SharpMap在供水管网的应用
供水管网管理系统智能电磁水表应用案例
供水管网管理系统智能电磁水表应用案例
一、应用案例1
项目业务痛点：供水管网存在管网老旧、漏损现象严重等共性问题。
项目实施效果：在进行管网工程改造的同时部署智能电磁水表和建设供水管网管理系统，提供在线监测服务，利用无线通信技术将管网流量、压力等运行数据传递并存储在供水管网管理系统中。
供水管网管理系统集成DMA分区计量功能，通过区域化分，利用区域内用水特点，根据总入水、总出水和总用水的数学模型公式，计算某片区域内是否存在超过正常指标的漏损故障。
当检测出故障区域后，进一步结合压力监测和听音设备确定故障漏点。
供水管网管理系统集成GIS地图功能，管理人员通过网页方式能够图形化地直观了解管网运行状态，及时发现设备故障和管网漏损情况，实现减少供水管网漏损，降低能源消耗，保障连续生产，避免重大故障影响供水输送和产生重大漏损事故的目标。
二、应用案例2
项目业务痛点：供水管网原始计量仪表为机械式仪表，计量不精确，无法监测管道压力数据，表损大；大客户管理较少，覆盖的管理群体较少；传统检测方式，针对性不强、准确性及工作效率不高；信息化管理程度较弱，漏损点的监控和报警不完善。
项目实施效果：提供182台智能电磁水表替换原始机械式仪表，提
供准确计量、压力监测、数据远传等功能；建设供水管网管理系统，引入GIS地图、大客户管理、APP运维派工等功能，综合分析管道流量与压力数据，提供决策信息预警管网突发情况，发现设备异常或漏损点，通过手机APP 远程运维派工，提高供水管网运营效率。
测绘技术在水务管网和供排水系统中的应用
测绘技术在水务管网和供排水系统中的应用近年来，随着城市化进程的加快和人口的不断增长，水务管网和供排水系统的建设和管理变得尤为重要。
在这个过程中，测绘技术的应用发挥了重要作用。
本文将探讨测绘技术在水务管网和供排水系统中的应用，并探讨其优势和挑战。
一、测绘技术在水务管网中的应用1. GIS技术在水务管网中的应用GIS技术，即地理信息系统技术，是一种将地理空间信息与属性数据相结合的方法，可以对水务管网进行精确、高效的测绘。
通过GIS技术，可以实时分析和管理水务管网的数据，包括管道网络、水质监测站、阀门和水源等信息。
2. 遥感技术在水务管网中的应用遥感技术是一种利用人工卫星、航空摄影以及无人机等设备获取地球表面信息的技术。
在水务管网中，遥感技术可以用于监测和分析水源的变化，以及管道泄漏和破损等问题。
通过遥感技术，可以及时发现问题并采取相应的措施，保障供水系统的安全运行。
3. 定位技术在水务管网中的应用定位技术，如全球定位系统（GPS），可以提供精确的地理位置信息。
在水务管网中，定位技术可以用于标记水源、管道和设备的位置，并实时追踪其变化。
通过定位技术，可以提高维修和管理的效率，减少成本。
二、测绘技术在供排水系统中的应用1. 测量技术在供排水系统中的应用测量技术可以用于获取供排水系统中的管道和设备的精确尺寸和位置信息。
通过测量技术，可以确定管道的长度、直径和坡度等参数，以及水泵和阀门的位置和状态。
这些信息对于系统的设计、维护和管理都至关重要。
2. 智能监测技术在供排水系统中的应用智能监测技术，如传感器和远程监测系统，可以实时监测供排水系统中的水位、压力和水质等参数。
通过智能监测技术，可以及时发现故障或异常，并采取相应的措施。
这有助于提高系统的运行效率，降低维护成本。
3. 数据分析技术在供排水系统中的应用供排水系统中产生大量的数据，包括水位、流量和水质等信息。
数据分析技术可以对这些数据进行处理和分析，以发现潜在问题和优化系统运行。
mapgis在供水管网信息系统中的应用
Technological Innovation26MapGIS在供水管网信息系统中的应用傅 晔（舟山市自来水有限公司，浙江 舟山 316021）摘要：为配合智慧水务建设需要，提升管网管理能力，公司基于MapGIS进行了供水管网信息系统的相关建设，系统现已投运。
