一种地下排水管网智能管理系统的制作方法

本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种地下排水管网智能管理系统。

背景技术：

地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、存储、管理、分析、模拟和显示，并采用数学模型分析方法，提供动态的空间地理信息，为规划、管理和决策提供依据的计算机技术系统。近几年，随着计算机和现代信息技术的快速发展，基础地理信息系统建设在全国信息化进程中的重要性与日俱增。

地下管线是由多种不同管线和设施构成的庞大而复杂的系统，其资料以图纸、图表等纸介质记录保存和管理为主，资料不全、查询不便、更新速度慢，造成信息与现状不符。我国城市地下管线的扩建、改造剧增，其综合管理问题也日益突出。传统的管线资料管理手段大多采用文本文件或者数据库来存储管线的属性数据，用DWG图形文件来存储管线的图形数据，图形数据与基础数据完全分离，管线资料管理混乱，资料更新速度慢，跟不上现代城市建设的步伐，不能保证资料的现势性和正确性。

技术实现要素：

本发明正是基于上述问题，提出了一种可以高效查询及管理地下管线的地下排水管网智能管理系统。

有鉴于此，本发明提出了一种地下排水管网智能管理系统，包括数据库、管理单元、处理器和显示单元。

所述数据库，用于存储管线信息。

所述处理器，用于响应用户的管线管理请求，控制所述管理单元获取及管理所述数据库中对应的管线信息。

所述显示单元，用于显示所述管线信息。

进一步地，所述获取模块，还用于响应用户对所述地图的选取操作，获取用户选取的目标管线。

进一步地，所述管理单元还包括监测模块和报警模块，所述管线信息包括所述管线的地图信息和连接信息。

所述监测模块，用于周期性监测所述目标管线的动态属性，及比较所述动态属性和所述数据库存储的所述目标管线的报警阈值。

所述报警模块，用于当所述动态属性达到所述报警阈值时，生成报警信息。

进一步地，所述管理单元还包括设置模块。

所述设置模块，用于响应用户输入操作，获取用户设置的所述管线的报警阈值。

进一步地，所述管理单元还包括监测模块和反馈模块，所述管线信息包括所述管线的地图信息和连接信息。

所述监测模块，用于周期性监测所述目标管线的动态属性，及比较所述动态属性和所述数据库存储的所述目标管线的报警阈值，生成比较结果。

所述反馈模块，用于周期性反馈所述比较结果。

进一步地，所述管理单元还包括监测模块。

所述监测模块，用于周期性监测所述目标管线的动态属性。

所述显示单元，还用于显示所述动态属性。

进一步地，所述管理单元还包括监测模块和预测模块，所述管线信息包括所述管线的地图信息和连接信息。

所述获取模块，还用于获取天气预报信息。

所述监测模块，用于根据预设规则及所述天气预报信息，计算所述目标管线的水位信息，及比较所述水位信息和所述数据库存储的所述目标管线的水位阈值。

所述预测模块，用于当所述水位信息达到所述水位阈值时，生成积水预测信息。

进一步地，所述管理单元还包括统计模块，所述管线信息包括所述管线的长度信息和/或管点数量信息。

所述统计模块，用于响应用户的管线统计请求，统计所述目标管线的长度和/或管点数量。

进一步地，所述管理单元包括地图调节模块、信息标注模块、属性查询模块或坐标查询模块，所述管线信息包括所述管线的地图信息、属性信息、坐标信息及用户对所述地图的至少一标注信息。

所述地图调节模块，用于响应用户的地图调节请求，调节所述地图的尺寸和/或比例。

所述信息标注模块，用于响应该用户的添加标注请求，或对一所述标注信息的删除或修改请求，更新所述地图的标注信息。

所述属性查询模块，用于响应用户的属性查询请求，获取所述数据库存储的所述管线的属性信息。

进一步地，所述坐标查询模块，用于响应用户的坐标查询请求，获取所述数据库存储的所述管线的坐标信息。

进一步地，所述管理单元包括获取模块和分析模块，所述管线信息包括所述管线的地图信息和连接信息。

所述获取模块，用于响应用户对所述地图的划取操作，获取用户划取的分析断面。

所述分析模块，用于响应用户的管线分析请求，分析所述分析断面内管线的位置关系及连通性。

本发明实施例提供的一种地下排水管网智能管理系统，将已探明的地下管线的管线信息，以电子数据的形式存储在数据库中，根据用户的查询及管理请求，管理单元获取数据库中对应的管线信息并对管线信息进行管理，通过计算机信息化管理，实现信息共享，提高各管线权属单位及城建部门对地下管线的管理效率及对管线资源的利用效率，为城市的规划、建设和管理提供辅助决策。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的地下排水管网智能管理系统的第一结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的地下排水管网智能管理系统的第二结构示意图。

