CN105956045A - 一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，包括有通讯协议层、数据库操作模块、WEB展示层模块、报表模块以及单独的规则服务模块，组成北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台；用GIS电子地图，与自动管网图绘制技术，依靠信息化手段帮助用户高效、方便的对管网进行管理、定位、设计、查询、统计、分析和出图，利用傻瓜式的操作界面，可快速准确地为用户绘制管网图，其***具有高度实时性和开放性，可以方便的对接第三方平台，在用户的企业管理、成本控制，政府的智慧水务、智慧城市，民生方面的水质监控、水质溯源方面提供基础数据，发挥积极作用。

Description

一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台

技术领域

本发明涉及城市管网测绘与巡检应用领域，特别涉及一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，可实时更新的地理信息***的管网自动标定、多种模式巡检及多方面数据监控的***平台。

背景技术

作为管道建设最为发达的国家之一，美国从上世纪60年代起逐步建立了对联邦政府、州政府和运营商共同参与的管线信息***。美国2002年通过《管道安全改进法》，首次以法律的形式明确要求执行管道完整性管理程序，要求建立一套程序化的管理体制，最大限度地确保管道安全。

现阶段，国内各城市在水利管网信息化建设过程中，都面临一些同样的问题主要有：

1)没有建立地下管线的实时动态管理机制。由于传统的测绘成本较高，耗时较长，城市管网发展迅速，导致原有***数据陈旧，缺乏时效性，不能发挥应有的作用。

2)没有统一的平台，数据封闭，管线信息共享困难，无法与第三方管理平台或者政务平台进行无缝对接。管网信息有限，未加入实时状态数据，数据挖掘利用程度不够。比如水利管网数据中没有水质、流量、泥沙沉积量相关参数数据。

3)未与实时GIS地图结合，地图无更新，在城市高速建设和发展的情况下，导致数据与地图无法对应。

日前国务院办公厅公布的《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》指出，在2015年年底前，各地要完成城市地下管线普查，建立综合管理信息***，编制完成地下管线综合规划。

目前国家大力发展地下基础设施建设，以及各地加强智能化城市的思路，智慧水务作为智慧城市的一部分，能实时提供准确的管网数据，以及水量水质数据，目前被社会广泛关注。

当前我们的城市管网测绘均采取二维CAD或者三维CAD手动作图的方式进行制图，需要及其专业的操作人员进行手动绘制。周期时间长，测绘方式和作图方式过于专业，不利于后期维护。但是与之对应的是城市管网以及城市的不断建设发展，导致CAD图中所绘制的建筑物，地形等随着城市发展，与实际严重不符，***中无法体现实时监测数据等诸多问题。

因此，有必要开发出一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，基于北斗定位导航的管网标定设备、管网巡查设备，实时采集位置信息，并采集管网中各种实时状态数据，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，包括有通讯协议层、数据库操作模块、WEB展示层模块、报表模块以及单独的规则服务模块，构成北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台。

其进一步方案为：所述的通讯协议层，用于服务器与北斗定位导航的测绘标定设备、管网巡检设备之间的数据交互，获得设备的位置信息、特征点、附属点、水质水量、图片等各种原始数据，并分析数据并做出相应应答。

其进一步方案为：所述数据库操作模块对通讯协议做出相应的解析，或者用户在WEB页面进行部分操作之后，数据库操作模块的数据库进行相应操作。

其进一步方案为：所述的WEB分图展示层模块基于GIS电子地图，一方面调用第三方地图，一方面根据数据库中的数据，在其他图层进行管网图展示。

其进一步方案为：所述报表模块，根据用户的具体需求，对数据库进行查询并计算，得到用户所需要的数据，并通过用户指定的格式生成相应的报表文件。

其进一步方案为：所述规则服务模块，利用可视化的编程界面，单独运行，根据所制定的规则，与数据库中数据进行比较，根据所制定的规则产生相应的报警信号。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明采用GIS电子地图，与自动管网图绘制技术，依靠信息化手段帮助用户高效、方便的对管网进行管理、定位、设计、查询、统计、分析和出图，利用傻瓜式的操作界面，可快速准确地为用户绘制管网图，其***具有高度实时性和开放性，可以方便的对接第三方平台，在用户的企业管理、成本控制，政府的智慧水务、智慧城市，民生方面的水质监控、水质溯源方面提供基础数据，发挥积极作用。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台的结构示意图；

