地下管線數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

許新海

(蚌埠市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，安徽蚌埠 233000)

1 前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對(duì)地球的開(kāi)發(fā)愈演愈烈，我們生存的環(huán)境也受到了極大破壞，極端天氣時(shí)常發(fā)生，北京、上海、廣州等城市遭遇了連續(xù)的強(qiáng)降雨，由于城市排水系統(tǒng)老化等原因，導(dǎo)致了城市大面積的內(nèi)澇，給國(guó)家和人民造成了經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。為此，蚌埠市在2011年進(jìn)行了全市的地下管線普查工作，測(cè)區(qū)范圍主要集中在市區(qū)中央，總長(zhǎng)約 750 km，探測(cè)工作由蚌埠市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)。

由于管線的數(shù)據(jù)量大，信息多，對(duì)于數(shù)據(jù)的管理效率顯得尤為重要，那么勢(shì)必要在管線探測(cè)的外業(yè)工作中嚴(yán)格遵循一定的工作流程和規(guī)定的數(shù)據(jù)記錄格式，才能使后續(xù)的工作順利開(kāi)展下去。管線探測(cè)的外業(yè)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(xiàn)場(chǎng)記錄各管線的規(guī)格和位置關(guān)系等，內(nèi)業(yè)再輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中。另一種是現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖，標(biāo)明各種關(guān)系，外業(yè)采點(diǎn)結(jié)束并展繪圖形后，根據(jù)草圖編輯管線信息。第一種方法適合內(nèi)外業(yè)分開(kāi)的模式，管線信息表由內(nèi)業(yè)人員輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，外業(yè)人員可以一直進(jìn)行數(shù)據(jù)采集即可。這種方法是流水線型的作業(yè)模式，效率高，速度快。但外業(yè)人員需要專門的培訓(xùn)，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(gè)人的整體專業(yè)素質(zhì)。第二種方法在AutoCAD成圖并生成mdb管線數(shù)據(jù)庫(kù)后，根據(jù)圖庫(kù)聯(lián)動(dòng)進(jìn)行管線編輯和信息輸入，由于對(duì)比了草圖后，不容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，而且顯得尤為直觀、具體，在圖形編輯和信息輸入結(jié)束并檢查無(wú)誤后，根據(jù)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(gè)技術(shù)人員都能接觸到管線探測(cè)的步驟，提高了技術(shù)人員的綜合素質(zhì)。

2 技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)選型

(1)應(yīng)用平臺(tái):現(xiàn)在大部分的工程技術(shù)人員使用的軟件都是基于AutoCAD平臺(tái)的，此平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)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(tái)作為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

(2)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言平臺(tái):從AutoCAD 2006開(kāi)始，增加了.NET API，它提供了一系列托管的外包類，使開(kāi)發(fā)人員可在.NET框架下，使用任何支持.NET的語(yǔ)言，如 VB.NET、C#、Managed C++等對(duì) AutoCAD 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，隨著版本的更新，在最新的 AutoCAD 2011中，.NET API已經(jīng)擁有與C++相匹配的強(qiáng)大功能。

(3)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái):Microsoft Office Access是由微軟發(fā)布的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它結(jié)合了Microsoft Jet Database Engine和圖形用戶界面兩項(xiàng)特點(diǎn)，是Microsoft Office的系統(tǒng)程式之一。Access能夠存取Access/Jet、Microsoft SQL Server、Oracle，或者任何 ODBC兼容數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的資料。雖然相對(duì)于那些大型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)，Access功能要少很多，但是對(duì)于開(kāi)發(fā)小型的軟件已經(jīng)足夠了。

2.2 系統(tǒng)流程

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要依據(jù)管線探測(cè)的內(nèi)外業(yè)步驟著手，包括外業(yè)的數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)輸入等，如圖1所示。

2.3 功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)內(nèi)業(yè)操作的作業(yè)流程，將系統(tǒng)分為3個(gè)模塊，分別是數(shù)據(jù)檢查、查詢與編輯、成果輸出，每個(gè)模塊將實(shí)現(xiàn)具體的功能，如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)流程圖

圖2 模塊設(shè)計(jì)圖

3 主要功能實(shí)現(xiàn)

(1)外業(yè)編碼和符號(hào)庫(kù)設(shè)計(jì)

①為了減少內(nèi)業(yè)工作量，在外業(yè)采集管線點(diǎn)時(shí)，賦予每個(gè)點(diǎn)特定的編碼，內(nèi)業(yè)根據(jù)編碼自動(dòng)繪制相應(yīng)的圖形，由于常用的儀器在輸入數(shù)字時(shí)比輸入字母要快，所以我們采用了數(shù)字編碼。

②根據(jù)規(guī)范要求每種管道要有相應(yīng)的圖式表示，所以要制作圖塊，在成圖時(shí)根據(jù)編碼對(duì)應(yīng)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(shù)據(jù)檢查

(2)對(duì)外業(yè)的采集信息數(shù)據(jù)進(jìn)行各項(xiàng)檢查，如管線距離超長(zhǎng)檢查、管線重線檢查等，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，如圖4所示。

(3)根據(jù)數(shù)據(jù)繪制圖形時(shí)，應(yīng)自動(dòng)繪出各種信息，如管徑、材質(zhì)、流向等并可以提供概略信息顯示—鼠標(biāo)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(duì)于管線中出現(xiàn)的相交問(wèn)題，如平交、立體交等問(wèn)題，可以通過(guò)查看每個(gè)節(jié)點(diǎn)的剖面圖，詳細(xì)了解具體情況，如圖6所示。

圖5 繪制圖形

圖6 特征點(diǎn)剖面圖

(5)規(guī)范中規(guī)定管線長(zhǎng)度要小于 75 m，所以在內(nèi)業(yè)中經(jīng)常遇到需要給已有管線加點(diǎn)，如果手動(dòng)計(jì)算效率非常低，還容易出錯(cuò)，利用程序自動(dòng)加點(diǎn)是非常方便的，它會(huì)自動(dòng)根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的管線高程內(nèi)插管線點(diǎn)，并自動(dòng)添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中，如圖7所示。

圖7 管線加點(diǎn)

(6)在最后提交的管線圖中，圖上顯示的是內(nèi)業(yè)編號(hào)，每幅圖的編號(hào)都是重新從一開(kāi)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(gè)測(cè)區(qū)的管線任務(wù)完成后，圖形和數(shù)據(jù)檢查無(wú)誤且圖面整飾已經(jīng)完成了，就可以使用程序自動(dòng)輸出成果表和圖形，表格的樣式可以根據(jù)不同的要求來(lái)定制。成果表如圖9所示。

圖8 內(nèi)業(yè)編號(hào)

圖9 管線成果

4 結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試、確認(rèn)成果準(zhǔn)確無(wú)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(cè)等多個(gè)大型工程項(xiàng)目中，運(yùn)用該程序?qū)崿F(xiàn)了管線自動(dòng)成圖、數(shù)據(jù)自動(dòng)檢查、各種數(shù)據(jù)編輯、圖庫(kù)聯(lián)動(dòng)、成果輸出等功能，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化，提高了工作效率，節(jié)省了人力物力，保證了工程進(jìn)度，為蚌埠市的管線探測(cè)與普查工作提供了保障。

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