地下管線數據處理系統的設計與實現

許新海

(蚌埠市勘測設計研究院，安徽蚌埠 233000)

1 前言

隨著經濟的快速發展，人類對地球的開發愈演愈烈，我們生存的環境也受到了極大破壞，極端天氣時常發生，北京、上海、廣州等城市遭遇了連續的強降雨，由于城市排水系統老化等原因，導致了城市大面積的內澇，給國家和人民造成了經濟損失和人員傷亡。為此，蚌埠市在2011年進行了全市的地下管線普查工作，測區范圍主要集中在市區中央，總長約 750 km，探測工作由蚌埠市勘測設計研究院承擔。

由于管線的數據量大，信息多，對于數據的管理效率顯得尤為重要，那么勢必要在管線探測的外業工作中嚴格遵循一定的工作流程和規定的數據記錄格式，才能使后續的工作順利開展下去。管線探測的外業工作方法一般有兩種:一種是使用打印好的管線信息表格在現場記錄各管線的規格和位置關系等，內業再輸入數據庫中。另一種是現場繪制草圖，標明各種關系，外業采點結束并展繪圖形后，根據草圖編輯管線信息。第一種方法適合內外業分開的模式，管線信息表由內業人員輸入到數據庫中，外業人員可以一直進行數據采集即可。這種方法是流水線型的作業模式，效率高，速度快。但外業人員需要專門的培訓，需要熟練掌握一套記錄的方法才可以上崗，而且這種方法不能提高一個人的整體專業素質。第二種方法在AutoCAD成圖并生成mdb管線數據庫后，根據圖庫聯動進行管線編輯和信息輸入，由于對比了草圖后，不容易出現錯誤，而且顯得尤為直觀、具體，在圖形編輯和信息輸入結束并檢查無誤后，根據委托方需要提交的格式，直接輸出成果。這種方法可以使每個技術人員都能接觸到管線探測的步驟，提高了技術人員的綜合素質。

2 技術設計

2.1 開發平臺選型

(1)應用平臺:現在大部分的工程技術人員使用的軟件都是基于AutoCAD平臺的，此平臺的優點是圖面直觀、易于操作等。為了更快的上手操作軟件，筆者選用了AutoCAD平臺作為軟件開發平臺。

(2)開發語言平臺:從AutoCAD 2006開始，增加了.NET API，它提供了一系列托管的外包類，使開發人員可在.NET框架下，使用任何支持.NET的語言，如 VB.NET、C#、Managed C++等對 AutoCAD 進行二次開發，隨著版本的更新，在最新的 AutoCAD 2011中，.NET API已經擁有與C++相匹配的強大功能。

(3)數據庫平臺:Microsoft Office Access是由微軟發布的關聯式數據庫管理系統。它結合了Microsoft Jet Database Engine和圖形用戶界面兩項特點，是Microsoft Office的系統程式之一。Access能夠存取Access/Jet、Microsoft SQL Server、Oracle，或者任何 ODBC兼容數據庫內的資料。雖然相對于那些大型數據庫來說，Access功能要少很多，但是對于開發小型的軟件已經足夠了。

2.2 系統流程

本系統的設計主要依據管線探測的內外業步驟著手，包括外業的數據采集、內業數據輸入等，如圖1所示。

2.3 功能模塊設計

根據內業操作的作業流程，將系統分為3個模塊，分別是數據檢查、查詢與編輯、成果輸出，每個模塊將實現具體的功能，如圖2所示。

圖1 系統流程圖

圖2 模塊設計圖

3 主要功能實現

(1)外業編碼和符號庫設計

①為了減少內業工作量，在外業采集管線點時，賦予每個點特定的編碼，內業根據編碼自動繪制相應的圖形，由于常用的儀器在輸入數字時比輸入字母要快，所以我們采用了數字編碼。

②根據規范要求每種管道要有相應的圖式表示，所以要制作圖塊，在成圖時根據編碼對應的插入圖塊到圖形中即可，如圖3所示。

圖3 編碼與圖例

圖4 數據檢查

(2)對外業的采集信息數據進行各項檢查，如管線距離超長檢查、管線重線檢查等，確保數據準確無誤，如圖4所示。

(3)根據數據繪制圖形時，應自動繪出各種信息，如管徑、材質、流向等并可以提供概略信息顯示—鼠標懸停顯示信息。這樣可以方便用戶查看管線信息，如圖5所示。

(4)對于管線中出現的相交問題，如平交、立體交等問題，可以通過查看每個節點的剖面圖，詳細了解具體情況，如圖6所示。

圖5 繪制圖形

圖6 特征點剖面圖

(5)規范中規定管線長度要小于 75 m，所以在內業中經常遇到需要給已有管線加點，如果手動計算效率非常低，還容易出錯，利用程序自動加點是非常方便的，它會自動根據起點和終點的管線高程內插管線點，并自動添加到數據庫中，如圖7所示。

圖7 管線加點

(6)在最后提交的管線圖中，圖上顯示的是內業編號，每幅圖的編號都是重新從一開始編，而且順序是從北到南、自西向東的排列，如LD1、LD2等，如圖8所示。

(7)在整個測區的管線任務完成后，圖形和數據檢查無誤且圖面整飾已經完成了，就可以使用程序自動輸出成果表和圖形，表格的樣式可以根據不同的要求來定制。成果表如圖9所示。

圖8 內業編號

圖9 管線成果

4 結語

本系統開發完成后，經過多次測試、確認成果準確無誤后才投入到具體工作中。在蚌埠市地下管線普查、解放路綜合管線探測等多個大型工程項目中，運用該程序實現了管線自動成圖、數據自動檢查、各種數據編輯、圖庫聯動、成果輸出等功能，實現了內外業一體化，提高了工作效率，節省了人力物力，保證了工程進度，為蚌埠市的管線探測與普查工作提供了保障。

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