專利名稱：市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，具體涉及一種可以實(shí)現(xiàn)排水管網(wǎng)數(shù)字化和科學(xué)化管理的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，屬于市政排水技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
排水管網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，是城市水污染防治、排潰防澇和防洪的骨干工程，擔(dān)負(fù)著收集城市生活污水和工業(yè)生產(chǎn)廢水、及時(shí)排除城區(qū)雨水的任務(wù)，是保證城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要生命線。伴隨著城市化得繼承，市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)速度快、規(guī)模大、更新快，排水管網(wǎng)管理的難度越來越大。在城市排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)過程中的許多環(huán)節(jié)都涉及到對(duì)城市排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃合理與否的判斷、緊急事故的快速準(zhǔn)確分析與處理、市政管網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行現(xiàn)狀的綜合把握等關(guān)系著市政排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)的高效性、安全性和有序性的問題，這些問題通過簡單的經(jīng)驗(yàn)判斷已經(jīng)不能有效解決，同時(shí)當(dāng)問題發(fā)生時(shí)再倉促進(jìn) 行決策分析的模式也無法滿足系統(tǒng)管理的需求。而目前，我國大部分城市的排水管網(wǎng)運(yùn)行管理水平較低，雖然有部分城市采用了基于GIS的管理模式，但專業(yè)分析功能通常都較弱，系統(tǒng)僅體現(xiàn)了排水管網(wǎng)的地理特征，只實(shí)現(xiàn)了基本的地圖顯示和查詢功能，缺少網(wǎng)絡(luò)分析、動(dòng)態(tài)模擬和優(yōu)化分析等專業(yè)功能，不能為排水管網(wǎng)安全運(yùn)行提供科學(xué)的決策支持。比如，對(duì)排水管網(wǎng)設(shè)施的改造、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)及工程驗(yàn)收過程進(jìn)行管理，是城市排水管理部門的重要業(yè)務(wù)內(nèi)容之一，通常包括根據(jù)城市排水總體規(guī)劃參與排水專業(yè)規(guī)劃的編制，對(duì)排水設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、施工方案等提出專業(yè)意見，負(fù)責(zé)審查市政道路、小區(qū)內(nèi)部排水管線的初設(shè)等業(yè)務(wù)工作。目前在處理上述各種業(yè)務(wù)需求時(shí)，通常是以經(jīng)驗(yàn)判斷和簡單推理計(jì)算的方式進(jìn)行的，缺乏先進(jìn)的技術(shù)輔助工具對(duì)管網(wǎng)當(dāng)前狀態(tài)、不同階段的管網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行有效的管理與科學(xué)評(píng)估，無法分析建設(shè)項(xiàng)目的調(diào)整對(duì)原有排水管網(wǎng)系統(tǒng)的影響，影響了評(píng)估工作的科學(xué)性與可信度。因此，需要集成更多專業(yè)的分析手段，構(gòu)建一套完整的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，以提高市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估的科學(xué)性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，旨在基于排水管網(wǎng)模型、在線監(jiān)測技術(shù)以及GIS技術(shù)的綜合應(yīng)用，提供一種能為現(xiàn)狀診斷、管網(wǎng)規(guī)劃、維護(hù)計(jì)劃審核等排水管網(wǎng)日常管理業(yè)務(wù)提供科學(xué)決策的評(píng)估方法。該方法包括基于在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的排水管網(wǎng)模型構(gòu)建和分析方法，以及應(yīng)用模擬分析方法進(jìn)行管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核、現(xiàn)狀診斷和規(guī)劃決策的方法，從而為市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)管理提供科學(xué)化的管理手段和工具。本發(fā)明的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法的特征在于，包括基于在線監(jiān)測，進(jìn)行排水管網(wǎng)模型構(gòu)建和模擬分析的步驟；基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核評(píng)估的步驟；基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷的步驟；以及基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃決策的步驟。更優(yōu)選實(shí)施方式中，綜合運(yùn)用排水管網(wǎng)模型、在線監(jiān)測技術(shù)以及GIS技術(shù)。利用排水管網(wǎng)模型，通過設(shè)定各種模擬情景下，根據(jù)城市的地表降雨徑流和排水管網(wǎng)匯流規(guī)律，可以模擬城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行特征，為排水管網(wǎng)管理科學(xué)決策提供依據(jù)。利用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)模型關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行定期的自動(dòng)率定，可保證模擬結(jié)果的可靠性，提高模擬預(yù)測的可信度，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖表的統(tǒng)計(jì)分析，可直觀發(fā)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)上下游排水管道的過載、溢流、淤積和泄漏等問題，并可進(jìn)行定量化評(píng)估。利用GIS(Geographic information System,地理信息系統(tǒng))技術(shù)為模型的應(yīng)用提供了空間分析、查詢和顯示功能等強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為監(jiān)測數(shù)據(jù)和排水管網(wǎng)模型模擬結(jié)果的顯示提供了直觀豐富的展示手段，簡化了復(fù)雜模型建模與計(jì)算的操作流程，降低了用 戶對(duì)復(fù)雜模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的理解難度，排水管網(wǎng)模型、在線監(jiān)測以及GIS技術(shù)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，提供了一種符合實(shí)際的、動(dòng)態(tài)的、科學(xué)的、直觀的決策評(píng)估方法。