基于gis系统的小区供水管网管理体系研究 62页

'西南交通大学硕士学位论文基于GIS系统的小区供水管网管理体系研究姓名：黄鲍申请学位级别：硕士专业：市政工程指导教师：郑爽英20080501 西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要随着城市规模的不断扩大，城市地下管线越来越错综复杂。目前对管线资料的管理基本上还在采用传统模式，借助图纸，凭经验和记忆来管理、查询、统计管线数据资料，造成诸多设计上的失误和施工中的事故，并且因为缺少空间分析和查询功能，一旦发生故障，不能及时发现或发现后难以迅速制定和实施应急方案。这种管线数据管理的现状和社会对其的需求己构成强烈的反差，因此建立基于GIS的供水管网信息系统相当迫切。随着分区供水管理研究的进一步发展，城市管网分区成为我国城市管网管理的发展方向。因而，本文在提出了小区供水管网GIS系统的设计思想、实现过程和应解决的关键问题上，以Delphi为开发平台，设计并运行出小区供水管网的GIS系统应用软件。将管网管理与计算机技术相结合，取代以图纸和设备卡为主的传统管理模式，实现科学化管理，提高工作效率。在该系统应用软件开发中，Delphi软件通过ADO技术连接Access数据库实现供水管网属性数据的查询，通过动态创建组件技术来实现供水管网空间数据的调用。系统不仅具有空间数据和属性数据的管理功能，还利用Excel的数据自动处理和计算功能对小区用水量信息进行处理，计算出小区漏失率，以指导管网检漏工作。同时利用Delphi的RAVE报表组件实现了一个具有良好打印功能的报表晃面，将管网韵漏失状况以统一的格式输出，最后本系统对AutoCAD，可视化编程和数据库技术融入GIS做了有益的尝试，并且提出了建立小区供水管网GIS系统的方法和模式。结果表明该方案是可行的、经济的、并能满足给水管网日常业务管理需求。系统的查询模块、用水量管理模块、管网维护模块，漏失计算模块以及管网图纸管理模块建立的方法不仅适用于住宅小区，而且适用于城市供水管网GIS系统的建立。关键词：地理信息系统；供水管网；系统：模块设计 西南交通大学硕士研究生学位论文第1l页AbstractWiththecontinuousexpansionofthesizeofthecities，urbanundergroundpipelinebecomemorecomplicate．Atpresentthemanagementofthepipeline’Sinformationisstillbasicallyusingthetraditionalmodel，withdrawings，tousetheirexperienceandmemorytomanage，query,statisticaldatapipeline，causingalotofmistakesonthedesignandconstructionoftheaccident，andbecauseofalackofroomforqueryandanalysisfunctionsincaseoffailure，themanagerscannotfindordiscoverintimetoquicklydevelopandimplementcontingencyplans．Thispipelinedatamanagementoftheirsocialstatusandthedemandhasbeenastrongcontrast，theestablishmentofGIS-basedwaterpipenetworkinformationsystemisurgent．AsthewatermanagememdistrictonthefllrtherdevelopmentofChina,citys’networksdivisionwillbethedirectionofundergroundpipeline’Sdevelopmentofchina．Asaresult，thisareaintheproposeofwatersupplynetworksGISsystemdesign，implementationprocessandshouldaddressthekeyissueshasDelphibeenplatformformedevelopment"sdesigningandrunningthewaterpipenetworktotheol"eaofGISapplicationsoftware．ConnectthenetworkmanagementWithcompmertechnology，toreplacethetraditionalmanagementmodelbasingonthedrawingsandcardswiththeinformationofequipments，tohavescientificmanagementandimproveworkefficiency．Inthesystemapplicationsoftwaredevelopment，DelphisoftwareusestechnologyabouttheADOconnectionAccessdatabasetoachievethequeryofwatersupplynetworkssttributedata,throughadynamiccomponenttechnologytoachievewatersupplynetworksofspatialdatacalls．Systemnotonlyhastheattributedataandspacedatamanagementcapabilities，butalsousetheautomaticdataprocessingandcomputingfunctionsofExceltomanagethedistrictwaterconsumptioninformation，calculatetherateofleakageareaandguidethepipelineleakdetectionwork．UsetheDelphistatementsRAVEcomponentstoachieveagoodprintinginterfacestatements，havethenetworkslossofstatusinauniformformatoutput．ThelastofthesystemdoesausefulattemptontakingAutoCAD，visualprogramminganddatabasetechnologyintotheGIS，andproposesthemethodsandmodalitiesabout 西南交通大学硕士研究生学位论文第1Il页establishmentofcommunitywatersupplynetworksGISsystem．Theresultsshowedthattheprogrammeisfeasible，economicandsatisfiesthedemandofwatersupplynetworks’day-to—daybusinessmanagement．Thequerymodule，watermanagementmodule，networkmaintenancemodule，thelosscalculationmoduleandthemapofthenetworkmanagementmodulenotonlyapplytoresidentialquarters，butalsotourbanwatersupplynetworksGISsystem．Keywords：Geographicinformationsystems；waterpipenetwork；system；moduledesign 西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密√，使用本授权书。(请在以上方框内打“√’’)学位论文作者躲蠡泡日期如塞．参、S指导老师签名：婶旗定日期：如8．6‘ 西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：1．将管网漏失率纳入小区给水管网的GIS管理系统。根据《城市供水管网漏损控制及评定标准》中对漏失率的计算，求出小区各分区的管网漏失率，以帮助判断漏水管段的位置。2．利用Delphi的RAvE报表组件实现了一个具有良好打印功能的报表界面，将管网的漏失状况以统一的格式输出，指导供水管网的管理工作。3．用逻辑与(and)和逻辑或(or)的数据查询条件，实现了管网属性信息的复合查询。4．对小区内管道的清洗和维修状况进行实时观测记录，完善供水管网的资料管理体系。5．利用Delphi软件的动态创建组件实现对管网图的查询功能，实现在图纸上查选各管件的属性信息。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1页1。1概述第1章绪论‘城市是政治、经济、文化发展的主要载体，给水管网系统是城镇进步和可持续发展的重要基础设施，随着国民经济的迅速增长，城市的数量与规模也在迅速扩大【l】，如何做好城市对水资源的管理工作，将直接影响到我国国民经济的持续发展，影响到人民的身体健康和人民生活水平提高以及社会的稳定。供水行业是关系国计民生的产品行业。20世纪90年代，各级政府加大城市基础设施建设，供水量的问题得到了解决，全国平均供水能力与需求的比例达到了110％～120％E21，并且由于新技术的引进，供水水质也在逐步改善，但供水企业亏损却很严重，其原因：一是随着城镇化进程的加快和城市建设的快速发展，一些地方在工程建设中挖断供水管线，停水、交通阻断等事故屡有发生，严重影响了生活的正常秩序，造成重大经济损失；二是随着能源费用，人员成本的提高，水处理的成本越来越高，过高的漏损失率，增加了供水成本，也增加了水二次污染的机会，影响了供水的连续性，安全性，同时也给环境带来了一定的影响；三是供水企业体制改革相对滞后，管理方式有待改进。于是，在供水企业建设、管理和运营中运用计算机技术，以高科技手段提高供水企业总体水平，已成为全球同行业的共同发展方向。特别是近几年来，“数字供水”，“建设信息社会执等的出现，对自来水企业信息化的要求越来越高。