一种城市地下管线一体化管理方法与流程

1.本发明涉及城市地下管线管理技术领域，尤其是指一种城市地下管线一体化管理方法。


背景技术：

2.城市地下管网是由纵横交错的给水、排水、燃气、热力、电力、电信、工业管线组成的错综复杂的空间体系，担负着能源输送、信息传输等工作，是城市赖以生存和发展的物质基础。
3.目前，我国数字管网的建设主要集中在信息基础设施建设和专业应用系统两方面。并且现知已存的管线管理系统仅对单一的管线例如：供电、供水、通信管线进行管理，服务于管网管理的管网gis、数据采集与监视控制系统等，缺少统一的系统共享集成平台。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种城市地下管线一体化管理方法，其能够便捷、系统地查明各类地下管线分布状况，建立一个综合高效的城市地下管线综合管理信息平台，从而整体提高城市地下管线的信息化建设和应用水平。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种城市地下管线一体化管理方法，包括以下步骤：s1、建立待管理的城市地下管线项目；s2、对所述城市地下管线项目中管线的三维属性、空间属性及流向属性进行编辑处理，生成管线属性数据；s3、对所述管线属性数据的正确性进行检查；若所述管线属性数据发生错误，则对所述管线属性数据进行数据修复；s4、将所述管线属性数据分离为管点数据文件和管线数据文件，利用mdl函数对所述管点数据文件和管线数据文件处理，生成管线图形文件；s5、对所述管线图形文件进行输出，生成电子图或纸质图。
6.作为优选的，所述所述步骤s1中，“获取城市地下管线综合地理信息数据”时，具体包括：建立总任务管线项目，所述总任务管线项目中包括多个管线类型；在所述总任务管线项目下新建子任务管线项目；通过新建所述子任务管线项目，实现在总任务项目中对所述管线类型进行进一步新建或变更。
7.作为优选的，所述s2和s3之间还包括：建立odbc数据库服务器；所述odbc数据库服务器与microstation平台连接，实现在所述microstation平台中新建一个数据库；利用sql语句向所述数据库中添加所述管线属性数据信息。
8.作为优选的，所述管线类型包括燃气管线、排水管线和供电管线。
9.作为优选的，所述s1和s2之间还包括通过拓扑关系判断所述地下管线项目中的管线是否存在飞线及断线情况。
10.作为优选的，所述s1之前，还包括获取所述城市地下管线的现状信息。
11.作为优选的，所述s1中，所述现状信息包括每个所述城市地下管线所在的道路信息、权属单位信息、负责人信息和铺设日期信息。
12.作为优选的，所述步骤s5中生成的所述电子图为pdf格式或者cad格式。
13.作为优选的，所述步骤s5中，对所述管线图形文件进行输出时，包括输出管线位置图、管线断面图、管线总图和管线测量成果说明图。
14.作为优选的，所述s5之后还包括s6、建立sql server数据库和office access数据库，以进一步存储处理后的所述管线属性数据和管线图形文件。
15.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
16.1、本发明的城市地下管线一体化管理方法实现成本低、可靠性高，通过普通计算机即可实现。
17.2、本发明能够对城市地下管线中管线的各类实体数据进行编辑和处理，并能够输出管线图形文件，因此不存在数据与图形属性不对应的情况，提高整体同步性能。
18.3、本发明能够对管线图形文件进行输出，生成电子图或纸质图，便于后续的施工。
附图说明
19.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
20.图1为本发明的流程示意图；
21.图2为本发明实施例对管线数据进行处理的流程示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
23.参照图1
‑
图2所示，本发明公开了一种城市地下管线一体化管理方法，包括:
24.步骤一、获取城市地下管线综合地理数据现状信息，建立待管理的城市地下管线项目。
25.其中，建立待管理的城市地下管线项目，包括：建立总任务管线项目，总任务管线项目中包括多个管线类型，在总任务管线项目下新建子任务管线项目。通过新建子任务管线项目，实现在总任务项目中对所述管线类型进行进一步新建或变更。上述现状信息包括每个所述城市地下管线所在的道路信息、权属单位信息、负责人信息和铺设日期信息，其中权属单位同样可以根据配置项中的字段进行默认添加或可通过修改配置达到属性的灵活修改)，提高内业生产及处理效率。