主要元件符号说明：

1000-地下排水管网智能管理系统；100-数据库；200-处理器；300-显示单元；400-管理单元；410-获取模块；421-地图调节模块；422、452-信息标注模块；423-属性查询模块；424-坐标查询模块；431-设置模块；432-监测模块；433-报警模块；434-反馈模块；435-预测模块；416-标记模块；441-统计模块；451-三维显示模块；453-视角调节模块；461-分析模块；471-导入模块；472-导出模块；473-纠错模块；474-暂存库。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对地下排水管网智能管理系统进行更清楚、完整地描述。附图中给出了地下排水管网智能管理系统的优选实施例。地下排水管网智能管理系统可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例提供的地下排水管网智能管理系统的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的一种地下排水管网智能管理系统1000，包括数据库100、处理器200、显示单元300和管理单元400。数据库100、显示单元300和管理单元400均与处理器200电性连接。

数据库100用于存储管线信息。

具体地，地下管线端安装有流量计、数据采集器或探头等设备，从而获取地下管线的管线信息。对应地，安装有数据采集设备的地下管线处形成一管点。处理器200控制数据库100获取及存储来自地下管线端的管线信息。所述管线信息包括地下管线的地图信息、属性信息、坐标信息及用户对所述管线的至少一标注信息。进一步地，所述地图信息是指可以反映地下管线的地理位置及空间分布的图像等。所述属性信息包括地下管线的编号、材质、管径、坡度、长度、管点数量、流量、汇水面积、过水截面及加继站汇集数据等信息。所述坐标信息是指反映地下管线某一管点具体地理位置的X、Y坐标。所述标注信息是指用户对所述地下管线的备注等信息。当然，所述管线信息还可以包括其他内容，如管理员录入的地下管线的维修信息等，这里不做限制。

处理器200用于响应用户的管线管理请求，控制管理单元400获取及管理数据库100中对应的管线信息。

显示单元300用于显示所述管线信息。

具体地，本实施例中，处理器200控制显示单元300以所述地下管线的地图信息为主界面，及在该地图上标记性的显示所述地下管线的属性信息、坐标信息及用户的标注信息。本实施例优选地，在所述地下管线的地图上，同步显示该地下管线工作状态，如地下管线内水流动状态，从而便于用户更加直观的了解目标管线的工作状态，从而实现对城市地下管网中的排水管道内水位的流动情况实时监测。

图2示出了本发明实施例提供的地下排水管网智能管理系统的结构示意图。

如图2所示，本实施例中，管理单元400还包括获取模块410。

获取模块410用于响应用户在显示单元300显示的地图的选取操作，获取用户选取的目标管线。

具体地，处理器200获取数据库100存储的管线的地图信息，控制显示单元300显示所述地图，及响应用户在显示单元300显示的地图的选取操作，获取用户在所述地图中选取的目标管线。本实施例中，对目标管线的选取包括三种实施方式。一种选取方式为点选取方式，处理器200控制获取模块410捕获用户在所述地图的点击、移动等操作，获取用户点击的管点；所述目标管线为与用户选取的管点交叉的任一管线。另一种选取方式为矩形选取方式，处理器200控制获取模块410捕获用户在所述地图划出的矩形区域；所述目标管线为矩形区域内的所有管点和/或管线。进一步地，再一种选取方式为多边形选取方式，处理器200控制获取模块410捕获用户在所述地图划出的一多边形区域；所述目标管线为多边形区域内的所有管点和/或管线。当然，所述目标管线的获取还有很多其他实施方式，在此不再赘述。

本实施例中，管理单元400还包括地图调节模块421、信息标注模块422、属性查询模块423或坐标查询模块424。

地图调节模块421用于响应用户的地图调节请求，调节所述地图的尺寸和/或比例。

具体地，处理器200控制显示单元300显示所述管线的地图信息，响应用户对所述地图的放大请求，控制地图调节模块421增大所述地图在显示单元300显示的尺寸；或响应用户对所述地图的缩小请求，控制地图调节模块421缩小所述地图在显示单元300显示的尺寸；响应用户对所述地图的全图显示请求，控制地图调节模块421增大所述地图在显示单元300显示的比例；响应用户对所述地图的按照固定比例显示请求，获取用户输入的显示比例，控制地图调节模块421调节所述地图在显示单元300显示的比例为用户输入的显示比例。

