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摘要：現(xiàn)代城市建設速度快、辦公活動對市政建設的要求也更高，傳統(tǒng)給水排水管網管理漸漸滯后于實際需求?；诖?，本文就給水排水管網信息管理系統(tǒng)的開發(fā)展開分析，提出一種基于智能技術、自適應技術的新管理模式，嘗試以更科學方法進行管理工作，并通過對其應用模式、注意事項和模擬探討論證上述內容。

關鍵詞：給水管網；排水管網；信息管理系統(tǒng)

給水排水管網是給水管網和排水管網的統(tǒng)稱，屬市政建設的基本內容。目前我國各地的給水排水管網管理普遍采用傳統(tǒng)人工模式，工作效率無法保證，很多管網老舊、破損也無法在第一時間得到察覺。嘗試將現(xiàn)代信息技術、自適應技術引入給水排水管網管理活動中，有助于應對上述問題，本文就其開發(fā)進行分析。

一、給水排水管網信息管理系統(tǒng)的開發(fā)

（一）系統(tǒng)基本框架。以地理信息系統(tǒng)和智能技術為核心，新的給水排水管網信息管理系統(tǒng)框架應包括執(zhí)行層、信息傳輸層、決策層三個層次。執(zhí)行層負責進行各項具體操作，包括管網性能、破損位置收集等，信息傳輸層負責處理和傳遞數據，決策層負責對執(zhí)行層信息進行分析，下達處理指令性。系統(tǒng)拓撲結構可進一步拆分為定位器、傳感器、通信線路、中央計算機[1]。定位器和傳感器是執(zhí)行層的核心元件，通信線路是信息傳輸層的主要工作單元，中央計算機負責與定位衛(wèi)星（無線模式）進行交互，也負責識別各類信息，是決策層的核心。（二）系統(tǒng)核心技術。系統(tǒng)核心技術包括自適應技術、傳感器技術、智能技術、通信技術、集成技術、嵌入技術。自適應技術強調進行數據的自動處理，能夠了解地區(qū)內給水排水管道的信息、工作壓力等關鍵參數，當部分管道出現(xiàn)損壞和過負荷工作問題時，也能通過該系統(tǒng)快速進行工作壓力調整，給予針對性處理。傳感器廣泛分布于給水排水管網信息管理系統(tǒng)的各處，負責實時收集對象（各類管道）的信息[2]。智能技術負責存儲和記憶系統(tǒng)工作的參數，以匹配傳感器所獲數據進行工作壓力和各類問題的辨識。通信技術可保證系統(tǒng)各部分之間的連接、交互效果。集成技術強調將上述各部分的邏輯控制工作，利用CAN總線系統(tǒng)集中于中央計算機處，且能互不干擾的運行。嵌入技術強調進行系統(tǒng)功能的補充，如嵌入存儲卡進行工作數據記錄等。

二、給水排水管網信息管理系統(tǒng)的應用模擬

（一）系統(tǒng)應用的模式。以某城市寫字樓群作為對象，進行給水排水管網信息管理系統(tǒng)應用模式的分析。該寫字樓群共有用水對象841戶，給排水管網集中于地下，線路復雜。2017年以來，該寫字樓群用水量快速增加，給水和排水壓力也對應增加，出現(xiàn)供水中斷和排水不暢問題，且面臨強降水情況下的內澇隱患。收集該地區(qū)的管網信息、用戶用水信息和排水信息，利用計算機建立虛擬實驗。系統(tǒng)應用的模式上，共在地下管網各處設置16個監(jiān)測點，包括給水管線監(jiān)測點6個、排水監(jiān)測點10個。6個給水監(jiān)測點的分布為：給水中心下游1個，重點分流點2個，隨機居民點3個。10個排水監(jiān)測點的分布為：排污區(qū)域上游1個，重點合流點3個，隨機排污點6個。所有監(jiān)測點以傳感器進行管道信息的收集，以震動等級、流速等參數進行壓力判斷、故障分析。所有傳感器以線路實現(xiàn)與中央計算機的連接，并借助CAN總線系統(tǒng)實現(xiàn)不同線路信息的分別處理和干擾排除。監(jiān)測點額外設置定位器，為保證定位能力不受影響，所有定位器與傳感器分別獨立進行工作。傳感器信息以30min為間隔進行一次傳輸，定位器信息以48h為間隔進行一次傳輸，二者傳輸間隔為5min。（二）模擬過程和結果。在模擬過程中，以參數調整法進行給水、排水壓力的虛擬控制以及管道破壞問題。共進行70次實驗，分別為給水組30次：標準給水壓力（100%標準模式）10次、低壓力（60%標準模式）10次、超低壓力（30%標準模式）10次，測定6個給水監(jiān)測點能否準確進行信息變化捕捉。排水組30次：標準排水壓力（100%標準模式）10次、高壓力（120%標準模式）10次、超高壓力（180%標準模式）10次，測定10個給水監(jiān)測點能否準確進行信息變化捕捉。故障組10次：模擬各給水點和排水點管道破損。模擬結果方面，給水組共獲取30組數據，數據反饋時間平均為12.8min，壓力測定準確，均差為1.94%。排水組共獲取30組數據，數據反饋平均時間為11.2min，壓力測定準確，均差為1.77%。故障組共獲取10組數據，數據反饋平均時間為14.3min，定位信息精準（到最近的定位器處）。這表明，以自適應技術和智能技術為主要依托，給水排水管網信息管理系統(tǒng)能夠有效進行工作，獲取各處數據信息、進行參數調整，也可作為各辦公系統(tǒng)管網設計、改造的參考。（三）系統(tǒng)應用的注意事項。系統(tǒng)應用的過程中，需要注意抗干擾作業(yè)以及參數的標準化。本次模擬選用的是CAN總線處理技術，可保證不同執(zhí)行單元傳輸的信息不產生互擾問題。必要時可以通過信號放大器進行信號的加強。參數標準化主要是指系統(tǒng)應用時，借助地理信息系統(tǒng)收集給排水工作的具體信息代入中央計算機中，以準確評估執(zhí)行單元傳回的管網信息是否異常。

三、總結

綜上，給水排水管網信息管理系統(tǒng)的開發(fā)、應用，能夠改善現(xiàn)有系統(tǒng)的工作能力。其框架強調層次性，以自適應技術和智能技術為依托。系統(tǒng)的應用強調執(zhí)行單元的廣泛分布、控制單元的集中管理，保證各節(jié)點和控制終端連接，同時確保信息交互實時性，模擬分析證明了上述開發(fā)內容在辦公系統(tǒng)中的適用價值。

參考文獻

[1]宋顏彬,林琳,劉爽.城市市政給排水管網的優(yōu)化配置與管理探討[J].中國新技術新產品,2018(20):110-111.

[2]藍青,畢華.基于GIS的給排水管網管理信息系統(tǒng)構建及三維可視化分析[J].信息與電腦(理論版),2017(15):11-12.

作者:陶穎 單位:天津市華淼給排水研究設計院