本文笔者论述了建设供水管网信息系统的意义，从系统建设、数据入库、动态化管理以及管网运用这四方面入手展开探讨；最后结合系统设计，通过MapGIS在供水管网信息系统中应用后能合理利用大数据，为企业创造效益。
关键词：供水管网信息系统；MapGIS；应用；管网MapGIS供水管网信息系统作为一款GIS应用软件，具有强大的数据管理、分析、可视化功能，是实现管网信息动态管理和可视化管理的一种技术手段，能为公司管网建设和管理决策提供数据支撑。
1 建立供水管网信息系统的意义（1）建立供水管网GIS数据库，利用SQL管理辖区现状运行供水管网的图文资料，以实现日益壮大的供水管网数据能高效的查询、统计、分析，打破此前CAD管理管网数据的功能单一、运行缓慢等瓶颈。
（2）关阀方案的高效精准分析，能为管网抢修节省时间成本和资源消耗。
GIS系统能基于完善的供水管网拓扑关系利用科学模拟算法迅速出具需要关闭的阀门及将影响的停水用户等信息，并能实现阀门启闭、用户停水等通知单的打印，如遇阀门无法按方案进行关闭的，还可代入系统重新运算调整方案并记录管网设施损坏情况，为日后管网设施维护更新提供依据，解决了以往凭记忆关阀的局限性，显著提升了供水管网服务水平。
（3）建立供水管网信息系统可辅助生产调度，通过空间建网和数据库分析互联及时掌握不同时段下管网运行工况，抓住薄弱环节，指引供水建设与调度。
也正因为如此，结合公司管理流程，因地制宜选择了MapGIS作为公司供水管网信息系统建设的依托平台，该系统委托武汉中地公司研发，目前已升级至K9版本，并进行了相应的定制化开发，成效显著，为今后公司响应省现代化营业所信息化建设要求搭建管网水力模型系统建立了扎实基础。
阳泉市MapGIS k供水管网信息系统的应用
Ｍ ａ ｐ Ｇ Ｉ Ｓ ｋ ９供水管网信息 系统 是一个集管 网数 据采集 、管理 、分析于 一体 的 Ｇ Ｉ Ｓ应用软件 ，通过 实施供 水管网数字化手段 ，实现 供水管网的可视化 管理和 动态 管理，为公司 的管理 决策 提供快速准确 的数据支持 。
（ ２ ）利用高效的关 阀处理，可为生产抢修节省
进 行 图层 的合 并 。 为 了使 用 方 便 ，地 形 图 图 层 在 管
［ ｊ 商 要】为了强化 管理效益、提 高管 理水 平、适应智慧城
市建设 ，公司投资建 设了阳泉市 Ｍ ａ ｐ Ｇ Ｉ Ｓ ｋ ９供水管网信 息 系统 。 目前 ，系统基 本建成并投入运 行。从供水管网信 息 系统 设计 、建设 、应用 、前景等方 面进行 了讨论，得 出了
我们 结合阳泉市供水实 际进行 分类，图层分类包括 阀门、表井、排气 、排污 、消火栓、节点 、管段 、 流量计八类 。各 图层的属 性字段 包括 ｘ 、Ｙ 、ｚ坐标 、
所在道 路、规格 、管长 、埋深 、管线建设年代 、埋 设方式 、管材 以及备注 。 五 、 管网系统 的动态化管理 当系 统建成 后，管 网数据 需要不 断的更新 。根
管理人员可 以了解管网在不 同时段下 的运行情况 。 在这样 的背景 下，阳泉市 自来水 公司建 立 了基
于地理信息系统 （ Ｇ ｅ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ Ｃ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，
根据现有 的管 网资料和巡管管理人员 的现场 指导 ， 进行 了管 网数据勘探测 量，获取 了市 区范 围内大 部
MAPGIS供水管网解决方案
MAPGIS供水管网信息系统（WaterSup）解决方案1 WaterSup在供水行业的应用随着知识经济和信息时代的到来，以及全面小康建设的启动，我国城市化进程不断加快，城市规模不断扩大。
按照建设部《城市建设行业“十五”计划》：““十五”期间，城市供水普及率达到98.5％,新增城市供水能力4500万立方米/日。
”；“加大对大城市年久失修供水管网的改造力度，降低管网漏失率，大中城市力争达到国家规定标准。
继续落实城市供水技术进步规划，改善供水质量，提高水质标准。
”的具体规划。
为满足城市发展的需要，满足城市用水的需要，适应社会高速发展的步伐，建立起高效、合理、实用、优秀的管网信息系统已经十分必要。