此外，自来水综合管理信息系统的建设也是响应国家确立的以信息化带动工业化，以信息化推动现代化的发展战略思想。随着计算机及网络技术的不断发展，以及地理信息系统(GeographicInformationSystem，简称GIS)及其应用软件的出现，使得实现供水管网计算机GIS管理成为可能。目前国内大中型城市供水管网由于使用时间较长，有关管网的许多资料己然丢失无法查找，同时城市管线勘察工作十分困难，需消耗大量的人力物力。而诸多新建的工业或住宅小区的供水系统相对简单并且管线资料完整准确，以它们为对象建立供水管网规模变的越来越大。住宅小区是指人们集中成片居住的区域或区块。新型住宅小区是指按有关规范要求兴建的市政配套比较完善、公用设施比较齐全、经过统一规划、综合开发建设的成片住宅区。与以往城市中以行业、系统为主建设的职工住区不同，新型住宅小区不再是单一的居住功能，其还兼具服务功能、经济功能和社会功能等各种功能，它是规划布局合理、配套设施齐全、功能多样、环境优美、秩序良好的新型城 西南交通大学硕士研究生学位论文第2页市组成单元【31。中国工程建设标准化协会连同南京建筑工程学院等多家单位与1994年制定《居住小区给水排水设计规范》[41，加快了大型小区供水管网设计规范化进程。同时，利用计算机GIS科学管理小区庞大的供水管线被提上议事日程。建立小区供水管网地理信息系统不但可以为供水企业管理提供优质丰富的参考资料，节省人力物力【5J，同时能够成为城市管网信息系统的重要组成部分，为整个系统向自动水力计算，自动事故决策等更迅速更智能化的方面发展提供准确的数据资料。另外，由于我国城市供水管网的错综复杂性，随着分区供水管理研究的进一步发展，城市管网分区成为我国城市管网改造的发展方向。将小区域供水管网管理系统合成大区域进而合成更大的区域乃至整个城市，是未来建立城市供水管网地理信息系统的必经之路【6】，因而，小区供水管网规范化管理是城市管网科学管理的基础，具有重要的经济效益和长远的社会效益。GIS起源于20世纪60年代中期，是随着地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学的发展而发展起来的一个新兴边缘学科，具有反映地理空间关系、统计分析各种空间和属性信息能力特性。地理信息系统被应用于给水系统，成为给水管网信息化技术中的一种。以GIS为平台进行给水管网的二次开发，在计算机的硬件和软件的支持下，管理和综合分析各种相关数据，以提供对规划、管理、研究、预测和决策所需信息的技术系统f2J。目前，GIS技术在国内供水行业中的应用，主要集中在城市供水管网的日常管理中。就GIS本身而言，这种对空间数据的管理只是最基本的功能，而更深刻的内涵在于空间分析、模型分析所产生的信息，以便从中选择最优方案，避免管理和决策的失误【71。因此，GIS在供水系统中的应用，还应该利用GIS分析、模拟与预测的强大功能，与专业理论、方法相结合，进行深度开发，为管网规划设计、建设施工、各种运行状态下的优化调度以及事故抢修等提供决策支持。本论文利用Delphi为开发平台建立小区供水管道地理信息系统，系统功能设计为五大模块：1．小区管网属性信息查询．为管网规划和建设施工提供准确的资料。2．小区用户用水量资料管理将为供水企业收取水费提供依据，同时利用用水量信息将分析出小区的漏失状况。3．小区漏失管理将指导管线的维护，降低供水成本。4．小区管网维护管理。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3页对管道清洗和维修记录统计，实现管网维护的计算机化管理。5．小区管道图查询实现管网图的查询，使得个管件信息更加直观。1．2GIS系统概述1．2。1GlS系统的基本原理GIS是一种基于计算机的工具，它可以就地球上存在的东西和发生的事情进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉效果和地理分析功能与一般数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起，管理和综合分析具有地理空间内涵的各类资料，以提供对规划、管理、研究、预测和决策所需信息的技术系统。它是表达、模拟具有地理空间内涵的现实系统和进行数据处理、分析的有力工具【8J，如图l-2。图1-1GIs原理图W3／州V．qisforum．net地理信息系统技术是一门综合性的技术，它的发展是与地理学、地图学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、信息技术等有关学科的发展分不开的。GIs的发展可分为四个阶段【9】：第一个阶段是初始发展阶段，20世纪60年代世界上第一个GIS系统由加拿大测量学家1LF．Tomlison提出并建立，主要用于自然资源的管理和规划；第二个阶段是发展巩固阶段，20世纪70年代由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存储设备的使用，促进了GIS 西南交通大学硕士研究生学位论文第4页朝实用的方向发展，不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统在世界各地纷纷付诸研制，如美国、英国、德国、瑞典和日本等国对GIS的研究都投入了大量的人力、物力和财力；第三个阶段是推广应用阶段，20世纪80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题，这个阶段涌现出一大批GIS软件，如ARC烈FO，GENAMAP，SPANS，MAP烈FO，ERDAS，Microstation等；第四个阶段是蓬勃发展阶段，20世纪90年代，随着地理信息产品的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS成为确定性的产业，并逐渐渗透到各行各业，成为人们生活、学习和工作不可缺少的工具和助手。目前GIS都已在土地评价、土地侵蚀控制、水资源调查与管理、社会经济规划、灾害评估以及野生动植物保护等方面得到广泛应用。GIS由五个主要元素构成：硬件、软件、数据、人员和方法llol，如图1．3。图1-2GIS元素图硬件——是指GIS所操作的计算机，从中央计算机服务器到桌面计算机，从单机到网络环境。软件——GIS软件提供所需的存储、分析和显示地理信息的功能和工具。数据——是一个GIS系统中最重要的部件，地理数据和相关的表格数据可以自己采集或者从商业数据提供者处购买。GIS将把空间数据和其它数据源的数据集成在一起。人员——GIS的用户范围包括从设计和维护系统的技术专家，到那些使用该系统并完成他们每天工作的人员。方法刈IS系统具有良好的设计计划和自己的事务规律。～般来说，GIS有以下五个过程或任务：输入、处理、管理、查询和分析、可视化u1~驯。输入——在地理数据用于GIS之前，数据必须转换成适当的数字格式。从 西南交通大学硕士研究生学位论文第5页图纸数据转换成计算机文件的过程叫做数字化。对于大型的项目，现代GIS技术可以通过扫描技术来使整个过程全部自动化，对于较小的项目，需要手工数字化。处理——对于一个特殊的GIS项目来说，有可能需要将数据转化成或处理成某种形式以适应你的系统。GIS技术提供了许多工具来处理空间数据和去除不必要的数据。．管理——对于小的GIS项目，把地理信息存储成简单的文件就足够了。但是，当数据量很大而且数据用户数很多时，最好使用一个数据库管理系统(DatabaseManagementSystem，简称DBMS)，来帮助存储、组织和管理数据。一个DBMS就是用来管理一个数据库的计算机软件。在GIS中，关系数据库管理系统的设计是最有用的，其概念上数据都被存储成一系列的表格。不同表格中的共同字段可以把他们连接起来。查询和分析——旦你拥有一个包含你的地理信息的多功能的GIS系统，你可能开始提出像下面这样的_些简单问题：这个管段的埋深是多少?这个用户的用水性质是什么?GIS提供简单的鼠标点击查询功能和复杂的分析工具，为管理者和类似的分析家提供及时的信息。可视化叫IS系统开发出相应的操作界面，方便系统管理和使用者进行进行各种功能的操作。1．2．2GIS在给水管网中的应用现状美国近年来已经在Tacoma、Atlanta、Michigan等城市建立了城市供水管网的GIS管理系统【m161。1993年，美国的Daene．C．Mckinney就在他的文章中提出了将地理信息系统与城市供水管网相结合建立供水管网信息系统的概念¨4J。2001年，RonBooth发表文章指出使用GIS管理系统管理地下管线可以减少风险和投资【161。2002年11月英国的SI．Smith博士在《供水管网规划管理的研究和技术》一文中详细的讲述了GIS系统在英国供水管网管理和事故预测方面的贡献【17】。。从收集的资料看出，GIS供水管网系统在国外发展较快。近年来，这～技术在我国也得到了飞速的发展，少数城市已建立了供水管网GIS系统，大多数城市还处于试验阶段。目前，GIS在国内供水系统中的应用集中在输配水管网的日常管理中。天津大学环境工程系也曾根据供水企业的要求，先后以北京大学的Citystar和中国地质大学(武汉)的MAPGtS为软件开发平台，建立了城市供水管网管理系统，实现了供水管网图形数据和属性数据的计算机录入、修改； 西南交通大学硕士研究生学位论文第6页对管线及各种设施进行属性查询、空间定位以及定性、定量的统计、分析；对各类图形(包括管线的横断面图和纵断面图)及统计分析报表显示和输出；除此之外，还为爆管、漏水事故的抢修、维修提供关闸方案及相关信息，从而基本实现了供水管网的信息化管理。通过GIS的集成，使管网·图形库、属性数据库及外部数据库融为一体，不仅图文并茂、准确高效，而且易于动态更新，从而大大提高了管网管理工作的效率和质量。作为国际大都市的上海，在供水行业“数字上海”和“数字水务"的大背景下，采用了GIS系统在对上海供水管网进行管理，该系统采用先进GIS平台与技术，使地理信息技术能在管网运行、管网分析、管网规划、管网查询、信息查询、数据管理等方面得到充分的应用，全面提高了城市供水运行管理水平，应急情况处理等能力【l81。昆明市城市建设档案馆和建设部建设电子信息工程公司最近合作研制开发出基于GIS技术平台的“城市综合管网信息管理系统"，该系统能全面满足城市综合管网的图形、文字、管理三位一体的需求，同时按照比较统一的标准规范开发系统的五大功能模块：系统图形管理、数据库管理、管网图形管理、管网信息查询和管网信息统计【19】。