26.优选的，上述管线类型有23种，包括但不限于燃气管线、排水管线、供电管线。
27.通过增加上述子任务管线项目，可在总任务下拓展任意数量的子任务(首先确定父项目任务号，子项目继承父项目任务号并且可添加序号、添加子任务名称，并且子任务名称不能为空)。管线的具体类型则可以从配置数据库.mdb获取，并且子任务管线项目并不一定继承任务管线项目类型。
28.建立待管理的城市地下管线项目后，通过拓扑关系判断所述地下管线项目中的管线是否存在飞线及断线情况。
29.步骤二、对地下管线项目中管线的三维属性、空间属性、流向属性等其他实体属性进行编辑处理，生成管线属性数据。建立odbc数据库服务器，odbc数据库服务器与
microstation平台连接，实现在microstation平台中新建一个数据库，利用sql语句向所述数据库中添加所述管线属性数据信息。
30.具体的，将microstation平台中各类图形要素属性数据存储在数据库中，建立odbc数据库服务器，odbc数据库服务器与microstation平台连接，实现在microstation平台中新建一个数据库。在microstation平台菜单中选择“数据库
”‑
>“连结”，弹出对话框中选择数据库服务器为odbc，连接字符串为设置odbc时的名称，此时系统会提示缺少“mscatalog”表，需要在“数据库
”‑
>“设置”中进行自动添加。常规方式需要以下步骤：1、激活实体，2、定义激活实体，3、连接激活实体。通过以上三个步骤对图形中实体进行实时编辑及修改，修改后的属性将会同步在数据库中。第二种方式为采用标签(tag)应用，microstation平台中图形要素可使用tag方式进行赋值，tag属于主要素，移动主要素，tag随之移动，删除同理。tag可根据“元素
”‑
>“标签
”‑
>“定义”进行设置，类型可是整型、实例型及字符型三种数据类别，根据tag的唯一编号，图形中实体进行编辑后，进行数据库的属性更新。
31.通过add方式给图形要素添加属性，同时对存储管线属性数据的空间数据库进行查询优化。
32.步骤三、对上述管线属性数据的正确性进行检查，若所述管线属性数据发生错误，则对管线属性数据进行数据修复。
33.优选的，对管线属性数据进行进一步检查。检查分析的内容包括：1、检查分析管网中，是否存在可以合并的管线。2、在进行不同数据源转换或者管网数据加工过程中，可能存在管线起止点关联管点一致性情况(起点、终点管点关联相反，管线属性关联的管点空间位置偏移)以及管线的流向错误问题。通过一致性检查发现异常数据，并进行数据修复。3、进行管线、管点空间重叠数据的检查，在进行重叠管点、管线数据修复时，自动修复关联的管网数据。4、查找分析管点与管线空间不关联的情况，检查结果以选中高亮显示。5、检查管线与管线间首尾不连接或者部分交叉重叠的情况。
34.步骤四、将管线属性数据分离为管点数据文件和管线数据文件，利用mdl函数对管点数据文件和管线数据文件处理，生成管线图形文件。
35.步骤五、对管线图形文件进行输出，生成电子图或纸质图。包括输出管线位置图、管线断面图、管线总图和管线测量成果说明图。生成的电子图为pdf格式或者cad格式。
36.步骤六、建立sqlserver数据库和office access数据库，以进一步存储处理后的管线属性数据和管线图形文件。
37.进一步优选的，使用拓扑关系判断地下管线项目中的管线连通性具体包括：将管线属性数据导入到sql数据库，创建拓扑，生成pipe_vertices_pgr，该操作类似于arcgis中创建路网数据。为pipe添加管段起始编号qd_id、结束编号zd_id、管段长度三个字段，其中管段长度是用于分析的权重值,为qd_id、zd_id创建索引，为权重字段管线长度赋值，创建拓扑，为qd_id和zd_id字段赋值，同时生成节点表pipe_vertices_pgr。根据起点坐标、终点坐标从pipe_vertices_pgr查询最近的起点、终点标识。通过dijkstra算法实现判断，首先把起点到所有点的距离存下来找个最短的，然后松弛一次再找出最短的，松弛操作为，遍历一遍看通过刚刚找到的距离最短的点作为中转站会不会更近，如果更近了就更新距离，这样把所有的点找遍之后就存下了起点到其他所有点的最短距离。声明一个数组dis来保存