更優(yōu)選實(shí)施方式中，基于在線監(jiān)測進(jìn)行排水管網(wǎng)模型構(gòu)建和模擬分析的步驟如下首先是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集整理和綜合數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，統(tǒng)一存儲(chǔ)管網(wǎng)靜態(tài)設(shè)施數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，為后續(xù)模型構(gòu)建過程中的屬性數(shù)據(jù)設(shè)置、拓?fù)潢P(guān)系檢查及修正等關(guān)鍵步驟提供必要的數(shù)據(jù)支持；在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的基礎(chǔ)上，構(gòu)建專業(yè)的管理平臺(tái)用于提供排水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)分析以及模型模擬等分析工具；利用該平臺(tái)進(jìn)行管網(wǎng)模型的構(gòu)建，模型構(gòu)建分三個(gè)部分進(jìn)行(I)模型初步構(gòu)建；(2)現(xiàn)場監(jiān)測方案的制定與實(shí)施；(2)模型參數(shù)的識(shí)別，所述的模型初步構(gòu)建是根據(jù)已有排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)中的相關(guān)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，進(jìn)行管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的匯水區(qū)(或服務(wù)區(qū))的劃分，拓?fù)錂z查及修正，構(gòu)建“節(jié)點(diǎn)-管線-匯水區(qū)(或服務(wù)區(qū))”之間的空間網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)關(guān)系，并生成模型模擬所需的相關(guān)輸入文件，以便進(jìn)行模型參數(shù)的識(shí)別與驗(yàn)證。所述的現(xiàn)場監(jiān)測方案的制定與實(shí)施通過制定合理可行的監(jiān)測方案，對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)測，可獲得更為準(zhǔn)確的模型輸入數(shù)據(jù)，如區(qū)域降雨量、節(jié)點(diǎn)污水入流量等，是進(jìn)行排水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模擬與預(yù)警分析的必要條件；利用長時(shí)間序列的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，如主干管道的流量、重要節(jié)點(diǎn)的水深等，對(duì)模型中的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行率定和驗(yàn)證，可保證模擬結(jié)果的可靠性，提高模擬預(yù)測的可信度。所述的模型參數(shù)的識(shí)別在初步構(gòu)建排水管網(wǎng)模型并對(duì)獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析后，可通過研究區(qū)域的大量相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)取值范圍的設(shè)定，并在不確定性環(huán)境下對(duì)模型中的不確定性參數(shù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，以使模型更加真實(shí)的反映排水管網(wǎng)的客觀排水規(guī)律，首先，選定模型的率定參數(shù)、目標(biāo)函數(shù)及可接受范圍，在預(yù)先設(shè)定的參數(shù)先驗(yàn)分布空間內(nèi)，通過隨機(jī)采樣方法獲取模型的參數(shù)組合并進(jìn)行模型計(jì)算；其次，利用目標(biāo)函數(shù)計(jì)算模型參數(shù)的可接受程度；最后，求出所有可接受參數(shù)的后驗(yàn)分布，并分析其不確定性。本發(fā)明的更優(yōu)選實(shí)施方式中，基于所述的模擬分析管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核評(píng)估方法的步驟如下借助管網(wǎng)模擬模型進(jìn)行模擬評(píng)估，在現(xiàn)勢(shì)綜合管理數(shù)據(jù)庫的支持下，結(jié)合歷史運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)包括監(jiān)測數(shù)據(jù)、工單數(shù)據(jù)等的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，利用監(jiān)測數(shù)據(jù)作為輸入通過長期模擬評(píng)估排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃的合理與否，是否能滿足運(yùn)行維護(hù)要求，是否存在缺陷，再根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，直到得到最終的運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃，此外在運(yùn)行維護(hù)過程中，通過所述的現(xiàn)狀診斷方法發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題時(shí)對(duì)于維護(hù)計(jì)劃應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整，以保證運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃始終適用于當(dāng)前管網(wǎng)狀態(tài)。更優(yōu)選實(shí)施方式中，基于所述的模擬分析的管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷方法的步驟如下首先根據(jù)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)或排水規(guī)劃設(shè)計(jì)方案構(gòu)建排水管網(wǎng)的模擬模型；然后利用管網(wǎng)分析和計(jì)算模擬模塊進(jìn)行排水管網(wǎng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)態(tài)模擬分析，靜態(tài)分析主要分析管網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征；動(dòng)態(tài)模擬主要對(duì)管道內(nèi)的水力/水質(zhì)狀況進(jìn)行仿真模擬，根據(jù)評(píng)估要求可選擇晴天情景模擬、單場降雨模擬或長時(shí)間連續(xù)模擬，以了解管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)目前管網(wǎng)中存在的問題及原因，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析分析 結(jié)果，可以識(shí)別重點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃建議、異常提醒及原因分析和事故多發(fā)路段分析。