宁波市自来水总公司从1998年起就和大专院校、科研单位一起进行宁波城市供水管网地理信息系统的开发与应用，并开始应用于供水管网的日常管理中，取得了较好的效果，系统主要实现了管网管理、图库管理、事故处理、水力计算与分析、管线设计等五大块功能【201。1．3供水管网管理现状分析1．3．1国内供水管网特点分析1．管网老化，结构复杂，施工技术落后一些城市供水管网出现老化，老城区问题尤为突出，供水管网铺设时间大多在50年以上，管材质量差，结构复杂，长期超限运行，年久失修，老化严重，造成爆管以及各种形式的明漏、暗漏。上述问题，不仅导致供水损失，而且造成水压下降、管网水浊度偏高、管网余氯消耗较大，严重影响服务水压和供水水质【2l】。2．供水管网非正常工况运行随着城市建设的不断发展，城市供水格局发生了较大变化。为适应城市供水发展的需要，一些城市将不同时期或不同地区的供水管网进行联网供水，出现了管材混杂的情况，承压标准较低的管段处于超负荷运行状态，爆管事故增多；一些城市中心区或局部地区供水管径偏小，成为供水瓶颈，供水压力明显 西南交通大学硕士研究生学位论文第7页不足，断水现象时有发生。一些城市由于新建水源工程，提高了管网压力，超出原设计标准，一部分管道破损，管网漏损严重【211。1．3．2供水管网管理现状分析供水管网是供水系统的重要组成部分，是重要的城市基础设施。管网管理工作主要包括资料存储、水表管理和收费、阀门管理、管道清洗管理、管网检漏管理、管网测压管理、管网抢爆与维修管理、管网停水率考核、事故处理、管网优化调度、管网水力水质模拟以及管网改扩建设计等多方面内容，其核心是管线及其附件资料的采集、整理、保管和利用工作1221。迄今，供水管网管理技术主要经历了三个阶段【2M5】：1．人工管理阶段人工管理是目前我国国内供水管网管理中应用最广的办法。一般由决策部门根据实际需要和经验提出管网建设项目初步规划方案，设计部门据此进行探测后绘制工程图纸，管网建设部门根据设计部门设计的图纸进行施工，并将施工图和设计图纸一并交由档案管理部门进行组卷归档。管网运营期间，管理人员还要对管网进行巡查，通过巡查及时发现问题，对失效的供水设施及时更换，并对超龄运行的管线提出改造意见。可见，在人工管理模式之下，管理自动化、信息化程度低，效率十分低下。2．计算机辅助管理阶段由于技术落后的手工管理模式无法满足日益增大的城市供水管网系统管理需要，20世纪70年代以来，各国政府加大城市基础设施建设的同时，致力于以信息技术和智能化控制为目标，应用计算机技术进行供水系统信息管理。从国内外既往的实践来看，用计算机实现管网管理曾经或正在采取的辅助管理方式主要有以下几种：第一是运用DBMS，建立起管网管理信息系统(ManagementInformationSystem，简称MIS)系统，对现有管网的坐标数据和卡片信息实施整理录入，这种方式可以有效地对管网各种业务属性进行查询、分类和统计，但对图形则无法支持。第二是将MIS和图形结合起来使用，在MIS的关系数据库中存放和处理管网基本业务属性数据，而图形数据如设计图、竣工图等以外部文件的形式存放在磁盘中，图形操作一般使用另外的图形操作软件如AutoCAD。3Dmax等来实现，图形和业务属性的互查需要在MIS和图形处理系统之间相互切换，图形本身所蕴涵的丰富信息还是不能被MIS系统自动识别、提取和利用。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8页第三是利用扩展数据库字段来实现业务属性和图形的挂接，基本思路是在数据库表的扩展字段中存储图元的编码或索引，将图形与对应的属性记录关联起来，从而实现图形和属性的互查，如Oracle的Blob字段、MSSQLServer的Image字段都是用于对大二进制对象的扩展字段。这种处理方式是在传统MIS基础上一次有意义的超越，但由于传统关系数据库无法处理图元的拓扑关系、对海量数据缺乏一体化管理、图形和属性的偶合松散导致维护复杂以及无法处理三维数据等缺陷，依然使管网管理系统的使用差强人意。3．管网GIS系统阶段即采用地理信息系统来统一管理图形、属性和拓扑信息。管线信息和与管线相关的地形、环境信息从根本上讲是地理信息，地理信息除了具有信息的一般特性，如共享性、客观性外，还具有区域分布性(具有空间定位的特点)、数据量巨大、信息载体多样等特殊性质，这就决定了传统数据库管理的观念与方法不能有效地管理和分析纷繁复杂的地理信息，而GIS技术可以将地理信息相关的空间位置、属性特征及时域特征进行统一的管理，按一种新的方式组织和使用地理信息，以便更有效地分析和生产新的地理信息，同时地理信息系统的应用也改变了地理信息分发和交换的方式。1．3．3国内外供水管网漏失控制现状城市供水系统是城市居民生活和经济发展的重要基础设施，是由城市供水水源、‘给水处理系统和输配水管网系统等组成。近年来，随着经济的快速发展，城市化进程的加快，城市规模不断扩大，控制给水管网漏损已成为供水行业迫切需要解决的问题。据2000年城市供水统计年鉴记载，全国593个城市中，供水管道(DN75mm以上)总长度为135094．93kin，年供水总量达280．13亿岔，管网漏损率平均为15．61％，漏损总量达43．74亿m30假设城市供水平均成本为1．10元／o，每年我国城市供水行业因漏损而造成的经济损失高达48．11亿元。由此可见，控制给水管网漏损势在必行t26]。世界各国尤其是西方发达国家都非常重视供水节水调控管理工作，很早就开展了漏损控制技术及设备的研究、开发工作，并成立了相关学术机构，在长期工程实践中取得了良好的效果。如英国水研究中心(唧)专门发表报告，论述漏水控制工作的内容、方法和对策；美国水协会(AWWA)在1976年成立了检漏专业委员会；日本水道协会(JWWA)，也专门对漏损控制进行研究，而且都很重视仪器设备的开发和生产127]，1960年英国水研究中心开发了世界上第l台相关检漏仪，但其体积非常庞大，实用性很差。经过多年的开发和研究，英、美、 西南交通大学硕士研究生学位论文第9页法、日相继研制成功了实用性很强的轻型检漏仪。20世纪90年代初期又研制出利用水噪声的相关检漏仪，提高了检漏设备的可靠性和准确性【2s】。日本、美国在80年代中期还开发了地质雷达，利用无线电波对漏水情况进行检测，并用图像显示漏水点周围的情况，实现漏水点的精确定位。德国采用模式识别技术(根据泄漏信号强度来测定泄漏位置)[29J。近年来，欧洲空间局对卫星通信系统的用户进行定位时，开发了一种信息处理技术，人们从中得到启发，利用数学技术，诸如浑沌理论或分数维为基础的算法，以及使用神经网络和模糊逻辑方法来分析数据，测定地下水管的泄漏位置，而且这些方法可在较为廉价的计算机上开发运行[301。我国对于管网的检漏可分为被动检漏法和主动检漏法，其中被动检漏法主要是针对明漏管段，即除了明显的向上冒水以外，在进行路(地)面调查时，如发现路面局部下陷，泥土潮湿，绿化带植物特别茂盛，下凹部位经常潮湿有水，下水道，煤气，电话等人工井里有水流入等情况而附近有水管者，要怀疑水管是否漏水。然而对于某些较小的暗漏点，由于其没有明显的外在的表现，难于发现，造成了水量的大量漏失，只能采用主动检漏法来对漏失进行控制。目前的主动检漏主要是定期对管网进行检漏，一到两年检查一次，在用水过程中发现压力不足，或者是发现用水量或者压力较以往有较大变化时要怀疑管道是否漏水。主动检漏请专业的检漏队伍进行检漏，并且由于没有确定出大致的漏失管段，所以检漏也是大范围的，不仅检漏的费用较大，而且对于管道检漏的主动性也并不高。主动检漏法主要是通过以下几种手段实现的plJ：(1)听音法。该方法使用最久，所用工具为一根听漏棒，使用棒时一端放在水表、阀门或者消防栓上，即可从棒的另一端听到漏水声，该方法不仅容易受到干扰，而且其效果常凭个人经验而定。(2)通过检漏仪检漏。效果较好的有电子信号放大仪和相关检漏仪，这类仪器对于漏点的定位相对较为准确，但是该类仪器价格昂贵，使用时需要较多的人力物力，对操作人员的技术要求较高，所以检漏一次的成本也较高，国内正处于推广使用阶段。(3)分区检漏法。该方法是将给水管网分成小区，凡是和其他地区相通的阀门全部关闭，小区内部暂停用水，然后开启装有水表的一条进水管上的阀门，使小区迸水，如果小区内的管网漏水，水表将会转动，同时读出漏水量，然后再将范围缩小，继续使用该方法，并结合听漏法或者使用检漏仪检漏，但是该方法操作十分繁琐，耗时耗力，并且影响正常用水。(4)区域装表法。将供水区域划分成若干个小区，在进入小区的总管上安装总水表，在流入其他小区的水管上再装水表，抄表员在固定日期抄录该区域内的用户水表以及检漏用的专用的总水表后，即能计算出该区域是否有较大 西南交通大学硕士研究生学位论文第10页的漏水。该方法缩小了听音法的范围，在后期操作上节约成本和人力，但初期投资较大，而且水表故障将会影响漏水的判断。漏损检测方法中区域检漏法是运用较多也比较成功的方法，特别是对于居民小区更为适宜，它提高了检漏工作的效率，避免盲目性，而且也是提高漏损控制效果的一种最直接的验证手段。目前，供水企业为使管网漏损得到有效的控制，经常采用以区域检漏法为基础，多种方法相结合的方式来确定漏点。1．4研究内容、方法和技术路线1．4．1研究内容针对供水管网信息管理的现状，设定本文的研究内容。根据对管网的相关数据资料的分析，将系统数据分为与地理信息相关的数据和与地理信息系统无关的数据，即空间数据和属性数据，前者主要是指电子地图中的各种地图对象，包括管道对象和管道附件对象两大类，它由GIS空间数据库设计管理，后者是指管网系统中管道及其附件的各种属性信息，如管长、管径、阀门型号、消防栓接口形式等，这部分属性由通用的关系数据库管理系统实现，系统功能主要有管道属性信息查询、管理和用水量，漏水量查询和管道维护等。因此相应的研究内容包括：1．系统数据库设计由于本文研究的重点就是管网的信息管理方向的内容，所以对于系统数据库的建立就显得格外的重要，同时应用程序的开发在很大程度上也是取决于管理的数据的，因而系统数据库可以使用通用的关系数据库产品创建和维护。