与地图参数设置功能。

系统为开放式数据结构，可设置“管线类型”、“管线字段”、“管线特征”、“管线图层”、“管线线型”等。