通過動(dòng)態(tài)模擬分析結(jié)果以及分析運(yùn)行過程中的業(yè)務(wù)工單記錄，可以識(shí)別易淤積路段、易溢流路段、高負(fù)荷路段、沖刷風(fēng)險(xiǎn)路段等，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)工程師共同篩選對(duì)維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行更新調(diào)整，從而得到預(yù)更新維護(hù)計(jì)劃，并選取關(guān)鍵點(diǎn)位進(jìn)行試運(yùn)行，在運(yùn)行過程中如果發(fā)現(xiàn)實(shí)施結(jié)果與分析結(jié)果不接近，則應(yīng)尋找原因，并對(duì)分析方法的優(yōu)化；如果結(jié)果較為接近，可將整個(gè)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行更新，并根據(jù)計(jì)劃生成相應(yīng)的工單。將監(jiān)測數(shù)據(jù)作為輸入，通過動(dòng)態(tài)模擬可以發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的溢流事故、淤積路段、水量異常及設(shè)備故障等，同時(shí)通過設(shè)備監(jiān)控信號(hào)分析也可發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常問題。如果這些異常屬于緊急事故，則立刻進(jìn)行應(yīng)急報(bào)警。反之，則將分析結(jié)果通知相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)后予以解決。而對(duì)管網(wǎng)及設(shè)備維護(hù)工單的統(tǒng)計(jì)分析，可以發(fā)現(xiàn)一些溢流、井蓋丟失、設(shè)備損壞等事故多發(fā)路段，通過模擬分析、空間分析對(duì)這些路段進(jìn)行原因分析和識(shí)別，并提出處理建議，從而輔助進(jìn)行規(guī)劃改造和設(shè)備選型。更優(yōu)選實(shí)施方式中，基于所述的模擬分析的管網(wǎng)規(guī)劃決策步驟包括管網(wǎng)升級(jí)改造和管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟。所述的基于模擬分析的管網(wǎng)升級(jí)改造方法的步驟如下首先根據(jù)所述的現(xiàn)狀診斷方法的分析結(jié)果，了解管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)目前管網(wǎng)中存在的問題及原因，在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的原則下進(jìn)行管網(wǎng)布局的調(diào)整方案設(shè)計(jì)，方案設(shè)計(jì)的同時(shí)生成布局調(diào)整后的排水管網(wǎng)模擬模型；通過對(duì)布局調(diào)整后的排水管網(wǎng)進(jìn)行水動(dòng)力學(xué)仿真模擬并分析管道充滿度、流速、水位、節(jié)點(diǎn)水深等模擬結(jié)果以考察布局調(diào)整后的管網(wǎng)負(fù)荷情況；如果模擬結(jié)果分析顯示布局調(diào)整后仍未能滿足管網(wǎng)正常運(yùn)行的要求，則重新設(shè)計(jì)管網(wǎng)布局調(diào)整方案，直到管網(wǎng)可以安全有效運(yùn)行為止；如果方案實(shí)施過程出現(xiàn)修改，對(duì)于修改后的方案應(yīng)重新進(jìn)行模擬評(píng)估，以保證方案的可行性。完成的改造方案經(jīng)相關(guān)部門審核后都統(tǒng)一更新存儲(chǔ)到綜合數(shù)據(jù)庫中。所述的基于模擬分析的管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的步驟如下根據(jù)城市排水系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)流程和室外排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合豐富、專業(yè)、直觀的結(jié)果顯示功能，使建模技術(shù)和排水管網(wǎng)規(guī)劃方案有機(jī)結(jié)合在一起，首先根據(jù)GIS圖和土地利用規(guī)劃圖等進(jìn)行管道的定線，然后進(jìn)行污水量的估算和分配進(jìn)行管道的水力計(jì)算，方案設(shè)計(jì)完成后構(gòu)建規(guī)劃情景下的管網(wǎng)模擬模型，通過設(shè)定規(guī)劃情景參數(shù)，進(jìn)行模擬并通過模擬結(jié)果中的管道充滿度、水位、流速等參數(shù)分析管網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)荷情況，若管網(wǎng)負(fù)荷過大則需要進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的調(diào)整和優(yōu)化，直到設(shè)計(jì)方案滿足管網(wǎng)正常運(yùn)行的要求，完成的規(guī)劃方案經(jīng)相關(guān)部門審核后都統(tǒng)一更新存儲(chǔ)到綜合數(shù)據(jù)庫中。若實(shí)施過程如果出現(xiàn)方案修改，應(yīng)重新進(jìn)行方案的模擬評(píng)估，直到到滿足要求為止。本發(fā)明提供的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法的有益效果在于提供了一種基于GIS技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)和模型技術(shù)的綜合市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，實(shí)現(xiàn)了多種技術(shù)的有效集成，使得決策評(píng)估過程既具有排水管網(wǎng)模型提供的專業(yè)計(jì)算和分析功能，又利用GIS技術(shù)的直觀顯示功能和空間分析能力，同時(shí)利用監(jiān)測數(shù)據(jù)提高了模型的準(zhǔn)確性和可信度，從而克服了傳統(tǒng)決策分析結(jié)果難以讀懂、評(píng)估手段簡單、模型準(zhǔn)確難以保證等缺陷，極大地提高了排水管網(wǎng)的決策評(píng)估水平。


圖I示出排水管網(wǎng)模型構(gòu)建及模擬分析流程；圖2示出基于模擬分析的管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核流程；圖3示出基于模擬分析的管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷流程；圖4示出基于模擬分析的管網(wǎng)規(guī)劃決策方法流程。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I示出排水管網(wǎng)模型構(gòu)建及模擬分析流程，如圖I所示，模型分析的過程主要包括三個(gè)部分即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理和綜合數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、模型構(gòu)建以及模型集成應(yīng)用。首先，需要對(duì)基礎(chǔ)空間地形數(shù)據(jù)、排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)、遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛收集和整理并進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)庫構(gòu)建以及數(shù)據(jù)整理入庫等，從而為后續(xù)模型構(gòu)建過程中的管網(wǎng)屬性數(shù)據(jù)設(shè)置、拓?fù)潢P(guān)系檢查及修正等關(guān)鍵步驟提供必要的數(shù)據(jù)支持。