源点到各个顶点的最短距离和一个保存已经找到了最短路径的顶点的集合：t，初始时，原点s的路径权重被赋为0(dis[s]＝0)。若对于顶点s存在能直接到达的边(s,m)，则把dis[m]设为w(s,m),同时把所有其他(s不能直接到达的)顶点的路径长度设为无穷大。初始时，集合t只有顶点s。然后，从dis数组选择最小值，则该值就是源点s到该值对应的顶点的最短路径，并且把该点加入到t中，此时完成一个顶点，然后，判断新加入的顶点是否可以到达其他顶点并且判断通过该顶点到达其他点的路径长度是否比源点直接到达短，如果是，那么就替换这些顶点在dis中的值。然后，从dis中找出最小值，重复上述动作，直到t中包含了图的所有顶点。
[0038]
首先，声明一个dis数组，该数组初始化，顶点集t的初始化为：t＝{v1}既然是求v1顶点到其余各个顶点的最短路程，那就先找一个离1号顶点最近的顶点。通过数组dis可知当前离v1顶点最近是v3顶点。当选择了2号顶点后，dis[2](下标从0开始)的值就已经从“估计值”变为了“确定值”，即v1顶点到v3顶点的最短路程就是当前dis[2]值。将v3加入到t中。目前离v1顶点最近的是v3顶点，并且这个所有的边都是正数，那么肯定不可能通过第三个顶点中转，使得v1顶点到v3顶点的路程进一步缩短了。因为v1顶点到其它顶点的路程肯定没有v1到v3顶点短.确定了一个顶点的最短路径，根据新入的顶点v3会有出度，发现以v3为弧尾的有：<v3,v4>,那么判断v1
–
v3
–
v4的长度是否比v1
–
v4短，因为dis[3]代表的就是v1
–
v4的长度为无穷大，而v1
–
v3
–
v4的长度为：10 50＝60，所以更新dis[3]的值,因此dis[3]要更新为60。这个过程叫做“松弛”。即v1顶点到v4顶点的路程即dis[3]，通过<v3,v4>这条边松弛成功。然后，从除dis[2]和dis[0]外的其他值中寻找最小值，发现dis[4]的值最小，v1到v5的最短距离即为dis[4]的值，然后，将v5加入到集合t中，考虑v5的出度是否会影响数组dis的值，v5有两条出度：<v5,v4>和<v5,v6>,不难发现：v1
–
v5
–
v4的长度为50，而dis[3]的值为60，因此，更新dis[3]的值。另外，v1
‑
v5
‑
v6的长度为90，而dis[5]为100，因此更新dis[5]的值。继续从dis中选择未确定的顶点的值中选择一个最小的值，得出dis[3]的值为最小，把v4加入到集合t中，此时集合t＝{v1,v3,v5,v4},考虑v4的出度是否会影响的数组dis的值，v4有一条出度：<v4,v6>,v1
–
v5
–
v4
–
v6的长度为60，而dis[5]的值为90，更新dis[5]的值，使用同样原理，分别确定v6和v2的最短路径。避免了大部分飞线及断点需要进行人工判读，可以通过空间数据的拓扑关系进行判断，由软件对飞线、断线的管线进行快速修复。
[0039]
实施例
[0040]
以雨水管线附带污水管线管线项目为例，管线的外业数据采集后，使用本系统对管线内业数据进行数据处理并成果生成，具体方法为：
[0041]
对外业采集数据进行内业数据处理，进入本系统，判断当前项目类型，然后执行步骤下一步。
[0042]
对管线、管点的拓扑关系判断，快速对管线进行可视化表达(连接管线、管点)，判断管线是否存在飞线、断线、飞点等问题。如果存在上述问题则重新进行拓扑处理；若上述问题不存在则进入下一步骤。
[0043]
对管线项目类型是否进行变更或附加进行判断，若上述逻辑成立，则新建子任务；若上述逻辑不成立，则对数据进行处理。
[0044]
判断是否需要作为正式数据录入数据库作为记录，若需要，则将数据录入
sqlserver数据库进行存储，完成管线处理操作；若不需要，则将数据录入office access数据库进行存储后完成管线处理操作。
[0045]
本发明能建立一个实用、安全、可靠、综合、高效的城市地下管线综合管理信息平台。同时作为建设“智慧城市”的重要基础数据平台，为城市规划、设计、施工、建设和科学管理提供重要决策依据，并且也可以为规划、公安、消防、通讯、电力、供水、环保、水利、交通等部门的办公自动化提供全面、精确的基础地理信息数据，从而整体提高钦州信息化建设和应用水平，更好的为城市建设服务、为领导决策服务。
[0046]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0047]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0048]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0049]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0050]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。