附图标记

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1所示，一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，包括有通讯协议层、数据库操作模块、WEB展示层模块、报表模块以及单独的规则服务模块，构成北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台。

如图1所示的通讯协议层，基于TCP/IP的网络通讯层的通讯解析，用于服务器与北斗定位导航的测绘标定设备、管网巡检设备之间的数据交互，获得设备的位置信息、特征点、附属点、水质水量、图片等各种原始数据，并分析数据并做出相应应答。

如图1所示，数据库操作模块，基于数据库的表操作，包含数据表的建立、读写等，在通讯协议做出相应的解析，或者用户在在WEB页面进行部分操作之后，数据库进行相应操作。

如图1所示，WEB展示层模块基于GIS电子地图，一方面调用第三方地图，比如图吧地图进行位置和轨迹获取与展示，一方面根据数据库中的数据，在其他图层进行管网图展示。

如图1所示，报表模块基于管理功能的报表功能，根据用户的具体需求，对数据库进行查询并计算，得到用户所需要的数据，并通过用户指定的格式生成相应的报表文件。

如图1所示，规则服务模块是可视化的报警规则服务层，利用可视化的编程界面，单独运行，根据所制定的规则，与数据库中数据进行比较，根据所制定的规则产生相应的报警信号。

本发明解决的技术问题是：基于北斗定位导航的管网标定设备、管网巡查设备，实时采集位置信息，并采集管网中各种实时状态数据，使不同类型的客户，能最直观的看到其所关心的城市管网图以及相关城市管网中的横截面、埋深、流量、液位深度、液面高度等各种实时数据。

采用网络采集管网位置数据和管网本身状态数据，管网中传播介质数据，存储到中心服务器数据库，通过对数据的挖掘，利用网管内节点的连接关系，以及附属点属性进行分析，绘制完整的城市地下管网图，同时，通过设备经纬度数据信息与实时电子地图的对应的关系，在第三方地图服务平台获取地图数据，同时利用不同图层叠加的方式，实现管网图的展示，旨在解决上述的技术问题。

配合管网巡查设备，监测管网巡查人员的位置，并监测管网中各个巡查点的定期巡查情况。同时通过分析管网中各个状态数据，得出管网运行的实际情况。

本发明案例的应用的具体实施方式如下：

一)管网图自动生成与标定展示

根据终端上传的管网信息数据，根据数据点属性形成管网连接关系，并以画面图层的形式显示管网***的连接关系、相关参数等，结合GIS电子地图，形成管网图进行展示。可以通过颜色变化、管网宽度、色标填充等手段增强画面的可视性。

1)通讯协议层收到标定数据，标定数据中包含管径、归属、管材、特征点、附属物等相关属性，通讯层根据通讯协议对数据进行解析，并将解析后得到的所有数据入库。

2)WEB页面一方面根据标定点的经纬度，调用第三方地图服务提供商的位置接口，得到地面建筑物图层，一方面根据数据库中点的连接关系，管径、埋深、用途种类、材质等，使用不同的颜色和宽度，将管网图直观的展示在不同的图层。

3)根据管网信息中的埋深、附属物等状态，利用3D建模，并根据显示器所显示的电子地图比例尺计算展示图片大小，将图片调整到尽量美观，展示给用户。

4)根据用户的显示习惯，客户选择3D展示、2D展示，仅仅展示管网图等不同的显示效果。

二)管网编辑

在***平台上，对管网数据进行实时的管理，可以增加、修改、删除管网数据，在数据变更之后，***自动生成新的管网图。

1)判断用户是否有权限进行管网编辑操作，如果无权编辑，则页面提示。如果有权进行编辑，则用户可以对管网进行编辑删除或者增加操作。

2)编辑完成之后，***界面确认保存，数据库记载此次人为管网编辑，并根据编辑过之后的相关属性，在WEB界面进行再次显示。

三)标定点图像展示

在***平台上，对于标定点有图像数据的，在管网图上，点击详细的标定点之后，***平台展示标定时所上传到照片，对于标定时上传多张图片的，需以列表的形式逐一进行展示。