其次，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集和綜合數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的基礎(chǔ)上進(jìn)行模型的構(gòu)建。在此過程分三個(gè)部分進(jìn)行(I)模型初步構(gòu)建；(2)監(jiān)測方案制定與實(shí)施；(3)模型參數(shù)識(shí)別。模型初步構(gòu)建具體流程先將收集整理的管網(wǎng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入專業(yè)管理平臺(tái)，構(gòu)建管網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。根據(jù)已有的排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)中的相關(guān)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，進(jìn)行管網(wǎng)匯水區(qū)的劃分及關(guān)聯(lián)。其次要對(duì)管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、排水管道和匯水區(qū)等要素的相關(guān)屬性進(jìn)行設(shè)置。由于管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、排水管道和匯水區(qū)等要素間存在著特定的拓?fù)潢P(guān)系，而在排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理過程中，不可避免地會(huì)造成各種各樣的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，因此，接著要進(jìn)行管網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系的檢查及修正，在此基礎(chǔ)上完成模型初步構(gòu)建。模型構(gòu)建好后，需要進(jìn)行監(jiān)測方案的制定與實(shí)施，以獲得更為準(zhǔn)確的模型輸入和確定模型參數(shù)，保證模型的可靠性。監(jiān)測方案的制定與實(shí)施具體流程首先，制定合理可行的監(jiān)測方案；其次，通過現(xiàn)場監(jiān)測獲取準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)；最后，對(duì)獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)如區(qū)域降雨量、節(jié)點(diǎn)污水入流量等是進(jìn)行排水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模擬與預(yù)警分析的必要條件；利用長時(shí)間序列的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，如主干管道的流量、重要節(jié)點(diǎn)的水深等，對(duì)模型中的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行率定和驗(yàn)證，以保證模擬結(jié)果的可靠性，提高模擬預(yù)測的可信度；利用關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測流量進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖表的統(tǒng)計(jì)分析，可直觀發(fā)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)上下游排水管道的過載、溢流、淤積和泄漏等問題，并可進(jìn)行定量化評(píng)估；另外，在實(shí)際的管網(wǎng)系統(tǒng)管理中，利用在線監(jiān)測技術(shù)還可以對(duì)排水管網(wǎng)的偷排、錯(cuò)接等現(xiàn)行進(jìn)行分析。模型參數(shù)的識(shí)別在初步構(gòu)建排水管網(wǎng)模型并對(duì)獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析后進(jìn)行的。具體流程如下首先，通過研究區(qū)域的大量相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)初始值的確定，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模型模擬并將模擬結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行比較。如果比較的結(jié)果不一致，則需要重新進(jìn)行參數(shù)初始值的確定，如果結(jié)果基本一致，則進(jìn)入到下一步即模型的參數(shù)率定；其次，在選定完成模型的參數(shù)率定后，可在預(yù)先設(shè)定的參數(shù)先驗(yàn)分布空間內(nèi)，通過隨機(jī)采樣方法獲取模型的參數(shù)組合并進(jìn)行模型模擬。如果模型模擬的結(jié)果不符合判斷規(guī)律，則需要進(jìn)行重新的隨機(jī)采樣步驟，如果符合判斷規(guī)律，則記錄所采用參數(shù)的數(shù)值。最后，在模型構(gòu)建的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步集成開發(fā)，可以使模型實(shí)現(xiàn)在各種不同模擬情景下，對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的水力和水質(zhì)的變化規(guī)律進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真模擬，為管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核 評(píng)估、管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷、管網(wǎng)規(guī)劃決策及其他事故輔助處理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。圖2示出基于模擬分析的管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核流程，如圖2所示，根據(jù)決策評(píng)估計(jì)劃，在現(xiàn)勢(shì)綜合管理數(shù)據(jù)庫的支持下，根據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、維護(hù)工單數(shù)據(jù)以及模擬分析結(jié)果，制定管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃，并設(shè)定年度維護(hù)計(jì)劃的模擬評(píng)估情景進(jìn)行模擬評(píng)估，根據(jù)模擬分析結(jié)果確定該計(jì)劃是否滿足管網(wǎng)維護(hù)要求，如果不滿足要求，則調(diào)整維護(hù)計(jì)劃重新進(jìn)行評(píng)估，直到運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃評(píng)估通過審核為止。