基于流向爆管研究方法探究及实现

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1、基于流向爆管研究方法探究及实现摘要：城市中的管网经常发生爆管现象，这严重影响人们的日常生活并造成资源浪费。城市管网日益复杂，针对爆管制定关阀方案变得越来越困难。为了更好地管理城市管线，在爆管事故发生时制定有效的关阀方案，迫切需要将GIS(GeographicInformationSystem)技术和计算机技术应用到该领域中。对基于流向的爆管分析方法进行了深入研究，详细阐述了其实现原理。关键词：地理信息系统；爆管分析；流向分析；管网中图分类号：TP311文献标识码：ADoi：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.031AnalysisMethodbased

2、ontheFlowofBurstPipesResearchandImplementationZHaNGLeil,LIHai-sheng2(1.ChinaUniversityofGeosciences,Beijing,100083,China；2.ZhengzhouRailwayVocational&TechnicalCollege,Zhengzhou,450052,China)[Abstract]Thepipenetworkinthecityoftenhappenthephenomenaofburstpipes,whichseriouslyaffectedpeople'sdaily

3、livesandawasteofresources.theurbanpipelineincreasinglycomplex,forburstpipestodeveloptheprogramofthevalveclearancehasbecomeincreasinglydifficult.Inordertobettermanageurbanpipelines,todevelopeffectiveoffvalveprogramwhenthetuberuptureoccurred,anurgentneedtowillGIS(GeographicInformationSystem)tech

4、nologyandcomptitertechnologyapplicationsinthefield.Theanalysismethodbasedontheflowofburstpipesisstudiedandelaboratetheprincipleofitsrealization.【Keywords]GIS；PipeBurstAnalysis；FlowAnalysis；PipeNetwork0引言目前，城市管网系统非常复杂，在管网的分布区域内分布着类型繁多的管道，庞大的管网系统管理起来十分不便。爆管事故发生后，管道管理企业召集有关人员查阅管线图纸，商讨并制定出关阀方案。但是维

5、修人员到达现场往往发现有些阀门已经损坏无法关闭或关不严，甚至找不到要关闭的阀门！如果管网中的物质对人体有害，那么关阀方案的好与坏和维修人员的生命安全密切相关。若方案不可行，则需重新制定，这种情况会延误抢修时间，甚至造成严重的生命财产损失。为了智能化地管理管网，并能在管网事故发生时制定出正确的关阀方案，存储管理管网信息并用于日后管网的更新扩展就需要利用计算机技术和GIS技术对管网进行管理。1现有管网管理系统的不足目前，管网资料多以纸质地图与属性数据表的形式保存，采用人工方式管理管网运行。管网事故发生后，数据查询分析费时费力；同时数据的更新也十分不便。此外纸质数据难以表示管网的拓扑关系

6、，而爆管分析功能的实现需明确管线拓扑关系；这些因素严重阻碍管线事故关阀方案的制定。现有管网信息系统采用的爆管分析算法还存在一些不足。第一，系统数据结构不合理，没有按照管网体系的特点和算法实现的需求合理地组织数据。从而导致无法精确制定关阀方案。第二，关阀分析方法复杂、效率低，程序运行和开发负担大。特别是大中城市管网，管网规模庞大，系统运行速度缓慢，系统无法满足确定关阀方案、搜索受影响用户的需求。第三，无法获取事故发生的具体位置。2基于流向的爆管分析方法2.1管网结构分析管网分布一般分为两大类：呈树枝状分布，呈环状分布或两者兼有［1］。从管网的数据结构上来说，管网中每条管线都是由结点和

7、结点之间的弧段组成，结点指阀门、接头等,弧段指连接两个结点之间的管段，包含线与弧段、线与结点、弧段与结点之间三种拓扑关系［2］。管网中每条管线可以分为结点和弧段，系统开发中我们使用ArcGISGeodatabase描述管线并保存管线相应的空间与属性信息。ArcGISGeodatabase对线性网络有两种描述模型：几何网络模型和逻辑网络模型［3］。几何网络是构成网络的要素类集合，这些要素类包括边线（Edge）、交汇点（Junction）和转弯（Turn）。几何网络模型能