过去用手工管理管网纸制图件或者CAD方式的零散点子图形数据的方式，已经不能满足供水公司高速发展需要，不能满足全面小康社会建设的需要。
利用GIS（地理信息系统）技术，建立一套供水管网管理、管网设计、管网运行分析、营业收费管理、水表业务管理、水价管理等功能全面的信息平台，来综合管理日益庞大的供水管网，为水司的决策提供支持，实现水司经济利益和社会利益的双丰收，已经越来越成为广大自来水公司的共识。
运用GIS（地理信息系统）技术建立的供水管网信息系统，能够为自来水公司提供及时的管网图形显示、查询、编辑、统计、分析和打印功能。
结合供水管网设备的属性信息，能够提供：2 WaterSup在供水行业中的优势2.1技术优势2.1.1优秀平台支持WaterSup采用国内优秀的GIS平台——MAPGIS，充分继承该平台优秀功能，更发挥其在供水行业的专业性功能。
MAPGIS地理信息系统是一个集当代先进的图形、图象、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学为一体的高效全汉字大型智能软件系统，是国内最先进的GIS系统，在国际上处于领先水平，尤其在网络分析、大数据转换、Buffer（缓冲区）分析和图库检索等方面已遥遥领先于国内外同类软件。
供水管网信息化发展
MapGIS供水管网信息化解决方案中地数码结合领先的GIS技术及二十多年供水行业信息化建设的经验，面向供水企业运营现状和发展趋势，总结出MapGIS供水信息化整体解决方案，深入供水企业日常业务，助力企业信息化建设，携手供水企业共同迈向“智慧供水”。
管网篇以城市基础地形图为基础，以供水管网数据为核心，紧密结合供水管网管理需求，采用C/S、B/S 、M/S相结合的方式，采集、管理、更新、分析供水管网数据，为供水管网的正常运行提供了一套科学、有效的信息化管理工作。
三维地下管线无缝接入Google地图工程篇以供水企业工程管理流程为核心，基于GIS 系统，建立一套工程管理信息系统，对项目工程信息进行综合管理和辅助决策，支持工程在线浏览、设备管理、报表汇总、资产清算等的全面管理，实现办公自动化和现代化。
工程管理信息系统利用工作流引擎自定义工程实施工作流，实现各个阶段案卷信息和工程资料的自定义流程发送、回退及流动，同时也能够以多样化的方式实现工程信息（如设计单位、时间、人员等）的输出。
工程信息管理运营篇以MapGIS IGSS 共享服务平台提供的先进GIS技术为基础，立足供水行业，深入分析制面积量算信息查询 关阀搜索水、供水、用水整个运营过程，不仅提供抄表信息管理系统，实现自动化抄表与用户用水信息的数字化管理，而且提供二次供水信息管理系统与水质信息管理系统，实现对供水从源头到龙头的一体化监管，保证城市饮用水的安全。
手持抄表管理子系统基于电子地图的在线监测水质信息展示维护篇从供水管网服役期的日常运维角度出发，严格遵循不同业务的具体实施流程，实现了巡检、维修养护、检漏等业务的自动化、信息化管理，解决了传统的人工管理模式实施周期长、服务效率低下等难题，实现供水管网的合理利用与科学维护，有效降低供水企业管理成本，保障供水设备稳定运行。
自动生成巡检路径事件上报爆管分析人员定位巡检轨迹回放综合管理篇供水综合运营调度平台通过MapGIS IGSS共享服务平台的服务接口将供水GIS系统与各业务系统进行集成，实现系统的信息交互与共享。
供水管网GIS系统和二次供水智慧平台建设
供水管网GIS系统和二次供水智慧平台建设供水管网GIS系统和二次供水智慧平台建设随着城市化进程的加快和人口的不断增加，供水问题成为城市管理中的重要课题。
供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的建设对于提高供水管网的运行效率和水资源的合理利用具有重要意义。
本文将从需求分析、系统架构设计、数据采集与处理、功能模块开发与集成以及运维管理等几个方面来探讨供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的建设。