在根據(jù)維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行管網(wǎng)維護(hù)過程，運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)不斷更新到綜合數(shù)據(jù)庫中。同時(shí)依據(jù)決策評(píng)估計(jì)劃，定期對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行現(xiàn)狀診斷，根據(jù)分析結(jié)果更新年度維護(hù)，以使得維護(hù)計(jì)劃始終適用于當(dāng)前的管網(wǎng)狀態(tài)。圖3示出基于模擬分析的管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷流程，如圖3所示，根據(jù)決策評(píng)估計(jì)劃，在現(xiàn)勢(shì)綜合管理數(shù)據(jù)庫的支持下，結(jié)合歷史運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)包括在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、維護(hù)工單數(shù)據(jù)等的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果以及模擬分析方法，可以給出重點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃建議、異常提醒及原因分析以及事故多發(fā)路段分析。通過分析運(yùn)行過程中的業(yè)務(wù)工單記錄以及模擬分析結(jié)果，可以識(shí)別易淤積路段、易溢流路段、高負(fù)荷路段、沖刷風(fēng)險(xiǎn)路段等，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)工程師共同篩選對(duì)維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行更新調(diào)整，從而得到預(yù)更新維護(hù)計(jì)劃，并選取關(guān)鍵點(diǎn)位進(jìn)行試運(yùn)行，在運(yùn)行過程中如果發(fā)現(xiàn)實(shí)施結(jié)果與分析結(jié)果不接近，則應(yīng)尋找原因，并對(duì)分析方法的優(yōu)化；如果結(jié)果較為接近，就可將整個(gè)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行更新，并根據(jù)計(jì)劃生成相應(yīng)的工單。將監(jiān)測數(shù)據(jù)作為輸入，通過動(dòng)態(tài)模擬可以發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的溢流事故、淤積路段、水量異常及設(shè)備故障等，同時(shí)通過設(shè)備監(jiān)控信號(hào)分析也可發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常問題。如果這些異常屬于緊急事故，則立刻進(jìn)行應(yīng)急報(bào)警。反之，則將分析結(jié)果通知相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)后予以解決；如果問題是屬于設(shè)備維護(hù)問題，則生成維護(hù)工單。如果不是，請(qǐng)相關(guān)人員確定是否屬于管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)問題，如果屬于管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)問題則生成維護(hù)工單。而對(duì)設(shè)備及管網(wǎng)維護(hù)工單的統(tǒng)計(jì)分析，可以發(fā)現(xiàn)一些溢流、井蓋丟失、設(shè)備損壞等事故多發(fā)路段，通過模擬分析、空間分析對(duì)這些路段進(jìn)行原因分析和識(shí)別，并提出處理建議，從而輔助進(jìn)行規(guī)劃改造和設(shè)備選型。在此過程中，如果不需要進(jìn)行規(guī)劃改造，則增加運(yùn)行維護(hù)頻率，確認(rèn)事故狀況是否有所改善，如果得到改善，則更新運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃以減少事故發(fā)生，反之，則通過規(guī)劃決策流程進(jìn)行規(guī)劃改造。圖4示出基于模擬分析的管網(wǎng)規(guī)劃決策方法流程，如圖4所示，管網(wǎng)規(guī)劃決策過程主要包括兩部分，即管網(wǎng)升級(jí)改造和管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。所述的基于模擬分析的管網(wǎng)升級(jí)改造的具體流程如下首先，根據(jù)決策評(píng)估計(jì)劃，在現(xiàn)勢(shì)綜合管理數(shù)據(jù)庫的支持下，結(jié)合在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、維護(hù)工單數(shù)據(jù)等歷史運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)包括以及模擬分析結(jié)果，進(jìn)行管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷。根據(jù)診斷分析的結(jié)果，識(shí)別目前管網(wǎng)中存在的問題及其原因，以確定進(jìn)行管網(wǎng)升級(jí)改造；根據(jù)要求設(shè)計(jì)管網(wǎng)改造方案，并利用模擬分析方法對(duì)改造方案進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，根據(jù)管道充滿度、流速、水位、節(jié)點(diǎn)水深等模擬結(jié)果分析，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)確定管網(wǎng)改造方案是否滿足要求。如果結(jié)果分析顯示改造方案未能滿足管網(wǎng)運(yùn)行要求，則重新設(shè)計(jì)改造方案并進(jìn)行評(píng)估，直到滿足要求為止；對(duì)于滿足要求的方案應(yīng)進(jìn)行費(fèi)用評(píng)估，保證經(jīng)濟(jì)可行性，以確定最終的改造方案并進(jìn)行實(shí)施，實(shí)施過程中如果需要對(duì)方案進(jìn)行修改，修改的方案應(yīng)重新進(jìn)行模擬評(píng) 估，直到滿足要求。實(shí)施的改造方案經(jīng)相關(guān)部門審核后都統(tǒng)一更新存儲(chǔ)到綜合數(shù)據(jù)庫中。所述的基于模擬分析的管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的具體流程如下首先，根據(jù)GIS地圖和土地利用規(guī)劃圖進(jìn)行排水管道的定線；其次，根據(jù)室外排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求對(duì)管網(wǎng)平面布局進(jìn)行規(guī)劃，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行匯水區(qū)的劃分以及污水量的預(yù)測；接著，在管網(wǎng)平面布局確定的基礎(chǔ)上，輸入管網(wǎng)設(shè)計(jì)條件參數(shù)，根據(jù)輸入的參數(shù)進(jìn)行管網(wǎng)水力計(jì)算與方案調(diào)整，初步確定排水管網(wǎng)各管段和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)參數(shù)，構(gòu)建規(guī)劃管網(wǎng)模型；再者，利用模擬模型對(duì)設(shè)定規(guī)劃情景下的管道設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，根據(jù)模擬結(jié)果分析管網(wǎng)運(yùn)行狀況。