1)通讯协议层收到图片相关的数据，根据通讯协议进行解析，解析分包并形成图片之后，将图片作为文件存储在服务器存储设备。

2)当用户需要展示标定点图像时候，在地图图层之后，添加一个新的图层对照片进行展示。

四)实时位置显示

选择***中的巡线设备，在GIS地图中实时的展示某一台或者几台的位置信息。

1)通讯协议层解析设备上传的定时或者定距数据，根据通讯协议进行解析，得到一个唯一的有时间数据的位置信息，并将该数据点入库。

2)利用第三方地图公司接口进行WEB展示。

五)历史轨迹查询

选择某台终端，查询某一时间段之内的的历史轨迹，并在地图上展现出来。

1)数据库查询模块在数据库中，根据所选定的资料进行查询，将查询到的数据写入内存数据库，并根据客户的需求进行排序操作。

2)利用第三方地图公司接口进行WEB展示，并在WEB展示界面加入暂停，开始按键以及速度调节按键，方便用户利用不同的速度进行查阅。六)规则报警处理

设备通过可视化编程制定各种规则(比如管道水位低于临界值报警、管道水质电解质超标报警等)，然后比对实时上传数据，当实时上传数据满足报警规则时，则主动报警，当不满足规则时，则报警消除。

1)用户利用可视化界面进行规则设置，该规则会保存在规则服务器。

2)通讯协议收到通讯数据之后，按照通讯协议解析没条数据，得到数据并解析出相应的状态并入库。

3)平台在数据库中查找相应的状态数据，并与规则服务器中规则做比较，如果产生报警，则在WEB界面提示，并将报警标志位，报警时间等记录在数据库中。如果报警解除，也更新报警标志位并将报警解除时间记载在数据库中。

4)当用户查询报警信息时，则根据数据库中的数据，生成报警报表。七)管网故障查询、生产安全排查

根据***平台中的管网数据，每条管道中的流量数据等，计算出可疑事故点或者事故段，页面根据不同颜色进行高亮显示，提醒用户注意检查。

如果***应用在水利管道，如果为供水***，***根据采集到的水质相关数据，比如电解质浓度、余氯含量等相关数据，大于设定报警值之后，***产生安全报警数据，***根据管网图，以及相应的水流流向等，找到事故点并在地图页面叠加图层进行相应提醒。

根据一段时间内管网巡查节点的被巡查情况，查询数据库，生成管网巡查报表，统计管网巡查度等。

如果***应用在水利管道，如果为排水***，***根据管道中的泥沙沉积量，液面高度等产生相应的报警，提醒相关人员进行疏通维护等。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明采用GIS电子地图，与自动管网图绘制技术，克服了传统的测绘必须要专业人事进行测绘与专业的CAD制图，实时性差，局限性强，且成本昂贵，后期实时更新麻烦等缺点，***彻底改变了以往靠人工记忆和图纸管理地下管线的方式，依靠信息化手段帮助用户高效、方便的对管网进行管理、定位、设计、查询、统计、分析和出图，利用傻瓜式的操作界面，一般水务从业人员即可快速准确地为用户绘制管网图，其***具有高度实时性和开放性，可以方便的对接第三方平台，在用户的企业管理、成本控制，政府的智慧水务、智慧城市，民生方面的水质监控、水质溯源方面提供基础数据，发挥积极作用。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，其特征在于：包括有通讯协议层、数据库操作模块、WEB展示层模块、报表模块以及单独的规则服务模块，组成北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台。

2.根据权利要求1所述的一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，其特征在于：所述的通讯协议层，用于服务器与北斗定位导航的测绘标定设备、管网巡检设备之间的数据交互，获得设备的位置信息、特征点、附属点、水质水量、图片等各种原始数据，并分析数据做出相应应答。

3.根据权利要求1所述的一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，其特征在于：所述的数据库操作模块对通讯协议做出相应的解析，或者用户在WEB页面进行部分操作之后，数据库操作模块的数据库进行相应操作。

4.根据权利要求1所述的一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，其特征在于：所述的WEB展示层模块基于GIS电子地图，一方面调用第三方地图，一方面根据数据库中的数据，在其他图层进行管网图展示。

5.根据权利要求1所述的一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，其特征在于：所述的报表模块，根据用户的具体需求，对数据库进行查询并计算，得到用户所需要的数据，并通过用户指定的格式生成相应的报表文件。

6.根据权利要求1所述的一种北斗定位导航城市管网智能测绘巡检与监控平台，其特征在于：所述的规则服务模块，利用可视化的编程界面，单独运行，根据所制定的规则，与数据库中数据进行比较，根据所制定的规则产生相应的报警信号。