给水排水管网信息管理研究

时间:2022-05-09 09:45:31

给水排水管网信息管理研究

摘要:现代城市建设速度快、办公活动对市政建设的要求也更高,传统给水排水管网管理渐渐滞后于实际需求。基于此,本文就给水排水管网信息管理系统的开发展开分析,提出一种基于智能技术、自适应技术的新管理模式,尝试以更科学方法进行管理工作,并通过对其应用模式、注意事项和模拟探讨论证上述内容。

关键词:给水管网;排水管网;信息管理系统

给水排水管网是给水管网和排水管网的统称,属市政建设的基本内容。目前我国各地的给水排水管网管理普遍采用传统人工模式,工作效率无法保证,很多管网老旧、破损也无法在第一时间得到察觉。尝试将现代信息技术、自适应技术引入给水排水管网管理活动中,有助于应对上述问题,本文就其开发进行分析。

一、给水排水管网信息管理系统的开发

(一)系统基本框架。以地理信息系统和智能技术为核心,新的给水排水管网信息管理系统框架应包括执行层、信息传输层、决策层三个层次。执行层负责进行各项具体操作,包括管网性能、破损位置收集等,信息传输层负责处理和传递数据,决策层负责对执行层信息进行分析,下达处理指令性。系统拓扑结构可进一步拆分为定位器、传感器、通信线路、中央计算机[1]。定位器和传感器是执行层的核心元件,通信线路是信息传输层的主要工作单元,中央计算机负责与定位卫星(无线模式)进行交互,也负责识别各类信息,是决策层的核心。(二)系统核心技术。系统核心技术包括自适应技术、传感器技术、智能技术、通信技术、集成技术、嵌入技术。自适应技术强调进行数据的自动处理,能够了解地区内给水排水管道的信息、工作压力等关键参数,当部分管道出现损坏和过负荷工作问题时,也能通过该系统快速进行工作压力调整,给予针对性处理。传感器广泛分布于给水排水管网信息管理系统的各处,负责实时收集对象(各类管道)的信息[2]。智能技术负责存储和记忆系统工作的参数,以匹配传感器所获数据进行工作压力和各类问题的辨识。通信技术可保证系统各部分之间的连接、交互效果。集成技术强调将上述各部分的逻辑控制工作,利用CAN总线系统集中于中央计算机处,且能互不干扰的运行。嵌入技术强调进行系统功能的补充,如嵌入存储卡进行工作数据记录等。

二、给水排水管网信息管理系统的应用模拟

(一)系统应用的模式。以某城市写字楼群作为对象,进行给水排水管网信息管理系统应用模式的分析。该写字楼群共有用水对象841户,给排水管网集中于地下,线路复杂。2017年以来,该写字楼群用水量快速增加,给水和排水压力也对应增加,出现供水中断和排水不畅问题,且面临强降水情况下的内涝隐患。收集该地区的管网信息、用户用水信息和排水信息,利用计算机建立虚拟实验。系统应用的模式上,共在地下管网各处设置16个监测点,包括给水管线监测点6个、排水监测点10个。6个给水监测点的分布为:给水中心下游1个,重点分流点2个,随机居民点3个。10个排水监测点的分布为:排污区域上游1个,重点合流点3个,随机排污点6个。所有监测点以传感器进行管道信息的收集,以震动等级、流速等参数进行压力判断、故障分析。所有传感器以线路实现与中央计算机的连接,并借助CAN总线系统实现不同线路信息的分别处理和干扰排除。监测点额外设置定位器,为保证定位能力不受影响,所有定位器与传感器分别独立进行工作。传感器信息以30min为间隔进行一次传输,定位器信息以48h为间隔进行一次传输,二者传输间隔为5min。(二)模拟过程和结果。在模拟过程中,以参数调整法进行给水、排水压力的虚拟控制以及管道破坏问题。共进行70次实验,分别为给水组30次:标准给水压力(100%标准模式)10次、低压力(60%标准模式)10次、超低压力(30%标准模式)10次,测定6个给水监测点能否准确进行信息变化捕捉。排水组30次:标准排水压力(100%标准模式)10次、高压力(120%标准模式)10次、超高压力(180%标准模式)10次,测定10个给水监测点能否准确进行信息变化捕捉。故障组10次:模拟各给水点和排水点管道破损。模拟结果方面,给水组共获取30组数据,数据反馈时间平均为12.8min,压力测定准确,均差为1.94%。排水组共获取30组数据,数据反馈平均时间为11.2min,压力测定准确,均差为1.77%。故障组共获取10组数据,数据反馈平均时间为14.3min,定位信息精准(到最近的定位器处)。这表明,以自适应技术和智能技术为主要依托,给水排水管网信息管理系统能够有效进行工作,获取各处数据信息、进行参数调整,也可作为各办公系统管网设计、改造的参考。(三)系统应用的注意事项。系统应用的过程中,需要注意抗干扰作业以及参数的标准化。本次模拟选用的是CAN总线处理技术,可保证不同执行单元传输的信息不产生互扰问题。必要时可以通过信号放大器进行信号的加强。参数标准化主要是指系统应用时,借助地理信息系统收集给排水工作的具体信息代入中央计算机中,以准确评估执行单元传回的管网信息是否异常。

三、总结

综上,给水排水管网信息管理系统的开发、应用,能够改善现有系统的工作能力。其框架强调层次性,以自适应技术和智能技术为依托。系统的应用强调执行单元的广泛分布、控制单元的集中管理,保证各节点和控制终端连接,同时确保信息交互实时性,模拟分析证明了上述开发内容在办公系统中的适用价值。

参考文献

[1]宋颜彬,林琳,刘爽.城市市政给排水管网的优化配置与管理探讨[J].中国新技术新产品,2018(20):110-111.

[2]蓝青,毕华.基于GIS的给排水管网管理信息系统构建及三维可视化分析[J].信息与电脑(理论版),2017(15):11-12.

作者:陶颖 单位:天津市华淼给排水研究设计院