若管網(wǎng)運(yùn)行狀況不滿足要求，則調(diào)整管道設(shè)計(jì)參數(shù)再次進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，直到規(guī)劃方案滿足要求為止。方案實(shí)施過程中如果出現(xiàn)修改，應(yīng)重新進(jìn)行方案的模擬評(píng)估，以保證修改后的方案滿足要求。完成的規(guī)劃方案經(jīng)相關(guān)部門審核后都統(tǒng)一更新存儲(chǔ)到綜合數(shù)據(jù)庫中。最后，在規(guī)劃方案完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)劃方案的實(shí)施。在實(shí)施過程中如果進(jìn)行方案修改，則應(yīng)重新進(jìn)行方案模擬評(píng)估，直到滿足要求為止。規(guī)劃管網(wǎng)竣工數(shù)據(jù)通過相關(guān)部門審核后也統(tǒng)一更新存儲(chǔ)到綜合數(shù)據(jù)庫中。(實(shí)施例)以某城市主城區(qū)排水管網(wǎng)系統(tǒng)為例，該城市城區(qū)范圍劃定為外環(huán)路以內(nèi)，規(guī)劃面積為590平方公里。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2009年底，該城市城區(qū)市政雨污水管網(wǎng)總長3800公里，雨水管網(wǎng)2195公里，污水管網(wǎng)1614公里，城區(qū)共有9座污水處理廠。該城市管網(wǎng)管理普遍存在如下問題信息保存方式落后，難以跟上信息變化速度；管理效率低下城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)空間定位精度不明確、不統(tǒng)一；城區(qū)部分排水管網(wǎng)長期處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)；城區(qū)內(nèi)澇積水問題嚴(yán)重。采用本發(fā)明提供的排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，其具體實(shí)施步驟和效果如下(I)對(duì)基礎(chǔ)空間地形數(shù)據(jù)、排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)、遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛的收集整理，為后續(xù)模型構(gòu)建過程中的屬性數(shù)據(jù)設(shè)置、拓?fù)潢P(guān)系檢查及修正等關(guān)鍵步驟提供必要的數(shù)據(jù)支持，并設(shè)計(jì)和構(gòu)建綜合數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一存儲(chǔ)管網(wǎng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。(2)對(duì)該城區(qū)1120公里的污水管網(wǎng)進(jìn)行了初步建模，對(duì)管線缺失、管道反向、檢查井空間位置錯(cuò)誤、重復(fù)管線等拓?fù)溴e(cuò)誤進(jìn)行了修正，保證管道連接關(guān)系正確。(3)通過實(shí)地勘察以及綜合考慮排水類型、管道接口、水力特殊點(diǎn)要求等方面，選擇關(guān)鍵水力節(jié)點(diǎn)、污水處理廠前干管關(guān)鍵處、居民住宅密集區(qū)關(guān)鍵匯集位置、典型小區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測，最終確定了 18個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，其中14個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行6個(gè)月連續(xù)監(jiān)測以及4個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行臨時(shí)測量，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)識(shí)別平時(shí)、周末及節(jié)假日的污水排放規(guī)律，對(duì)監(jiān)測點(diǎn)位的負(fù)荷狀況進(jìn)行了評(píng)估。如對(duì)某干管監(jiān)測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)該管道長期處于過載狀態(tài)，高峰時(shí)液位達(dá)到4. 5m,按照I. 2m管徑，O. 005的坡度計(jì)算，上游至少有6600m管道處于過載狀態(tài)，存在較高的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。(4)選擇2010年2月份兩個(gè)典型日和2010年3月份一個(gè)典型日對(duì)模型分別進(jìn)行了率定和驗(yàn)證，模擬結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果基本保持一致。(5)基于該模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬分析評(píng)估，發(fā)現(xiàn)第三、第五污水廠的處理能力明顯不 足，第五污水廠的處理能力至少需要提高三倍才能滿足現(xiàn)有服務(wù)需求。其中在某一個(gè)旱天 23. 6%的管段出現(xiàn)了不同程度的過載，其中63km的管道處于完全過載狀態(tài)。70%的管段的流速低于O. 6m/s，管道淤積風(fēng)險(xiǎn)較高。同時(shí)可用于優(yōu)化調(diào)度的空間很小，建議進(jìn)行部分管道改造。(6)2009年底至今歷時(shí)一年半的時(shí)間進(jìn)行了該區(qū)域管網(wǎng)監(jiān)測、模型的構(gòu)建和模擬分析工作，對(duì)城區(qū)進(jìn)行整體現(xiàn)狀評(píng)估和診斷，為管網(wǎng)的管理和規(guī)劃提供了切實(shí)的建議，決策支持效果顯者。以上實(shí)施例，僅是用于詳細(xì)說明本發(fā)明，并不用來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，其特征在于，包括 基于在線監(jiān)測，進(jìn)行排水管網(wǎng)模型構(gòu)建和模擬分析的步驟； 基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核評(píng)估的步驟； 基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷的步驟；以及 基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃決策的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，其特征在于 該方法綜合運(yùn)用排水管網(wǎng)模型、在線監(jiān)測技術(shù)以及GIS技術(shù)，其中， 利用排水管網(wǎng)模型，通過設(shè)定各種模擬情景下，根據(jù)城市的地表降雨徑流和排水管網(wǎng)匯流規(guī)律，模擬城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行特征，模擬結(jié)果為管網(wǎng)決策評(píng)估提供依據(jù)； 利用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)模型關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行定期的自動(dòng)率定，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)與圖表的統(tǒng)計(jì)分析，直觀發(fā)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)上下游排水管道的過載、溢流、淤積和泄漏的問題，并進(jìn)行定量化評(píng)估； 利用GIS技術(shù)為模型的應(yīng)用提供空間分析、查詢和顯示功能，為監(jiān)測數(shù)據(jù)和排水管網(wǎng)模型模擬結(jié)果的顯示提供直觀的展示手段。