如MicrosoftAccess、SQLSERVER、MicrosoftExcel、VisualFoxpro及其它可以通过数据库连接(OpenDatabaseConnectivity，简称ODBC)挂接的数据库，由于本文主要是针对小区管网的信息管理，数据量相对城市管网较少，所以采用MicrosoftAccess作为系统中数据库管理系统，但是由于MicrosoftAccess在计算性数据的处理分析功能上不及MicrosoftExcel，所以对于一部分需要计算分析的数据本文采用了MicrosoftExcel与MicrosoftAccess相结合的数据管理方式。2．系统登录功能设计由于供水管网的相关信息具有保密的特点，所以本系统设定了系统的登录功能，以便具有相应权限的用户能够使用该系统。系统登录功能通过数据库存储用户的信息，包括帐号、密码等，登录系统是查找资料中是否有该登录系统的记录，还要验证密码是否正确，如果用户信息匹配则成功登录系统，并可以 西南交通大学硕士研究生学位论文第11页使用系统提供的相应权限的各项功能，否则不能进入该系统。3．系统权限功能设计用户权限管理是指对软件系统的使用用户赋予什么样的操作权限的管理，即赋予每个用户可以使用哪些功能，或者在某些功能中可以修改数据，而在其他功能中只能查看数据，没有修改数据的权限。4．系统管网信息查询功能设计本文的管网信息主要涉及管道、阀门、水表和消防栓四个方面的信息，例如：编号、型号、安装深度、坐标等，针对不同管件的管理信息，设计相应查询界面，查询界面根据使用用户的不同查询要求进行设计，列出符合要求的查询结果，实现管网的优化管理。5．小区用户用水情况功能设计由于目前小区的水表建立了集中管理的方法，为方便用户了解自己的用水状况，本功能设计了两个界面，一个界面设计用于用户用水信息录入，另一界面设计用于用户查询自己的用水状况，两个界面通过权限功能来进行管理，工作人员可以使用用户用水信息录入功能，而一般用户只能使用用水状况的查询功能。6．小区管网漏失分析功能设计小区供水管网漏失管理是小区供水管网地理信息系统中最重要的管理功能之一，本功能设计了一个界面，在该模块中将实现Delphi软件和Excel数据表格的连接，在Delphi界面中显示小区各片区和整个小区的漏失量以及漏失率，并通过Excel的“Ⅲ"判断函数，对漏失率大于12％的片区或小区进行检漏提示，实现管网的优化管理。7．小区供水管网维护功能设计小区供水管网的维护功能设计了两个界面，一个界面设计可实现小区管网清洗记录管理，另一界面可实现小区管网的维修记录管理，通过界面的设计可以实现相关记录的录入和查询功能，使系统使用者能更加及时的了解管网运行状态。8．小区供水管网地理信息图管理功能设计小区供水管网地理信息图管理功能是本论文涉及的又一个重点模块，在该功能中设计了两个界面，一个是管道信息图录入界面，用于实现对管网图中相关管件信息和图纸的录入功能，另一个界面使管道信息图查询界面，用于实现管网图中关键信息和图纸的查询功能，两者相结合实现了在图纸上对管道信息的查询功能，使得小区供水管网的空间信息表现的更加直观。 西南交通大学硕士研究生学位论文第12页1．4．2拟采取的研究方法1．建立Delphi与Access数据库之间的连接，实现管网相关信息查询；2．利用Delplli软件，设计可视化界面实现各操作系统的界面设计；3．根据用户用水量和供水总量的统计，利用Excel计算出小区的漏失率，并且大致确定漏水量较大的管段；4．利用AutoCAD的功能实现小区供水管道图的转化，利用Delphi软件的动态创建组件将管道图调用，并实现管道图地理信息的查询；1．4．3技术路线本课题的技术路线是以Delphi为开发平台，建立小区给水管网的信息管理系统，研究过程遵循“资料收集一文献综述一数据库建立一各系统分别编程计算一综合编程并与Delplli相结合—整个系统调试运行"的研究思路，如图1-3。资料收集l资科研读l建立系统的数据库系统JjJj』建立系管用管统道户雳用网管属用嗣维图理性水失护信模信量管息块息管理查系查理系询系统IjlJI小区供水管网地理信息系统调试运行图1．3技术路线图 西南交通大学硕士研究生学位论文第13页第2章小区供水管网GlS系统总体设计2．1系统开发目标，无论采用何种系统设计方法，在系统设计阶段，都是根据系统的功能和性能能够在正确的时间，将正确的信息提供给管理和决策人员，使他们能够及时地了解工程的运营状况，并帮助他们作出有效的决策。供水管网工程管理信息系统为了满足供水企业对管网工程的日常管理，如：用户用水量信息的管理、管道信息管理、管网图纸信息管理、管网漏失管理、管网维护管理等方面，需要建立一套对一般管理人员适用的软件系统，应具有如下特性【32】。1．可靠性‘主要是指正确性和鲁棒性的有机结合。正确性是软件产品具有精确执行规格说明所定义的任务的能力。鲁棒性是软件系统对异常情况能采取适当的反应的能力。鲁棒性是正确性的补充。系统的可靠性是指系统在运行过程中抵抗异常情况的干扰，保证系统正常工作的能力。2．模块性模块性是指用一系列在很大程度上相互独立的模块来构成软件的性质。模块降低了理解和维护软件的难度。软件的可重用性和可扩展性要求一个灵活的体系结构，这需要自治的模块。从这种角度讲模块性涵盖了可扩展性和可重用性。3．易使用性易使用性是指软件易于使用的程度；包括易安装，易操作，易监控，界面友好，提供在线帮助等功能。4．兼容性兼容性是指将一个软件系统和其它软件系统组合在一起的难易程度。互用性的关键是同种设计，以及程序间通讯协议的标准化等。5．一致性在软件的设计与实现中采用统一的技术与术语的性质。使用给水技术专业术语，使得软件既可以用于生产实际又可用于教学目的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第14页2．2系统开发方法的确定2．2．1应用GIS开发方法用户根据自己的需要和特定的应用目的，用一定的方法开发，建成一种解决一类或多类实际问题的地理信息系统，即应用型地理信息系统，例如管网信息系统、森林防火系统等。一般来说，应用型GIS系统开发有三种实现方式：独立开发，单纯二次开发和集成二次开发1331。1．独立开发指不依赖任何GIS工具软件，从空间数据的采集、编辑到数据处理分析及结果输出，所有的算法都由开发者独立设计，选用某种程序设计语言(如C++、PASCAL，Delphi等)，在一定的操作系统平台上编程实现。对于大多数开发者来说，能力、时间、财力方面的限制使其开发出来的产品很难在功能上与商业化GIS工具软件相比。这种方式的好处在于无须依赖任何商业GIS工具软件，减少了开发成本，同时可以完全针对项目进行系统的设计，使得开发出来的系统更合用户的需求，同时系统相对单纯和精简。2．单纯的二次开发指完全借助于GIS工具软件提供的开发程序语言进行应用系统开发。GIS工具软件大多提供了可供用户进行二次开发的宏语言，如美国环境系统研发所(ESRI)开发的ArcView提供了Avenue语言，美国Maplnfo公司研制的Maplnfo提供了MapBasic语言，等等。用户可以利用这些宏语言，以原GIS工具软件为开发平台，开发出针对不同应用对象的应用程序。这种方式省时省心，但用它们来开发应用程序仍不尽如人意。3．集成二次开发集成二次开发目前主要有如下两种方式：(1)OLE／DDE采用对象的链接与嵌入(ObjectLinkingandEmbedded，简称OLE)技术或利用动态数据交换机制(DynamicDataExchange，简称DDE)技术，用软件开发工具开发前台可执行应用程序，以OLE自动化方式或DDE方式启动GIS工具软件在后台执行，利用回调技术动态获取其返回信息，实现应用程序中的地理信息处理功能： 西南交通大学硕士研究生学位论文第15页(2)GIS控件利用GIS工具软件生产厂家提供的建立在OCX技术基础上的GIS功能控件，如ESRI的MapObjects，Maplnfo公司的MapX等，在VB或Delphi等编程工具编制的应用程序中，直接将GIS功能嵌入其中，实现地理信息系统的各种功能。对于上述三种开发方式，在具体进行项目实施中各有利弊。独立开发的好处在于无须依赖任何商业GIS工具软件，这样不仅减少了开发成本，而且同样的算法设计与代码可以运用于以后类似的应用系统开发中，这可以为许多最终用户节省购买GIS工具软件的费用，同时独立开发可以完全针对系统的实际功能进行设计，更加贴合使用者的要求，减少不必要的功能程序，但进行这种方式的开发要求开发者要有一定的计算机程序开发设计功底，因此这种开发方式仅为少数开发者使用。单纯二次开发由于是借助于GIS工具软件提供的宏语言进行的，开发工作相对而言要简单很多，但是由GIS工具软件提供的二次开发语言开发应用程序仍然有许多不尽人意，而且开发效率低，界面设计上相对单一，不能满足不同GIS应用系统的需要。集成二次开发充分利用了可视化软件开发工具的高效、方便的编程功能，也利用了地理信息系统的工具软件、完备的空间数据可视化分析处理功能，集二者之所长，大大提高了应用系统的开发效率，而且使用可视化软件开发出来的应用程序具有更好的外观效果，更强大的数据库功能，可靠性好、易移植、便于维护。但是由于其存在一个开发较为复杂的平台，对于小区供水管网地理信息系统而言，存在过多不必要的功能，使得系统显得累赘，性价比不高。2．2．2本系统GIS的开发方法的确定通过对上述三种开发方法的比较分析，根据小区供水管网地理信息系统的特性，同时在系统的设计成本低，实用价值高的前提下，本论文决定采用独立开发的方法开发应用型小区供水管网地理信息系统。由于利用了通用软件开发工具Delphi软件，降低了开发的成本，使得本系统采用了一种较为简单的方法实现了对小区供水管网地理信息图的管理，并且具有良好的界面开发功能。对于本论文研究的小区供水管网地理信息系统来说，数据库的管理和应用是至关重要的。Delphi是Borland公司推出的可视化开发工具，它拥有世界上最快的编译器，并提供了丰富的组件集、强大的代码自动生成功能和丰富的数据库管理工具等，使用它的集成开发环境，编程人员可以更快地建立应用程序。 西南交通大学硕士研究生学位论文第16页和VC相比，Delphi易于掌握，在功能上却丝毫不逊色；和VB相比，Delphi则功能更强大，更实用。可以说Delphi同时兼备了VC功能的强大和VB的简单易学的特点。同时在众多的编程工具中，Delphi在数据库方面的特长尤为突出，它适应了多种数据库结构，包括从客户／服务器模式到多层数据结构模式，具有高效率的数据库管理系统和新～代更先进的数据库引擎，提供了最新的数据分析手段和大量的企业组件[34J。