一、需求分析在建设供水管网GIS系统和二次供水智慧平台之前，需要对当前供水管网管理存在的问题进行需求分析。
一方面，供水管网分布广泛，维护困难，导致故障处理周期长，供水管网的可靠性不高。
另一方面，由于水资源短缺问题，二次供水系统的建设日益重要，需要实现供水的分散、灵活和智能化。
二、系统架构设计基于需求分析，供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的系统架构设计应充分考虑以下几个方面。
首先，应建立包括供水管网和二次供水系统在内的整体网络模型。
其次，应考虑数据采集与传输技术，确保实时采集供水管网和二次供水系统的相关数据，包括水压、水流、水质等信息。
同时，为了提高系统的安全性和可靠性，应设计冗余备份和灾备恢复机制。
最后，应设计用户界面和管理后台，方便管理员和用户进行系统操作和数据分析。
三、数据采集与处理数据采集是供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的重要组成部分。
数据的准确性和实时性对于供水管网的运行和管理至关重要。
因此，需要选择合适的传感器和采集设备，实现对供水管网和二次供水系统数据的实时采集。
同时，还需要对采集的原始数据进行处理和清洗，筛选出有用的信息，以供后续的数据分析和决策支持。
四、功能模块开发与集成供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的功能模块开发与集成是整个系统建设的核心环节。
对于供水管网GIS系统，需要实现供水管网网络模型的建立和展示、设备状态监测与预警、故障诊断与处理、供水管网运行优化等功能。
对于二次供水智慧平台，需要实现分散供水设备的在线监测与控制、智能供水调度、供水计量与收费等功能。
地理信息技术在供水管网上的研究与应用
地理信息技术在供水管网上的研究与应用以华北某城市的供水管网信息系统建设为例，介绍了供水管网地理信息系统的开发目标、功能、系统的结构。
系统的建立为该公司的供水生产管理水平提高到新的台阶，为企业信息化的建设打下了坚实的基础。
标签：供水管网GIS 开发功能供水管线地理信息系统是以计算机网络为载体，利用地理信息系统GIS技术，实现地下供水管线及其附属设施的空间和属性信息进行输入、编辑、存储、查询统计、维护更新和输出的计算机管理的技术系统，能为城市（矿区）规划、建设和管理提供技术决策支持，极大地提高了管理效益和管理水平。
1 立项原因及背景该公司现有供水管线220余公里，日供水量约11万立方米，由于公司供水管道大多敷设于19世纪60年代至90年代初期，采用地形资料陈旧，资料精度不高或与现状不符，且资料都是图纸、图表方式记录保存，采用人工方式管理，效率低下。
随着城市发展，地面环境发生巨大变化，原有管线资料已无法满足供水企业“安全用水，优质服务”的要求，更难以适应各种突发事故的应变处理需求。
供水管线信息系统是以地理信息系统技术为平台，通过实现供水管线、管材、管径、阀门、检查井等综合信息输入、查询、管理，管网系统横纵剖面图纸的绘制以及地形和专业管线图纸输出等功能，同时为管网系统规划设计、改造施工等提供准确可靠的地下供水管线的分布、走向、埋深等状态信息及各专业属性信息，还能够对供水管网进行计算机管理与辅助决策，从而实现动态的现代化管理。
因此开发建立精确、完整的供水管线地理信息系统，在提高供水公司的科学管理水平，降低运行成本，确保管网系统安全、稳定运行等方面都将发挥十分重要的作用。
2 项目研究的技术路线本项目的研发工作，首先要收集现有的原始资料，并进行分类编码，然后到现场进行实地探测，用GPS对管线及其附属物进行定位测量，再将探测和定位测量所获得的数据，制成管线探测数据成果表，并以此成果表里的数据为依据，建立相关数据库，即“点表”和“线表”，把“点表”和“线表”数据录入计算机进行编辑，开发功能块后，进行系统联合调试并试运行，若系统运行稳定并可达到预期效果，则系统研发成功。
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1. 引言