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，其特征在于 所述的基于在線監(jiān)測進(jìn)行排水管網(wǎng)模型構(gòu)建和模擬分析的步驟如下 首先是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集整理和綜合數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，統(tǒng)一存儲(chǔ)管網(wǎng)靜態(tài)設(shè)施數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，為后續(xù)模型構(gòu)建過程中的屬性數(shù)據(jù)設(shè)置、拓?fù)潢P(guān)系檢查及修正步驟提供必要的數(shù)據(jù)支持；在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的基礎(chǔ)上，構(gòu)建專業(yè)的管理平臺(tái)用于提供排水管網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)分析以及模型模擬分析工具；利用該平臺(tái)進(jìn)行管網(wǎng)模型的構(gòu)建，模型構(gòu)建分三個(gè)部分進(jìn)行(I)模型初步構(gòu)建；(2)現(xiàn)場監(jiān)測方案的制定與實(shí)施；(3)模型參數(shù)的識(shí)別，所述的模型初步構(gòu)建是根據(jù)已有排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)中的相關(guān)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，進(jìn)行管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的匯水區(qū)或服務(wù)區(qū)的劃分，拓?fù)錂z查及修正，構(gòu)建節(jié)點(diǎn)-管線-匯水區(qū)或服務(wù)區(qū)之間的空間網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)關(guān)系，并生成模型模擬所需的相關(guān)輸入文件，以便進(jìn)行模型參數(shù)的識(shí)別與驗(yàn)證； 所述的現(xiàn)場監(jiān)測方案的制定與實(shí)施通過制定監(jiān)測方案，對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)測，獲得更為準(zhǔn)確的模型輸入數(shù)據(jù)；利用長時(shí)間序列的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，對(duì)模型中的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行率定和驗(yàn)證； 所述的模型參數(shù)的識(shí)別在初步構(gòu)建排水管網(wǎng)模型并對(duì)獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析后，通過研究區(qū)域的大量相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)取值范圍的設(shè)定，并在不確定性環(huán)境下對(duì)模型中的不確定性參數(shù)進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，以使模型更加真實(shí)的反映排水管網(wǎng)的客觀排水規(guī)律，首先，選定模型的率定參數(shù)、目標(biāo)函數(shù)及可接受范圍，在預(yù)先設(shè)定的參數(shù)先驗(yàn)分布空間內(nèi)，通過隨機(jī)采樣方法獲取模型的參數(shù)組合并進(jìn)行模型計(jì)算；其次，利用目標(biāo)函數(shù)計(jì)算模型參數(shù)的可接受程度；最后，求出所有可接受參數(shù)的后驗(yàn)分布，并分析其不確定性。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，其特征在于 所述的基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核評(píng)估的步驟如下 借助管網(wǎng)模擬模型進(jìn)行模擬評(píng)估，在現(xiàn)勢(shì)綜合管理數(shù)據(jù)庫的支持下，結(jié)合歷史運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，利用監(jiān)測數(shù)據(jù)作為輸入通過長期模擬評(píng)估排水管網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃的合理與否，是否能滿足運(yùn)行維護(hù)要求，是否存在缺陷，再根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，直到得到最終的運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃，在運(yùn)行維護(hù)過程中，通過所述的現(xiàn)狀診斷步驟發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題時(shí)對(duì)于維護(hù)計(jì)劃應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整，以保證運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃始終適用于當(dāng)前管網(wǎng)狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，其特征在于 基于所述的模擬分析進(jìn)行的管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷方法的步驟如下 首先根據(jù)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)或排水規(guī)劃設(shè)計(jì)方案構(gòu)建排水管網(wǎng)的模擬模型；然后利用管網(wǎng)分析和計(jì)算模擬模塊進(jìn)行排水管網(wǎng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析和動(dòng)態(tài)模擬分析，靜態(tài)分析主要分析管網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征；動(dòng)態(tài)模擬主要對(duì)管道內(nèi)的水力和水質(zhì)狀況進(jìn)行仿真模擬，根據(jù)評(píng)估要求選擇晴天情景模擬、單場降雨模擬或長時(shí)間連續(xù)模擬，以了解管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)目前管網(wǎng)中存在的問題及原因，結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析分析結(jié)果，識(shí)別重點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃建議、異常提醒及原因分析和事故多發(fā)路段分析； 