因此，使用Delphi开发数据库系统可以大大减轻程序员的工作。2．3小区供水管网GlS系统设计2．3．1小区供水管网GIS系统的简介小区供水管网地理信息系统是供水企业用来了解管网运行状况、用水使用状况、管理管网基本信息所使用的软件。如果人工对这些相关数据进行管理，不但费时费力，容易出现错误，而且最大的问题就是可能造成资料的丢失。使用小区供水管网地理信息系统软件不但省时省力，还提供了规范化的报表功能，使得管网得到优化的管理。系统功能描述◇实现对使用用户的权限管理◇实现管网信息数据的查询◇实现小区用户用水量信息的录入◇实现小区用户用水量信息的查询◇实现小区漏失信息的分析◇实现小区漏水信息报表的生成◇实现小区管网维护信息的录入◇实现小区管网维护信息的查询◇实现小区管网图的地图查询功能2．3．2小区供水管网GIS系统设计一1．系统结构本论文是利用计算机实现对小区供水管网信息的管理和分析，实现数据信息的计算机化，取代人工管理。综合前面的系统功能，根据实际的系统需求，将系统结构划分为如图2-l所示的结构图。 西南交通大学硕士研究生学位论文第17页圆心-1／J、冈痊*醇i酋藩陶赢咖汛龄障卑 西南交通大学硕士研究生学位论文第18页2．系统流程图小区供水管网地理信息系统流程图如图2．2所示。图2-2系统流程图2．4系统开发相关技术支持2．4．1软件平台Delphi是Borland公司推出的可视化开发工具，他拥有世界上最快的编译器，并提供了丰富的组件集、强大的代码自动生成功能和丰富的数据库管理工具等。在它的集成开发环境下，编译人员可以更快的建立各种应用程序。和VC相比，Delphi更简单、更易于掌握，在功能上却丝毫不逊色；和VB相比，Delphi则功能更加强大，更实用。开发数据库应用系统是一项复杂的工程，而在众多的编程工具中，在Delphi 西南交通大学硕士研究生学位论文第19页在数据库方面显得尤为突出：它适应于多种数据库结构，包括从客户机／ill务机模式到多层数据结构模式；它具有高效率的数据库管理系统和更先进的数据库引擎；它提供最新的数据分析手段和大量的企业组件。因此，使得Delplli开发数据库系统可以大大减轻程序员的工作量，缩短系统的开发周期【351。3．4．2Delphi．连接技术通常采用的连接方法是先使用连接组件连接到数据库，再将数据库组件连接到这些组件上。这样，当要改变数据库连接时只要改变连接组件的数据库地址就可以了，而底层的数据库控制组件完全不用改变。由于数据库的种类很多，相应的数据库连接的接口也有很多种，一般可以分为一下几种【j61：’●TDatabase：一般的数据库连接接口●TIBDatabae：InterBase的数据库连接接口●TADOConnection：ADO相关的数据库连接接口●TSQLConnection：特殊数据库的数据库连接接口一般说来，TDatabase和TADOConnection所能连接的数据库汇种类会有重复。由于TDatabase是负责连接BDE所支持的数据库，而BDE能连接ODBC，因此ODBC能支持的数据库TDambause也能支持。而在ADO数据库中，主要通过Microsoft中的OLEDB所提供的数据库种类来支持不同的数据库，ADO本身在存取数据时也不使用BDE再通过ODBC进行存取，因此可以直接控制数据。此外，TIBDatabase和TSQLConnection也是独立的连接，都不会通过BDE去连接数据库。2．4．3ADO对数据库的访问ActiveX数据对象(ActiveXDataObjects，简称ADO)是微软提供的对各种数据库进行访问的高层接口，是微软最新的数据库访问组件。ADO是基于OLEDB之上的面向对象的数据访问模型。OLEDB是微软开发的高性能的、基于COM的数据访问技术，其作用是向应用程序提供一个统一的数据访问方法，而不需要考虑数据源的具体格式和存储方式【3引。ADO对象包含了所有的可以被OLEDB标准接口描述的数据类型，通过ADO的方法和属性可以为应用程序提供统一的数据访问方法和接口。支持OLEDB技术的数据库有Oracle、SQLServer和Access，微软还为ODBC提供了OLE接口，这样当数据库不支持OLEDB，ADO会通过ODBC接口访问这些数据库，如图2．3所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第20页图2．3ADO数据访问图目前，ADO已经成为访问数据库的最新标准。Delphi通过把ADO对象封装在相应的组件中来实现对ADO的支持，在实际编程中只需要学会使用相应的ADO组件，而不需要详细了解ADO对象的具体细节。 西南交通大学硕士研究生学位论文第21页第3章数据库设计供水管网担负着工业、生活等的输水任务，是城市基础设施中的生命线。这些管网都由管线段和附属设施组成，呈树状或环状布设，形成一个系统，系统的各组成元件相互影响共同发挥作用。供水管网数据是一种基本网络数据，满足网络的一般特性，其基本构成包括线段和节点。节点包括管网点状实体(如阀门和消防栓等)，线段表示相邻节点间的管线段【3嗣。3．1Access数据库简介Access是美国微软公司开发的Office套装软件中一个功能非常强大的数据库管理系统。它是微软公司Window操作系统中第一个桌面型关系数据库管理系统。无论是创建个人的独立桌面数据库，还是创建一个部门或整个企业级的网络数据库，Access都可为组织、查找、管理和共享数据提供功能丰富的。简单易用的方法和手段。在Access数据库中，数据的逻辑结构表现为满足一定条件的二维表，以统一的“关系"来描述数据对象之间的联系，结构简单、表现力强，符合人们对现实世界事物的认识规律【371。与其他数据库管理系统相比，Access有以下特点：I．简单的用户界面Access完全集成在Windows操作系统中，与Office中的其他组件，如Word、Excel等具有相同操作界面、一致的设计风格。同时，Access具有完备的数据库窗口，可在Access中容纳并显示多种数据操作对象，增加了Access数据库的易用性。2．强大的数据共享Access与Word、Excel等同属Office套装软件中的应用程序，在这些应用程序中共享数据非常容易。用户可以方便地将Word、Excel中数据导入Access，从而避免了许多重复输入数据的工作；同时，也可以将Access数据库中的数据导出到Word、Excel中，一方面可以利用Word的编辑、排版功能保存大量的原始数据，另一方面又可以利用Excel提供的数据分析功能来分析Access数据库中的数据，生成各种所需的图表，增强数据的表现力。由于Access数据库友好的操作界面、面向对象的操作理念、可靠的数据管 西南交通大学硕士研究生学位论文第22页理方式以及能与Excel实现数据共享的优点，本论文选择用Access数据库进行数据的管理。3．2数据库系统的设计本论文数据库主要分为两个部分，即属性数据和空间数据。和空间位置、空间关系有关的数据，称为空间数据；地理元素中非空间的属性信息，称为属性数据。属性数据又分为两种数据，一种是管道附件属性数据，包括管道、阀门、水表和消防栓的属性数据以及系统的用户管理，权限管理的相关数据信息，这些数据主要放置在数据库MRWare．mdb中，另一种是，用水量和管道维护数据包括用户月用水量信息以及小区内各水表的用水记录信息，这部分数据放置在数据库MRysl．mdb中，同时由于本论文涉及到对小区管道漏水情况的分析，所以利用Excel表格记录了各单元用水量状况和相关水表记录信息，通过Excle函数计算漏失状况，所以属性数据库其实是由Access数据库和Excel同时进行存储和分析的。空间数据库中存储了小区供水管网的相关图纸信息，包括管网图，阀门、水表、消防栓型号图等，如图3．1所示。以下介绍各数据表的结构情况。图3．1数据库结构设计图 西南交通大学硕士研究生学位论文第23页3．2．1属性数据库的设计1．管道附件属性数据MR—Ware．mdb(1)用户设置表(MR_UserTab)用户设置表保存了登录用户的信息，如表3．1所示。表3-1用户设置表(MR_User_Tab)(2)权限管理表(MR．__popedom_Tab)权限管理表保存了用户登录后的权限信息，如表3．2所示。表3-2权限管理表(MR_popedom_Tab)(3)管件管理表(MR_Area_Tab)管件管理表保存了管件名称的信息，如表3．3所示。表3-3管件管理表(MR—AreaJab)(4)管段信息表(MR_GDXX_Tab)管段信息表保存了小区管网中管段的相关信息，‘如表3-4所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第24页表3_4管段信息表(MR_GDXX_Tab)(5)阀门信息表(MR_FMXX_Tab)NI"-J信息表保存了小区管网中阀门的相关信息，如表3-5所示。表3-5阀门信息表(MR—FMXX—Tab)字段名数据类型长度描述1i———Int4阀门编号XhVarchar50阀门型号TjVarchar50阀门通径KqfxVarchar50开启方向zsVarehar50转数AzrqVarchar50安装日期LsVarehar50类型AzddVarehar50安装地点ZdfxVarchar50转动方向ZdfsVarchar50转动方式FmzyVarehar50阀门作用BzVarchar50备注 西南交通大学硕士研究生学位论文第25页__-一一---●l_I-_-●_-__●_-l_●I_---_---___I_l—_一(6)水表信息表(MR—SBXX—Tab)水表信息表保存了小区管网中水表的相关信息，如表3-6所示。表3-6水表信息表(MR—SBXX—Tab)字段名数据类型长度描述Int4Bh水表骊亏YhxzYhmcYhdz蜀SbxhAzri50用户性质用户名称用户地址口径水表型号安装日期BzVarchar50备注l__-___-_-●l__l-l_--_l_-●_______-I_l-__-_-●__一(7)消防栓信息表(MR—XFSXX—Tab)消防栓信息表保存了小区管网中消防栓的相关信息，如表3—7所示。表3—7消防栓信息表(MR_XFSXX_Tab)字段名数据类型长度描述Bhhat4羽防径骊亏Varchar50Varchar50Varchar50Varchar50Varchar50Varchar50Varchar50口径接口形式工作压力生产厂家使用记录X．