信息标注模块422用于响应该用户的添加标注请求，或对一所述标注信息的删除或修改请求，更新所述地图的标注信息。

具体地，处理器200响应用户的添加标注请求，控制信息标注模块422获取用户输入的标注信息，控制数据库100存储所述标注信息。处理器200响应用户对一标注信息的修改请求，控制信息标注模块422获取用户选定的标注信息及对所述标注信息的修改，及控制数据库100更新存储的标注信息。处理器200响应用户对所述标注信息的删除请求，控制信息标注模块422获取用户选定的标注信息，及控制数据库100删除存储的该标注信息。

属性查询模块423用于响应用户的属性查询请求，获取数据库100存储的所述管线的属性信息。

具体地，处理器200响应用户的属性查询请求，控制属性查询模块423获取数据库100存储的管线的属性信息，及控制显示单元300显示获取的属性信息。

坐标查询模块424用于响应用户的坐标查询请求，获取数据库100存储的所述管线的坐标信息。

具体地，处理器200响应用户的坐标查询请求，控制坐标查询模块424获取数据库100存储的管线的坐标信息，及控制显示单元300显示获取的坐标信息。

本实施例中，管理单元400还包括设置模块431、监测模块432、报警模块433、反馈模块434和预测模块435。

设置模块431用于响应用户输入操作，获取用户设置的所述目标管线的报警阈值。

具体地，处理器200控制设置模块431响应用户输入操作，获取用户设置的所述目标管线的阈值。所述报警阈值为目标管线可以保证正常工作的属性信息的临界值，如淤积物厚度阈值为所述目标管线管径的30％。进一步地，处理器200控制存储所述目标管线的报警阈值至数据库100。

监测模块432用于周期性监测所述目标管线的动态属性，及比较所述动态属性和数据库100存储的所述目标管线的报警阈值。

具体地，处理器200控制监测模块432周期性监测获取模块431选定的目标管线的动态属性。所述动态属性包括所述目标管线的管内气体、流量、水质、淤积物厚度等动态信息。对应地，数据库100存储有各个动态属性的报警阈值。

进一步地，处理器200控制监测模块432周期性比较其获取的目标管线的动态属性和数据库100存储的报警阈值，生成比较结果。本实施例中，所述比较结果为包括超过所述报警阈值的动态属性的文本、语音、图片等信息，如“当前淤积物厚度为6.4cm，超过对应的淤积物厚度阈值5cm，请及时清理”。另一实施例中，所述比较结果包括所述动态属性和对应的报警阈值的比较信息，换句话说，即包括超过所述报警阈值的动态属性，也包括没有超过所述报警阈值的动态属性。

报警模块433用于当所述动态属性达到所述报警阈值时，生成报警信息。

具体地，当所述比较结果为一动态属性达到报警阈值时，表示目标管线存在安全隐患等，需要人工做出相应处理，处理器200控制报警模块433生成相应的报警信息，如流量异样报警、流速异样报警、溢流事故报警、堵断事故报警、淤积事故报警或井盖板异样报警等，从而便于用户对目标管线有针对性的快速响应。例如，当相邻目标管线水位差异过大时，表示所述目标管线存在堵塞或破损的可能，对应地，处理器200控制报警模块433生成堵塞事故报警信息。

反馈模块434用于反馈所述比较结果至监测中心。

具体地，本实施例中，当任一动态属性达到所述报警阈值时，处理器200控制反馈模块434反馈所述比较结果至监测中心，从而便于监测中心针对出现异常的目标管线做出及时处理。所述监测中心可以是分布在指定位置的至少一管线管理端。

另一实施例中，处理器200控制反馈模块434周期性反馈所述比较结果至所述监测中心，换句话说，当所述周期到达时，无论是否存目标管线的动态属性达到所述报警阈值，处理器200均会控制反馈433反馈所述比较结果，这种方式，利于监测中心更加及时的了解目标管线的工作状态，监测中心可以根据反馈比较结果对动态属性即将超过对应的报警阈值时，提前对该段目标管线做预处理，而不是只有当目标管线的动态属性达到对应的报警阈值时，才做出相应处理。