通過動(dòng)態(tài)模擬分析結(jié)果以及分析運(yùn)行過程中的業(yè)務(wù)工單記錄，可以識(shí)別易淤積路段、易溢流路段、高負(fù)荷路段、沖刷風(fēng)險(xiǎn)路段等，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)工程師共同篩選對(duì)維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行更新調(diào)整，從而得到預(yù)更新維護(hù)計(jì)劃，并選取關(guān)鍵點(diǎn)位進(jìn)行試運(yùn)行，在運(yùn)行過程中如果發(fā)現(xiàn)實(shí)施結(jié)果與分析結(jié)果不接近，則應(yīng)尋找原因，并對(duì)分析方法的優(yōu)化；如果結(jié)果較為接近，可將整個(gè)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行更新，并根據(jù)計(jì)劃生成相應(yīng)的工單， 將監(jiān)測數(shù)據(jù)作為輸入，通過動(dòng)態(tài)模擬可以發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的溢流事故、淤積路段、水量異常及設(shè)備故障等，同時(shí)通過設(shè)備監(jiān)控信號(hào)分析也可發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常問題，如果這些異常屬于緊急事故，則立刻進(jìn)行應(yīng)急報(bào)警，反之，則將分析結(jié)果通知相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)后予以解決； 通過對(duì)管網(wǎng)及設(shè)備維護(hù)工單的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)事故多發(fā)路段，通過模擬分析、空間分析對(duì)這些路段進(jìn)行原因分析和識(shí)別，并提出處理建議，從而輔助進(jìn)行規(guī)劃改造和設(shè)備選型。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，其特征在于 基于所述的模擬分析進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃決策的步驟包括管網(wǎng)升級(jí)改造和管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟； 所述的基于模擬分析的管網(wǎng)升級(jí)改造步驟如下首先根據(jù)所述的現(xiàn)狀診斷方法的分析結(jié)果，了解管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)目前管網(wǎng)中存在的問題及原因，在技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)合理的原則下進(jìn)行管網(wǎng)布局的調(diào)整方案設(shè)計(jì)，方案設(shè)計(jì)的同時(shí)生成布局調(diào)整后的排水管網(wǎng)模擬模型；通過對(duì)布局調(diào)整后的排水管網(wǎng)進(jìn)行水動(dòng)力學(xué)仿真模擬并分析管道充滿度、流速、水位、節(jié)點(diǎn)水深等模擬結(jié)果以考察布局調(diào)整后的管網(wǎng)負(fù)荷情況；如果模擬結(jié)果分析顯示布局調(diào)整后仍未能滿足管網(wǎng)正常運(yùn)行的要求，則重新設(shè)計(jì)管網(wǎng)布局調(diào)整方案，直到管網(wǎng)可以安全有效運(yùn)行；如果方案實(shí)施過程出現(xiàn)修改，對(duì)于修改后的方案應(yīng)重新進(jìn)行模擬評(píng)估，以保證方案的可行性，完成的改造方案經(jīng)相關(guān)部門審核后都統(tǒng)一更新存儲(chǔ)到綜合數(shù)據(jù)庫中，所述的基于模擬分析的管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)步驟如下根據(jù)城市排水系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)流程和室外排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求綜合進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合豐富、專業(yè)、直觀的結(jié)果顯示功能，使建模技術(shù)和排水管網(wǎng)規(guī)劃方案有機(jī)結(jié)合在一起，首先根據(jù)GIS圖和土地利用規(guī)劃圖等進(jìn)行管道的定線，然后進(jìn)行污水量的估算和分配進(jìn)行管道的水力計(jì)算，方案設(shè)計(jì)完成后構(gòu)建規(guī)劃情景下的管網(wǎng)模擬模型，通過設(shè)定規(guī)劃情景參數(shù)，進(jìn)行模擬并通過模擬結(jié)果中的管道充滿度、水位、流速等參數(shù)分析管網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)荷情況，若管網(wǎng)負(fù)荷過大則需要進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的調(diào)整和優(yōu)化，直到設(shè)計(jì)方案滿足管網(wǎng)正常運(yùn)行的要求，完成的規(guī)劃方案經(jīng)相關(guān)部門審核后都統(tǒng)一更新存儲(chǔ)到綜合數(shù)據(jù)庫中，若實(shí)施過程如果出現(xiàn)方案修改，應(yīng)重新進(jìn)行方案的模擬評(píng)估，直到到滿足要求為 止。
全文摘要
本發(fā)明提供一種市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，包括基于在線監(jiān)測，進(jìn)行排水管網(wǎng)模型構(gòu)建和模擬分析的步驟；基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)維護(hù)計(jì)劃審核評(píng)估的步驟；基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)現(xiàn)狀診斷的步驟；以及基于所述模擬分析，進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃決策的步驟。利用本發(fā)明，提供了一種基于GIS技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)和模型技術(shù)的綜合市政排水管網(wǎng)決策評(píng)估方法，實(shí)現(xiàn)了多種技術(shù)的有效集成，使得決策評(píng)估過程既具有排水管網(wǎng)模型提供的專業(yè)計(jì)算和分析功能，又利用GIS技術(shù)的直觀顯示和空間分析能力，并利用監(jiān)測數(shù)據(jù)提高了模型準(zhǔn)確性和可信度，從而克服了傳統(tǒng)決策分析結(jié)果難以讀懂、評(píng)估手段簡單、模型準(zhǔn)確難以保證等缺陷，極大地提高了排水管網(wǎng)決策評(píng)估水平。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK102890792SQ201110204240
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
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