Y坐标安装日期BzVarchar50备注l__l_l_--___l●_II●__ll__l-Il_lllI-I______l__●一乏莲：基盯町甜～一～蜀妇吾．刚刚m岫 西南交通大学硕士研究生学位论文第26页2．用水量和管网维护数据MR__ysl．mdb和MR—wh．mdb(1)小区第X栋用户用水量信息表(X．YSL)用户用水量信息表保存Yd,区各栋用户各月的用水量信息，如表3-8所示。表3—8小区第X栋用户用水量信息表(X．YSL)字段名数据类型长度描述NFInt4年份YFVarchar50月份X-1Varchar50X栋I号X-2Varchar50X栋2号X．3Varchar50X栋3号X-4Varehar50X栋4号X-5‘Varchar50X栋5号X-6Varchar50X栋6号X-7Varchar50X栋7号X-8Varchar50X栋8号X-9Varchar50X栋9号X-10Varchar50X栋10号x．11．Varehar50X栋11号X．12Varchar50X栋12号(2)管道清洗记录表管道清洗记录表保存了管道清洗的相关记录信息，如表3-9所示。表3-9管道清洗记录表字段名数据类型长度描述BhInt4骊号KssjJssjGzrySyqxBZVarchar50开始时间结束时间工作人员使用器械备注 西南交通大学硕士研究生学位论文第27页(3)管件维修记录表管件维修记录表保存了管件维修的相关记录信息，如表3．10所示。表3．10管件维修记录表3．2．2空间数据库的设计空间数据是系统地图窗口显示的内容，是GIS系统中的电子地图对象，包括背景对象和管网系统对象两大类【221。在建库时，将管网系统对象划分为管段对象和管道附件对象两大类。管段对象包含管道剖面图等，管道附件对象则由阀门、水表、消防栓组成。本论文将相关的空间数据信息置于文件夹“Picture’’中，在Delphi软件中利用其动态创建组件技术实现图纸信息的调用。使系统使用者更加详细直观的了解小区各用水用户、管段、阀门、水表、消防栓等管件的位置和属性信息。3．3本章小结本章叙述了小区供水管网GIS系统属性数据库和空间数据库设计的主要内容和方法。属性数据库由lO个数据表组成，采用Access和Excel相结合的方式存储。数据表结构以及小区供水管网日常管理中图档资料建立需要设计。属性数据库完成后，通过ADO方式与Delphi应用程序连接，实现信息的存储、查询和分析功能。空间数据库用图表的方式建立和保存，利用简单的方式现实了小区供水管网空间数据的管理和查询。． 西南交通大学硕士研究生学位论文第28页第4章各子系统功能设计4．1系统登陆模块1．系统登陆界面设计登录窗体是程序设计的第一步，主要用于用户登录操作，运行结果如图4-1所示。图4_1系统登录倒设计步骤(1)创建一个新的窗体，在窗体上放置Tcombo-Box、TEdit、TSpcedBut=ton、TADODataSct以及Timage组件。(2)设置各主要组件的属性如表4．1所示。2．模块功能简介(1)用户登陆：用户选择登录名，填写登录密码，经登陆模块验证匹配后，进入系统主界面。 西南交通大学硕士研究生学位论文第29页(2)登陆用户权限：根据用户名和系统对该用户名的权限设置，限制用户对系统的使用。3．系统流程分析该界面是进入系统的最初界面，该界面通过TADODataSet组件连接之前设计的数据模块FDM，通过数据模块连接到用户设置表(MRUserTab)，通过命令代码，将Tcombo．Box即登陆名与MRUserTab表中的用户名相连接，同时将TEdit即密码与MRUserTab表中的用户密码相连接，当登陆用户在Tcombo-Box和TEdit中填入自己的登陆名和登陆密码后点击【登陆】按钮，系统就登陆用户填入的资料在MRUserTab表中查找是否匹配，当匹配时，登陆用户进入系统的主界面，当不匹配时，出现提示窗体，提示用户名或密码不正确，提示窗体如下图4-2所示。点击【确定】按钮回到登陆界面。图4-2登陆提示图 西南交通大学硕士研究生学位论文第30页4．2系统主界面模块1．系统主界面设计主界面是所有功能模块的汇集点，是操作者进入系统后对系统个性功能进行操作的基础界面。运行结果如图禾3所示。；图40系统主界面(1)主窗体菜单栏设计设计步骤：①打开Delphi7，创建工程XQGW．dpr，在初始窗体上放置TImage、TPanel、TListVieW、Tiaillicnu等组件。②使用TMainMwnu组件对界面的菜单栏进行设计，按照系统要承担的功能进行下拉菜单的设计。如图44所示。(2)在界面的左侧设置进行系统功能导航栏设计导航栏的作用是使程序中的功能能够快速清晰地展现给用户，使用户能更为方便地使用系统提供的功能。导航栏是通过对主窗体上的菜单进行循环来获取每个项目中的内容，按钮的上下移动也是设置TPanel的Align属性为alTop 西南交通大学硕士研究生学位论文第31页或alBotton。本系统的导航栏使用了两个组件类型，分别为Tpand组件和TListView组件。运行结果如图4_3界面左侧所示。晷嗫btai洲enul；燕谑系统管理{N1}；≥醵权限管理{N8}；}“蠛用户管理{N7}；；}”醵⋯{N9}lb礴用户切换{N10}；i》晓⋯·{N11}；l一辘系统暹出{N15}!鲁，礴管道信息管理{N3}{}蟪管段信息管理{N23)；；～蟪阀门信息管理{N“)；}．礴水表信息管理{N2S)；j⋯礴消防栓信息管理{N捌；嶷、醵用水量信息管理{N4}l}旗用水量信息录入{NⅫ{i⋯蠛用水量信息查询{N32}；宣⋯兹管道漏失管理{N5}{；≯撼漏水量统计计篡{NaS)；-礴小区漏失评定{N40}；照旗管道涪洗管理{N16}；⋯磁管道洁洗记录{N49)；耄，醵管道维修信息管理{N2}i⋯薅管道维修记录{N12}图4—4主窗体菜单栏设计步骤如下：①在窗体上放置一个TPand组件，设置Name属性为“Panell"，放置一个TImageList组件。②在Panell组件上放置7个TPanel组件，设置Name属性为“P1”到“P7”，分别设置Caption属性为菜单主项的标题名；放置一个TListView组件，设置Largelmage属性为ImageListl。主要组件的属性设置如表4．2所示。表4．2组件属性设置 西南交通大学硕士研究生学位论文第32页2．系统功能简介系统的主界面将系统各项功能以菜单的形式呈现在系统使用者面前，让使用者能够根据自己的需求选择相应的管理功能。3．系统流程分析．．这个窗体是小区给水管网地理信息系统的主界面，界面主要由菜单栏和左侧的导航栏构成，其实两者都是起到引导使用者对系统的相关功能进行操作的作用，根据图4．3所示，在这个界面中本论文是将菜单栏分成【系统管理】、【管道信息管理】、【用水量信息管理】、【管道漏失管理】、【管道维护管理】以及【小区管网图信息管理】六个菜单项。当鼠标放置在这些菜单项时，在其下拉菜单中会显示相应的操作功能，如图4．3所示。当用鼠标点击这些菜单项时，会出现相应的界面，在通过这些界面实现相应的系统功能。4．3数据库模块使用数据表：MRWare．mdb主要技术：对Access数据库的读写为了集中有效的管理常用数据，通常会创建一个TDataModule非可视化窗体来放置数据连接组件，以保证其数据集的安全性和可靠性，如图4．5所示。图4．5系统数据模块图设计步骤：(1)打开程序所在工程XQGW．dpr，创建数据库模块。(2)选中数据模块，在对象观察器中修改Name属性为FDM。(3)在数据模块上放置TADOConnection组件，如图4．5所示。(4)设置各主要组件属性如表4_3。 西南交通大学硕士研究生学位论文第33页4．4系统管理模块4．4．1系统权限管理模块设计使用数据表：MRPopedomTab：主要技术：对TTreeViCW数据的读写系统管理模块的主要功能包括对于用户信息的管理、权限的设置、用户的切换和系统退出四个部分。1．权限管理模块界面设计№m蝴。”ji珊‘。毪黟1。r?j⋯；“％⋯“”。!％：⋯””、器鬏豫管凌。⋯沥五，”，≤矗⋯；徽L_兰垒一用户列表‘用户权限设置-全部权限J．．回系统管理}6dm-ni卜囱权限管理i；}囱用户管理F时i⋯111；i⋯囱用户切换●⋯团管道信息管理；b·回管段信息管理}}¨囱阀门信息管理lp囱水表信息管理；：⋯回消防检信息管理■⋯囵用水量信息管理i}回用水量信息录入；i⋯囹用水量信息查询j⋯回管道漏失管理；}¨回漏水量统计计算；i⋯回小区漏失评定●⋯囱管道维护管理{i回管道浯洗记录：．r—o●-‘：*№”±■i设置权限l保存权限设置l[函图4-6用户权限图 西南交通大学硕士研究生学位论文第34页设计步骤：(1)创建一个窗体，在窗体上放置TGroupBox、TTreeview、TSpeedButton、TlmageList、TADOQuery组件。(2)设置各主要组件的属性如表44所示。表4-4组件属性设置2．系统功能简介权限管理是程序的重要组成部分，它管理和控制着所有操作员的使用权限。例如：用户只需具备用查询水量信息的权限，工作人员只需具有自己那部分的操作权限。本论文中采用的权限管理是以树状方式显示权限，并且以复选框表识选中或取消权限。3．程序流程分析在主界面的【系统管理】菜单栏下点选【权限管理】菜单栏，出现权限管理窗体，当双击左侧【用户列表】时，通过一个自身嵌套的过程来读取存储在Access数据库MR表格中的用户权限信息，并在窗体右侧，以树．PopedomTab状复选框的形式显示，在用户权限管理设置数列表中单击鼠标右键，可以选中或者取消相应的权限。4．4．2用户管理模块设计使用数据表：MR_-Uset—Tab主要技术：对ADODataset数据的读写．1．系统管理模块界面设计 西南交通大学硕士研究生学位论文第35页图4-7用户管理图设计步骤：(1)创建一个窗体，在窗体上当值TDataSource、TDBGrid、TADODataSet组件。(2)设置各主要组件的属性如表4．5所示。表4—5组件属性设置2．系统功能简介系统用户管理用于设置使用系统的用户，包括用户名、登录名、用户组及部门等信息的添加、删除和修改。3．系统流程分析 西南交通大学硕士研究生学位论文第36页该窗体顶部是该界面的操作菜单项添加用户修改用户哆用户退出，点击【添加用户】，在TGfid表格组件中将会增加新的信息记录，操作者可以添加新的用户信息；点击【修改用户】，选择信息即可修改；点击【删除用户】，选择用户名，将弹出提示窗体如图舢8所示，提示是否要删除记录；．