随着经济建设的快速发展，供水管线数量急剧增加，形成一个纵横交错的巨大网络，供水管网管理的难度越来越大，要求越来越高，涉及面越来越广。
采用传统方式的手工资料管理方式已经不能供水企业发展需要。
过去，大量的设计、施工与竣工资料和图表一直采用人工管理，在资料或者档案室存档；随着管网建设的不断发展，这种人工管理完全不能适应新的管理要求，手工管理很难做到科学的管理，各个属性的关联等等；而且各种资料非常容易损坏、丢失，信息检索也非常不方便。
在这种情况下，无法实现管网图与地形图相一致的动态管理，更谈不上为各部门提供管线的综合信息服务。
近年来GIS被引入到供水行业，以GIS和SCADA为核心的综合管理信息系统在自来水公司信息化建设中很受欢迎，在公司内部能够实现数据共享和互查，实现了供水管网的完全统一的数字化、电子化管理，实现了管网图与地形图相一致的数据整合。
2. 开源GIS简介
大部分供水管网GIS的开发平台为ArcGIS和MapGIS，这些开发平台价格高昂，中小型供水企业接受不了；虽然这些平台功能强而全，可中小型供水企业不一定全用得上，但有些需要的集成功能（如与SCADA、EpaNet）却没有；这些平台不是开源的，无法进行二次开发。
利用开源GIS作为开发平台，这样不仅成本低廉，还可以开发具完全版权的自主创新的软件产品。
目前比较流行的几款开源GIS：（1）OpenLayers：OpenLayers是一个用于开发WebGIS客户端的JavaScript包。
（2）GeoServer：GeoServer 是 OpenGIS Web 服务器规范的 J2EE 实现。
（3)QGIS：QGIS是一个用户界面友好的地理信息系统。
（4)MapServer：MapServer是一个开源的开发环境，是基于CGI 的通过万维网来传输动态GIS与图像的应用程序。
（5)MapWinGIS：MapWinGIS是一个开源的ActiveX组件，功能上类似MapX，开发人员可以利用这个ActiveX组件在自己的系统中完成GIS的相关功能。
（6)SharpMap：SharpMap是一个基于.net 2.0使用C#开发的Map 渲染类库，可以渲染ESRI Shape、PostGIS、MS SQL等格式的GIS数据。
3. SharpMap简介
SharpMap是一个基于.net 2.0使用C#开发的Map渲染类库，可以渲染各类GIS数据（目前支持ESRI Shape和PostGIS格式），可应用于桌面和Web程序。
支持的数据格式：
PostGreSQL/PostGIS，ESRI Shapefile
支持WMS layers
支持ECW 和 JPEG2000 栅格数据格式
Windows Forms 控件，可以移动和缩放
通过HttpHandler支持程序
点、线、多边形、多点、多线和多多边形等几何类型
几何集合（GeometryCollections）等OpenGIS Simple Features Specification
可通过Data Providers（增加数据类型支持）、Layer Types（增加层类型）和Geometry Types等扩展
图形使用GDI+渲染，支持anti-aliased等
专题图
选择SharpMap作为开发平台具以下优点：
（1）占用资源较少，响应比较快。
（2）它是基于.NET 2.0环境下开发的，对于.NET环境支持较好，可利用资源多，技术路线熟悉。
（3）使用简单，便于推广。
只要在.NET项目中引用响应的dll文件即可，没有复杂的安装步骤。
4. SharpMap在供水管网的应用
商业级GIS往往追求大而全，但很多功能中小型供水企业用不到，中小型供水企业所需要的综合性能这些产品却没有。
广大中小供水企业的供水管网调度系统只需要GIS系统的一些基本功能，综合SCADA和水力计算，就可以对供水管网进行监测、优化调度、改造。
SharpMap目前可以算是一个实现了基本功能的GIS系统，对其进行二次开发与SCADA和水力计算结合，就可以很好地实现供水管网调度。