本实施例中，获取模块410还用于获取天气预报信息。

具体地，处理器200控制获取模块410周期性获取天气预报信息。所述天气预报信息包括气温和降雨量等。本实施例中，获取模块410具有无线通信功能，处理器200控制获取模块410周期性获取服务器端存储的当前的天气预报信息。根据气象监测终端监测的天气信息，及气象台做出的预报信息，所述服务器端存储的天气预报信息实时更新。

本实施例中，监测模块432还用于根据预设规则及所述天气预报信息，计算所述目标管线的水位信息，及比较所述水位信息和数据库100存储的所述目标管线的水位阈值。

具体地，处理器200控制监测模块432根据目标管线管径、流量等及所述天气预报信息，计算所述目标管线的水位信息。所述水位信息包括未来降雨过程中所述目标管线可能的积水量，从而实现降雨模拟。对应地，数据库100存储有一水位阈值。所述水位阈值为避免积水对人们正常通行产生影响的最大水深值。

本实施例中，设置模块431还用于响应用户输入操作，获取用户设置的所述目标管线的水位阈值。所述水位阈值包括地下管线正常工作的水位上下限。处理器200控制设置模块431响应用户输入操作，获取用户设置的所述目标管线的水位阈值，及控制存储所述目标管线的水位阈值至数据库100。

进一步地，处理器200获取数据库100存储的该目标管线的水位阈值，控制监测模块432比较其计算的水位信息和数据库100存储的所述目标管线的水位阈值。

预测模块435用于当所述水位信息达到所述水位阈值时，生成积水预测信息。

具体地，当所述水位信息达到所述水位阈值时，表示在区域内积水对人们具有安全隐患，处理器200控制预测模块435生成积水预测信息。所述积水预测信息包括所述目标管线的位置信息等，从而便于用户对该区域及时做出预防措施，最大程度上避免积水造成的人身财产损失。

本实施例中，管理单元400还包括标记模块436。

标记模块436用于响应用户的管线查询请求，获取及标记数据库100存储的所述目标管线的属性信息。

具体地，处理器200响应用户的管线查询请求，获取数据库100存储的所述目标管线的属性信息，及控制标记模块436对目标管线的属性信息进行标记，及控制显示单元300显示所述标记的目标管线的属性信息。本实施例中，标记模块436采用高亮显示的方式对目标管线的属性信息进行标记，当然，还有很多标记方式，这里不作限制。

获取模块410还用于响应用户的输入操作，获取用户输入的查询语句。

具体地，所述查询语句包括用户选定的目标地图，及目标地图中目标管线的属性信息的组合的条件表达式或操作的命令类型等。

标记模块435还用于根据所述查询语句，获取及标记数据库100存储的对应的属性信息。

具体地，处理器200响应用户的输入操作，获取数据库100存储的管线的地图信息，执行所述查询语句，获取数据库100存储的目标地图中目标管线的属性信息，控制标记模块435对目标地图中的目标管线的属性信息进行标记，及控制显示单元300显示所述标记的目标管线的属性信息。

本实施例中，管理单元400还包括统计模块441。

统计模块441用于响应用户的管线统计请求，统计所述目标管线的长度和/或管点数量。

具体地，处理器200响应用户的管线长度统计请求，获取数据库100存储的目标管线的长度信息，及控制显示单元300显示所述目标管线的长度信息。处理器200响应用户的管点数量统计请求，获取数据库100存储的目标管线的管点数量信息，及控制显示单元300显示所述目标管线的管点数量信息。

本实施例中，管理单元400还包括三维显示模块451、信息标注模块452和/或视角调节模块453。

三维显示模块451用于响应用户的三维显示请求，生成所述目标管线的三维管线图。

具体地，处理器200响应用户的三维显示请求，获取数据库100存储的目标管线的地图信息，控制三维显示模块451生成所述目标管线对应的三维管线图，及控制显示单元300显示所述三维管线图。

信息标注模块452用于响应用户的信息标注请求，获取用户输入的对所述目标管线的标注信息。

具体地，处理器200响应用户对所述三维管线图的信息标注请求，控制信息标注模块452获取用户输入的对所述管线的标注信息，及控制显示单元300显示所述标注信息，便于用户在三维管线图添加对管线的备注信息等。

