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城市地下管网是现代生产和生活中一个重要的基础设施,它和城市道路一样,是城市中物质流与信息流的综合,是整个社会生存和发展所必须具有的物质基础之一,起着能源供应、传输和信息交换的作用。大到跨洲的输送管线,小到居民小区的各类管道,地下管网正发挥着越来越大的作用。 随着社会的发展和当前我国城市化水平的不断提高,基础建设发展迅猛,地下管网体系越来越大,管理的复杂程度也在逐年增加。地下管网也在原有基础上发生着变化:除原来的给排水网、电网、热力网、通讯线路外,增加了天然气管网、互联网等,地下管网变得越来越复杂;旧管网的更新,新管网的设计规划,这些都需要完备、详细的地下管网的各种信息;已形成的大量管网资料需要及时处理;而传统的手工制图,靠人工记忆的管理和人工统计、分析的手工管理方式效率低下,则很难适应这种快速发展的海量数据的要求,造成大量浪费并阻碍了维护效率和服务水平的进一步提高。而且由于基础建设的猛增,缺乏对地下管网的有效管理,形成了“城市管网的拉链现象”,造成了重复建设和资源浪费。在施工中,由于不了解地下管网的情况,盲目开工,造成燃气泄漏、挖断水管、通讯中断等破坏地下管网的事件时有发生,使经济建设和居民生活受到严重影响,并埋下不安全的隐患,因此加强对它的管理十分重要。 对信息的处理和分析,计算机有着得天独厚的优势,从开始的纸质报表,到利用CAD与数据库系统管理,再到近年来GIS技术发展和成熟,为利用GIS技术从事管网管理提供了充分的手段,使管理水平迈上了一个新的台阶,规划决策和设计水平因而有了科学的保证。 本文研究的地下管网信息系统是陕西师范大学数字校园的重要组成部分,系统采用了地理信息系统技术、SCADA技术、数据库技术、三维可视化技术,用ActiveX控件进行二次开发。完成了系统的总体设计,实现了系统开发。 本文首先讨论了管理信息系统及其管理信息在校园管理中的使用,引出了数字校园与数字校园地下管网管理系统,明确了数字校园地下管网是数字校园的重要组成部分,数字校园地下管网对校园的规划管理等的重要意义;尔后评述了国内外同类系统的发展状况。通过分析比较,指出了传统地下管网系统的共同缺点,提出新的系统要求。接下来,从软件工程的角度,制定了数字校园地下管网的总体规划、系统分析,分析了管网特点、功能构成,抽象出数字校园地下管网的概念模型及数据结构模式,选择了系统的运行模式。接着,阐述了系统开发中用到的几个关键技术,实现了系统设计的功能。 本文的创新点在于将SCAnA(Supervisor Control And Data Aequsition)技术与地理信息系统技术相结合,提出了动态数字校园地下管网管理信息系统的方法,并且利用SCADA技术,实现动态监测数字校园地下管网管理信息系统的数据存储、处理、显示泄漏点等问题,并给出了系统的原型。为动态数字校园地下管网信息系统从静态模拟视图向动态监测信息系统转化做了有创新意义的探索研究。 本文最后揭示了数字校园地下管网的最新发展趋势,并对地下管网信息系统的研究做了总结和展望。