点击【退出】即退出该界面。图4．8删除提示图4．5管道信息查询模块使用数据表：敞GDⅪ(Tab主要技术：对ADODataset数据1．管段、阀门、水表、消防栓信息查询模块界面设计的读写蟊曩强鞋蹑蠡矗蔷蚕盆荔；嚣磊谲暖鞠臻％嚼暖目。。咄阿嘲嘲煳嘲嘲橱_翰隔飘嬲圜蜀嘲冒强懿魏翻龋固盈蜀翻_强_％秘目翳翳鼯醚霸嬲臻豫翻翻暖圈嘲翻翳鞠目甚强强螂*暖目蠢嚣翻艘黜孀：—围冒臻主誓叠l衲l壹询关系：I涪空l。￥Md墨j‘^蟹皇!I叠!墨斟屯噍挫!，‘爿■拮-"谚{*奎淘查询全帮退出鹅l馊脚I懿l竣工酣埋踩l坦洲I备注：^．．1150’PE150025嘲0．707．Z9：耒检修#HIp=∥岽褂1一21∞PE15002翳孵0．807．2．9●_31∞PE150删0．70729z●_480PE．1∞o孕m0．807．29，——51卯橱管20002翳∞1．0叮r296。∞。尸E100晒嘲n807．Z9—7∞钢管1000250931．0022．9日。50rPE1000258930．807．299∞钢管20002∞∞1．007．2910卯PE1∞02∞∞n80729”jm钢管2000258930．g07．2912i100’PE1000250930．807．Z9_。夔囊，；羔，图4．9管道信息查询图 西南交通大学硕士研究生学位论文第37页设计步骤：(1)创建一个新的窗体，在窗体上放置两个TGroupBox组件并在其中放置TreeView、TSpeedButton、TADOQuery以及Timage组件。(2)设置各主要组件的属性如表4-6所示。表4-6组件属性设置2．系统功能简介管道信息管理功能主要包含管段管理、阀门信息管理、水表信息管理和消防栓信息管理四个窗体界面，其主要功能是实现对管段、阀门、水表以及消防栓相关信息的查询，运行结果如图禾9所示，由于都是属于查询系统，所以界面设计一样，唯一的不同是连接的数据表格不同。3．系统流程分析该系统功能实现的是小区供水管网系统的基本管件信息的查询，系统通过设置TADODataSet和TADODateSource组件，连接相应的Access数据表。在界面上面部分是用于设置查询条件的，下面部分是TGrid表格组件，用于显示数据表的内容，如图4．9所示。查询关系分为“and"和“Or’’两种，查询字段根据查询的管件而变化，根据具体需要进行选择，查询条件包含“<’’、“>"、“="、“<>"、“>="、“<="。一般的查询可以直接在打开系统时先后选择查询关系、查询字段、查询条件并填入查询值，然后点击查询按钮，在下方的TGrid组件中将显示出符合查询条件的信息。特殊的查询将查询条件添加到最上面的空白组件处，将所有的查询条件都添加后，点击查询按钮，在TGrid表格组件中将显示符合这种特殊查询条件的信息。 西南交通大学硕士研究生学位论文第38页4。6用户用水量管理模块4．6．1用户用水量信息录入模块设计使用数据库：MR_ysl．mdb主要技术：对ADOConnection数据的读写1。用户用水量信息录入模块界面设计图4．10用户用水量信息录入图设计步骤：(1)创建一个新的窗体，在窗体上放置两个TGroupBox组件并在其中放置TreeView、TSpeedButton、TADOQuery以及Timage组件。(2)设置各主要组件的属性如表4．7所示。表4-7组件属性设置 西南交通大学硕士研究生学位论文第39页2．系统功能简介用水量信息管理功能主要包含用水量信息录入和用水量查询两个窗体界面。用水量信息录入窗体的主要功能是将查表员记录的用户用水量信息输入数据库中，完善对用户用水量的信息管理方式，界面运行结果如图4．10所示。3．系统流程分析用户用水量信息录入窗体的菜单栏【数据库】的下拉菜单中有三个选项，分别是【连接数据库】、【断开数据库】以及【退出系统】，当用户点击【连接数据库】菜单时，通过对数据库用水量信息(MRysl．mdb)的选择完成对数据连接。这时连接的数据库将出现在用水信息录入界面的左侧，使用者选中系统要打开的数据表，就可以根据菜单中的翱臁|_I呆存退H：；|按钮对用水量信息进行管理。4．6．2用户用水量信息查询模块设计使用数据库：MR_ysl．mdb主要技术：对ADOConnection数据的读写1．用户用水量信息查询模块界面设计图4．1l用户用水量信息查询图 西南交通大学硕士研究生学位论文第40页设计步骤：(1)创建一个新的窗体，在窗体上放置两个TGroupBox组件并在其中放置TreeView、TSpeedButton、TADOQuery以及Timage组件。(2)设置各主要组件的属性如表4．8所示。表4-8组件属性设置2．系统功能简介水量查询窗体主要是实现对用户用水量信息的查询，方便自来水公司收取水费，也方便用户了解自己的用水量状况。3．系统流程分析‘用水量信息查询窗体的设计结合了用水量信息录入的数据连接方式和管道查询系统的查询方式。用户用水量信息查询窗体的菜单栏【数据库】的下拉菜单中有三个选项，分别是【连接数据库】、【断开数据库】以及【退出系统】，当用户点击【连接数据库】菜单时，通过系统的代码出现如图4-11界面左侧的数据表，双击要查询的用户用水量信息数据表，在界面的右侧TGrid表格组件中将出现该单元中各户用在不同年份和月份的用水量记录信息，用户可以根据界面右上侧的选项填写要查询的字段进行用水量等信息的查询。4．7管道漏失管理模块使用数据表：MR_lsl．xls主要技术：对Excel数据的读写以及生成报表1．管道漏失管理模块界面设计 西南交通大学硕士研究生学位论文第41页暖“一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯—■_—日-‘-—■嚣黪蔫滋蠢辅一一雕瞄舔因数据库与报表牌表预萎”一’，’t—f’|¨年份l腑|1漏煺疆熄骗熄端瞳}端瞧隅艟隅失量黼操作建议Ai一，!200712124212321242123178黼建议编已20072212421j挖』212421挖-17G；15384615建议{编L2007300．00，00：0控械辫曩j|l摹暖啊匿譬鬈霜日耀口。_。_一⋯一一V一一图4．12管道漏失管理图图4．13管道漏失报表图设计步骤：(1)创建一个新的窗体，在窗体上放置一个TPanel组件并在其上放置TI_bel、TDBG矗d、TButton、TADODataSet、TDataSet、RvProject、RvDataSetCormection以及Timage组件。(2)设置各主要组件的属性如表所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第42页2．系统功能简介由于水资源的紧缺，管网漏水量更引起政府部门的重视，建设部颁发了《城市供水管网漏损控制及评定标准》，严格要求供水企业将管网漏失作为考核的硬指标。漏失管理是小区供水管理GIS系统中最重要的一个管理模块，由于其中涉及数据量较繁琐，而Access数据库没有自带的计算工具或函数，通过对比分析，该模块的数据库决定采用Excel工具，并利用其强大的数据处理功能，对管网漏失相关数据进行分析计算，在该模块主要实现了以下五个功能：(1)漏失管理主要是对漏失量的统计，本论文将小区树状管网按水表编号进行分区，分别根据各水表记录用水量信息和用户实际用水量之间的差值求出各分区的漏水量。在Excel表格中填入水表记录用水量信息和用户水表中显示的用户实际用水量信息，根据公式：同一分区水表记录的用水量信息．同一分区用户水表记录的用户实际用水量信息．同一分区中小区绿化等管理用水量=该分区的漏水量。(2)利用《城市供水管网漏损控制及评定标准》中规定的漏失率计算公式[31】：兄=学x100％泠·，式中R。——管网漏损率(％)． 西南交通大学硕士研究生学位论文第43页Q叫水量(m3)线——有效供水量(o)求出各分区漏失率，并且通过Excel中“巧"函数来判定，当小区分区漏失率>12％，在“检漏管段"中显示“建议检漏该管段"，当小区漏失率<12％，显示．“控制良好’’。判断出该分区内是否存在检漏的必要，并对重点检漏管段起到指导作用。·(3)利用Excel中的Sum函数对各分区漏失量进行求和，计算出总漏失量。(4)同样根据漏失率计算公式，求出小区总漏失率，利用“Ⅲ"函数判断整个小区是否应该检漏。(5)将检漏报告生成报表形式，并实现其“另存为"和“打印"等功能。3．系统流程分析系统管理员将相关数据在漏失数据管理中录至Excel表格中，利用Excel中函数功能即可求出漏失管理中的指标性数据，在“漏失计算”界面中以TDBGrid表格形式显现出，点击【报表预览】按钮，出现以下界面，如图4-14。图4-14漏失报表生成图“Printer"为打印功能，点击时，在下面的“Options”工具栏中“Copies"不在是阴影，将可修改打印的份数；“Preview’’为预览功能，点击即将漏失管理数据以报表的形式显示出，如4-13所示，在报表界面，也有一个菜单栏，该菜单栏功能为报表组件自带功能，可实现报表“打印’’、“另存为”、“退出’’、“放大"、“缩小”等功能；“File’’为“另存为’’功能。 西南交通大学硕士研究生学位论文第44页4．8管道维护管理模块使用数据表：MR—wh．mdb主要技术：对ADODataset数据的读写1．管道维护管理模块界面设计’图4-15管道维护管理设计步骤：(1)创建新的窗体，在窗体上放置TCoolBar、TT00lBar、TToolButton、TlmageList、TPageControl、TDBGrid、TADODataSet、TDataSource组件(2)设置个主要组件的属性如表4．10所示。2．系统功能简介(1)管道清洗记录管理自来水从水厂到用户，要经过较长的管道，往往需要几个小时乃至几天，管网实际上是一个很大的反应器，出厂水未完成的化学反应将在管网中继续进行，并且含氯水与管壁发生新的接触，有可能产生新的反应，这些反应有生物性的、感官性的以及物理化学性的。。环状管网中个管段在各时段承受的负荷不一，水的流速差异较大，流速较 西南交通大学硕士研究生学位论文第45页小的管段内普遍沉积一些绒状物，这些沉积物通常是松散的，一旦流速突变或流向变化，引起水的浊度增大；若是金属管内壁未作完好的防腐处理，结垢现象更为突出，遇上流速突变或流向变化时，还会出现黄水及黑褐色的水；在管网中一些盲肠管段，长期水不流动形成死水段，水质恶化发臭，往往滋生红线虫，～旦流向变化将严重影响管网水质。