视角调节模块453用于响应用户的视角调节请求，调节所述三维管线图的角度。

具体地，处理器200响应用户对所述三维管线图的视角调节请求，获取用户设置的目标视角，及控制视角调节模块453改变所述三维管线图在显示单元300显示的视角至所述目标视角，从而便于用户从不同角度观察所述三维管线图。

本实施例中，管理单元400还包括分析模块461。

获取模块410还用于响应用户在显示单元300显示的地图的划取操作，获取用户划取的分析断面。

具体地，处理器200响应用户的管线分析请求，获取数据库100存储的管线的地图信息，控制显示单元300显示所述地图，获取用户在所述地图中划取的分析断面。所述分析断面为所述管线沿某一方向的剖面，包括横断面和纵断面。

分析模块461用于响应用户的管线分析请求，分析所述分析断面内管线的位置关系及连通性。

具体地，本实施例中，所述管线分析包括横断面分析、纵断面分析和连通性分析。所述管线信息还包括所述管线的间距信息、空间信息、深度信息、类别信息或连接信息等。处理器200响应用户的横断面分析请求，获取用户划取的横断面，获取数据库100存储的所述管线的间距信息和空间信息，分析所述管线的位置关系、相互间距等。处理器200响应用户的纵断面分析请求，获取用户划取的纵断面，获取数据库100存储的所述管线的深度信息，控制分析模块461分析所述管线的埋深等。处理器200响应用户的连通性分析请求，获取数据库100存储的所述管线的类别信息和连接信息，控制分析模块461分析所述管线的连接关系等，便于用户对某一类别的管线连通，从而为事故抢险提供辅助作用。

本实施例中，管理单元400还包括导入模块471和导出模块472。

导入模块471用于响应用户的数据导入请求，获取用户导入的数据。

具体地，处理器200响应用户的数据导入请求，控制导入模块471获取用户导入的数据，及控制数据库100存储所述导入的数据。本实施例中，地下排水管网智能管理系统1000支持.Dxf格式、E00格式、.Mif格式、.mdb格式等数据的导入。当然，地下排水管网智能管理系统1000还可以支持其他格式数据，这里不作限制。

另一实施例中，管理单元400优选地还包括纠错模块473和/或暂存库474。

纠错模块473用于响应用户的数据导入请求，对所述导入的数据进行规范性、拓扑完整性和/或一致性检查。

具体地，所述检查包括的规范性检查、拓扑完整性检查和/或一致性检查等。数据库100还存储有对导入数据的规范信息。所述规范信息，可以是对导入数据的格式、内容等进行限定的模板等。

处理器200响应用户的数据导入请求，获取数据库100存储的规范信息，及控制纠错模块473根据所述规范信息对所述导入的数据的规范性进行检查。当所述导入的数据满足规范性时，处理器200控制暂存库474暂时存储所述导入的数据，及控制纠错模块473检查所述导入的数据的拓扑完整性，及控制纠错模块473检查所述导入的数据的一致性。当所述导入的数据的规范性检查、拓扑完整性检查及一致性检查均未发现错误，处理器200控制数据库100存储所述导入的数据。进一步地，当所述导入的数据不满足规范性、拓扑完整性或一致性时，处理器200生成提示信息，及控制显示单元300显示所述提示信息。所述提示信息包括不满足规范性、拓扑完整性或一致性的至少一数据。

导出模块472用于响应用户的数据导出请求，获取用户选定的导出数据、用户设置的导出路径或数据库100存储的默认导出路径，及导出所述导出数据至所述导出路径或所述默认导出路径。

具体地，处理器200响应用户的数据导入请求，获取数据库100存储的管线的地图信息，控制显示单元300显示所述地图，响应用户在所述地图的选定操作获取用户选定的导出数据，及响应用户的输入操作获取用户设置的导出路径，控制导出模块472导出所述导出数据至用户设置的导出路径。如果处理器200未检测到用户设置导出路径，控制导出模块472导出所述导出数据至数据库100存储的默认导出路径。

本发明实施例提供的一种地下排水管网智能管理系统，将已探明的地下管线的管线信息，以电子数据的形式存储在数据库中，根据用户的查询及管理请求，管理单元获取数据库中对应的管线信息并对管线信息进行管理，通过计算机信息化管理，实现信息共享，提高各管线权属单位及城建部门对地下管线的管理效率及对管线资源的利用效率，为城市的规划、建设和管理提供辅助决策。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。