以下是用SharpMap生成的某水司供水管网图
SharpMap在供水管网的应用
陈大东
（福州鑫陆计算机技术有限公司，福建 福州 350005）
摘要：本文介绍了GIS在供水管网中的应用，着重介绍了开源GIS的情况，阐述SharpMap在供水管网的应用和GIS技术的发展方向。
关键词：SharpMap ；供水管网；开源；GIS
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2011）06-0210-02
(下转第212页)
采用解析模型进行维修性的分配，因此本文采用仿真的方法。
采用CPN建立复杂装备系统级维修性分配的仿真模型主要就是通
过仿真来统计分析出系统的MTTR。
复杂装备系统的故障模式、设备的维修时间具有随机性，而在系
统组成上又具有层次性。
着色Petri网[1]（Colored Petri Nets, CPN）是
一种扩展的Petri网模型，它的特点就是具有层次性、随机性，因此非
常适合复杂装备系统维修性分配模型的构建。
按照仿真模型的主要步骤，CPN仿真模型包含两个层次，首先，
第一个层次随机产生系统故障模式的组合，包括所包含的设备以及各
设备的故障模式；其次，第二个层次是各设备故障模式的维修作业仿
真模型。
具体的仿真模型参见文献[2]，本文的模型实际上相当于文献
[2]中维修性预计模型的逆过程。
分配模型当中，假设所有的设备都是相对于设备1进行评分的，
设备1的MTTR为，由评分法求得其他设备相对于的比例系数为。
因此，确定了后，由仿真模型就可以求出系
统的MTTR为。
而分配过程中系统级的MTTR是已知的，为
，仿真过程中需要不断的修正与之间的误差，直
到到达规定的精度。
图2 分配的顶层CPN模型
模型中包含五个模型变量，模型变量C表示系统中设备的故障模
式组合，列出了系统所有可能的故障模式；模型变量R为各故障模式
的概率；模型变量P为各设备相对于特定设备的MTTR的比例系数；
模型变量Init_T为特定设备的MTTR初始设定值；模型变量S_T为系统
MTTR的指标值。
对象Assign按照输入的故障模式、故障模式概率、特定设备的
MTTR初始设定值以及各设备间MTTR之间的比例关系，采用仿真的
方法求得一个系统MTTR的计算值T。
计算值T输出后与系统MTTR的指标值之间进行比较，如果误
差小于规定的精度，则输出Init_T值，并依据它计算出其它设备的
MTTR。
否则，修正Init_T，重新进行仿真，如此反复迭代，直到满
足精度要求为止。
Init_T的调整计算如下式：
（5）
5．结论
本文结合评分分配法，利用CPN建立了维修性分配的一个多层仿
真模型。
下一步的研究将重点分析不同因素对复杂装备系统MTTR的
敏感性。
参考文献：
[1] 聂成龙, 朱小冬,何应德. 基于维修流程框图的维修时间仿真研究
[J]. 计算机仿真, 2004, 22 (3), 41-43.
[2] 杨春辉, 杨建军, 胡涛. 基于CPN仿真的复杂装备系统维修性预
计方法研究[J]. 2010, 17(1), 25-29.
5. 结束语
GIS的技术发展趋势是开放和互操作，开源GIS作为GIS的一个分
支，其趋势必将是集开放、集成、标准和互操作为一体。
从软件即服
务的发展方向来看，通过开源GIS的项目开发，可以减少GIS软件的
开发周期，降低软件开发成本，同时可以减少GIS平台软件的使用成
本，促进GIS的发展。
随着开源GIS技术的越来越成熟，其应用范围也
越来越广阔，将SharpMap应用于供水管网调度，正是在这方面做的一
个有益的尝试。
参考文献：
[1]《给水排水管网工程设计优化与运行管理》伊学农等化学工业
出版社
[2]《城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标》
中国建筑工业出版社
基金项目：本文根据2011年度科技型中小企业技术创新基金第一
批立项项目《基于GIS的节能省水的自来水管网调度系统》（立项代
码：11C26213502126）中关键技术撰写
(上接第210页)。