这些常常是用户投诉的主要内容之一，有损供水企业形象。克服以上弊端，首先消除盲肠管段，暂需保留的盲肠管段也应在末端增设排水13，用定期清洗的手段来减轻盲肠管段的影响ps】。(2)管道维修记录管理管道的故障包括爆管(爆管是指管体自然请按爆裂)、接1：3损坏、锈蚀穿孔、人为损坏等情况。一旦管道出现故障，维护人员应该在两小时内到达现场，判 西南交通大学硕士研究生学位论文第46页别情况，拟定方案，进行关阀止水，故障处理后应有部门核验和记录，分析原因，填好相关信息记录等【381。所以在管道维护管理模块中主要实现的功能就是对管道清洗和维修的基本情况进行记录，完善供水管网信息管理。3．系统流程分析．．在界面上中部放置了TPageControl组件，用于实现操作界面的切换，本模块主要半包括了两个功能，一是管道清洗记录管理，另一个则是管道维修记录管理，点击【管道清洗记录】按钮，出现其管理界面，如图4-15所示。4．9管道地图信息管理模块4．9．1管道地图录入模块设计使用数据表格：MRPosInfoTab主要技术：对代表管件的点的添加、删除1．地图录入模块界面设计：图4．16管道地图录入图n设计步骤：。(1)创建一个新的窗体，在窗体上放置TShape、TPopupMcnu、Timage组件。(2)设置各主要组件的属性如表4-11所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第47页2．系统功能简介地图录入是通过TImage组件将地图加载并显示在窗体上，然后利用TShape组件在地图上创建若干个点，通过这些点进入下一级地图。这些点的创建是使用动态创建组件的技术来实现的，而这些动态创建的点所发出的事件也是动态创建并连接到这些组件上的。3．系统流程分析在主界面的【管网图管理菜单】菜单栏下点选【管网地理信息图录入】菜单栏，出现管网地理信息图录入窗体，当双击图中相应管件(管段、阀门、水表、消防栓)时，出现如4-17图所示界面，选择相应的管件名称，点击【选择图片信息】右侧的“训’’按钮，选择相应管件的下级图纸信息，点击【保存】按钮，则在管网地理信息图录入界面的地图上出现，在刚才双击的管段上出现红色圆点，该圆点是TShape组件激发的动态圆点，在【管道地理信息图查询窗体】上将鼠标放置其上或点击该红点将可实现管件地理信息的查询功能。 西南交通大学硕士研究生学位论文第48页某小区供水管网地理信息图，C，、酬图4-17管件信息录入图4．9．2管道地理信息图查询模块设计使用数据表：MRPosInfoTab主要技术：显示地图上点的信息1．管道地理信息图查询模块界面设计设计步骤：‘地图查询窗体和地图录入窗体的设计几乎是一样的。2．系统功能简介所谓管道地理信息图查询就是当鼠标点击某一红点上时，将显示这个点的管件名称，实现管道图查询以及意图和文字相结合的形式显示管件的属性信息和空间信息，以便使用者更加直观的了解管网信息。3．系统流程分析在主界面窗体【管网地理信息图管理】菜单栏下点选【管道地理信息图查询】菜单栏，出现管道地理信息图查询窗体，在窗体中将显示经过管道地理信息图录入窗体管理后的地图信息，在相应管件处都有标记的红色圆点，将鼠标放到某个红点时，将显示该管件名称，用鼠标左键单击红点时，进入该管件的下一级地图信息，在下一级地图信息中将显示其基本属性和空间信息。 西南交通大学硕士研究生学位论文第49页结论结论与建议以Delphi为开发平台，采用独立开发的方法建立了小区供水管网GIS系统。系统开发过程中采用了ADO数据库连接技术和动态创建组件技术，同时使用了大量Delpm提供的内部过程和组件，结果表明该方案是可行的、经济的、并能满足给水管网日常业务管理需求。通过对GIS系统的开发，实现了预先要求的各项功能，主要结论如下t1．采用ADO技术开发基于GIS小区供水管网系统是一种较为理想的开发方式。系统开发综合了开发工具Delphi良好的开发界面和数据库方面的优点，同时充分利用已编制的有关查询的程序代码，大大缩短了开发周期。2．用具有强大数据共享特点的关系型Access数据库存储管网系统属性数据，用ADO数据库访问方式、逻辑与(and)和逻辑或(or)的数据查询条件，实现了管网属性信息的复合查询。3．利用Excel强大的数据自动处理和计算功能对小区用水量信息进行处理，计算出小区漏失率，指导管网检漏工作，以达到主动控制管道漏失的目的。4．通过Delphi动态创建组件技术来实现系统对管网空间数据的调用，简化了数据库结构，提高了系统开发效率。5．本系统设计了系统维护模块，包括权限管理和用户管理两个部分，以实现对系统使用者的管理，增加了系统的安全性和可靠性。6．报表作为系统信息的典型输出形式之一，是大多数应用系统的重要功能。本论文利用Delplli的RAVE报表组件实现了一个具有良好打印功能的报表界面，将管网的漏失状况以统一的格式输出，完善供水管网管理体系。7．本系统对AutoCAD，可视化编程和数据库技术融入GIS做了有益的尝试，并且提出了建立小区供水管网GIS系统的方法和模式。系统的查询模块、用水量管理模块、管网维护模块，漏失计算模块以及管网图纸管理模块建立的方法不仅适用于住宅小区，而且适用于城市供水管网GIS系统的建立。同时，该方法也可用于地下其它类型管网信息系统以及物业管理信息系统的设计和开发，为其它专业信息系统的开发建设提供了经验122’。 西南交通大学硕士研究生学位论文第50页建议管网属性和空间信息的管理、漏失管理、紧急事故处理、管网改扩建规划和管网运行工况模拟以及调度等是供水管网信息管理系统发展的主要方向。本系统在信息管理和漏失管理方面做了一定工作，基本实现了住宅小区管网管理要求的功能。由于时间和条件及作者水平有限，系统在设计和功能上尚存一些不足，有待改进。1．在利用动态创建组件技术丝线对空间数据调用上，本论文暂时只能实现相关图片信息的调用．在与属性数据库连接方面还有待完善。2．对管网图纸管理方面还可以增加对图纸的缩放，拖拽，修改等功能，以实现对管网图纸动态的管理方法。3．目前对于管道漏失模型的研究正处于起步阶段，待时机成熟，可将漏失模型引入系统，提前对管道进行维护，这对迸一步降低管网漏失率具有重要意义。4．本论文中漏失管段的判断是建立在小区为树状管网的前提下，对于环状管网，目前只能计算出总漏失率，从而判断整个小区是否需要检漏，因而对于环状管网的漏失管段判断还有待进一步研究。5．现行的供水管网GIS系统都是二维平面型的，随着可视化技术、互联网技术以及多媒体技术的发展，GIS技术逐步走向成熟。利用GIS技术建立三维立体型管网管理系统，实现管网的三维显示、三维立体图的任意缩放等功能，必定会促进GIS技术在供水管网GIS系统的日益完善，不断推动供水行业信息化的发展【勿。 西南交通大学硕士研究生学位论文第51页致谢值此论文完成之际，首先感谢我的导师郑爽英副教授!从论文的选题、论文的结构及内容的确定、论文的完善及修改都是在导师的悉心指导下完成的，在论文修改中，均对论文的不足之处加以详细标注，并提出相应的修改意见。导师对学术的孜孜追求和对专业的钻研精神以及对科研的深刻理解使我受益非浅。两年多的研究生学习期间，在导师的精心指导和帮助下，在分析和解决问题等方面的能力也有一定的提高。在此谨向尊敬的导师致以最诚挚的谢意!在本论文的写作中，参考和引用了相关的前期研究成果，衷心感谢所有的参考文献作者。最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授!感谢您们辛苦的工作!黄鲍2008．5．10 西南交通大学硕士研究生学位论文第52页参考文献[1]刘善建．搞好城市供水规划奠定城市发展基础[刀．水利规划与设计，1994，(3)：P14"-"18【2】刘遂庆，李强，王雪峰．给水管网计算机应用与国产化软件发展方向．管道更新改造研讨会，景洪，2000年11月【3】中华人民共和国行业规范．城市居住区规划设计规范(GB50180．93)【4】中华人民共和国行业规范．居住小区给水排水设计规范(CECS57：94)[5】张果，刘江平．某集团公司综合管网地理信息系统的建立与应用．城市勘测．2002，(1)：P17～20[6】周建华，赵洪宾．城市给水管网系统所面临的问题与对策田．中国给水排水，2002，11：P30"-"32【7】田一梅，赵新华，黎荣．GIS技术在供水系统中的应用与发展【J】．中国给水排水，2000，16：P21～23【8】暴智浩．供水管网GIS的设计开发与发展趋势[J]．城市公共事业，2002，16(5)：P38"-40[9】鲍虎军．我国GIS技术与应用的现状和对策．863．13主题专家组【10】莫丽娜．地理信息系统(GIS)在交通中的应用[J】．青海交通科技，2007，02：P8-、-9。[11】龚健雅．地理信息系统软件的发展趋势[M】濑4绘软科学研究，1997，l[12]http：／／news．sina．com．cn／duihua／sars／LeamMoreAboutGIS／leamgis．htm【13】衰一星，赵洪宾等．给水管网综合信息微机管理系统研究[J】．中国给水排水，1994，10(6)：P35"-"39【14】DaeneCMckinney．ExpertGeographicInformationSystemforTexasWaterPlanning[J]．JournalofWaterResourcePlanningAndManagement，1993，119(2)【15】MartinMKaufman．SmallSysetmMaintenanceManagementUsingGIS[J]．AWWA1998，60(8)：P70"。76[16】RonBooth．UsingGISTechnologyToManageInfrastructureCaptialAssets．[J]．AWWA．2001，93(11)：P58"。73【l7]Si．Smith．WaterNetworkProjectsManagerResearch&Technology．WaterNetworkSeminarZhengzhou．2002：P336～350 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