一种生态管网数字化管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生态管网数字化管理系统及方法，包括管网、监控装置、管网管理中心、控制中心和云端储存器，管网上等间距设置有数据采集装置，管网上设置有密封机构，监控装置通过VPN将数据传输至管网管理中心，管网管理中心通过VPN将数据传输至控制中心。其方法包括：先对管网进行编号，再建立管网管理中心和控制中心，然后通过数据采集装置采集数据传输至管网管理中心，再传输至控制中心，并通过云端储存器进行存储。本发明专利技术不仅可以实现各个管网的独立化监控管理，而且可以实现对管网中出现问题的部分进行快速显示报警，并作出局部封闭处理，同时不影响其他管网的正常运行，大大提高了整个数字化管理系统的运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种生态管网数字化管理系统及方法
本专利技术涉及一种生态管网数字化管理系统及方法。
技术介绍
生态管网是现代城市基础设施的重要组成部分，主要包括给水、排水、燃气、热力、电信、电力、工业管道等几大类，其种类繁多、分布广泛、管线敷设时间跨度大，并且伴随着城市规划、建设的发展而日益增多，同时还处于不断的更新之中。生态管网信息是城市建设、规划、设计、施工、管理和决策的一种宝贵资料，是重要的城市设施基础管理信息。如果不能准确、完整的掌握生态管网信息，将会带来许多方面的不便，设置会给城市社会和经济造成重大损失。同时，生态管网就像人体内的“血管”和“神经”，时刻担负着传送相关信息和输送能量的工作，是城市赖以长期生存和快速发展的物质基础，经常被称为城市的“生命线”。掌握和摸清城市地下管网的现状，是城市自身的发展和规划建设的需要，也是防灾和应付突发性重大事故的需要。生态管道近几年改建扩建频繁，致使管道信息更新速度滞后于管道建设速度。这使得部分管道的信息不准确，甚至无信息可查。为保证水利模型的准确性，完整性，并且为将来的施工提供准确无误的基础资料，在管道维护过程中将会用到大量的地面测量信息，作为管道维护施工的依据。利用传统测量方式不仅工作程序复杂，对人员的专业技能有较高要求，而且人力物力消耗也很大。随着社会经济的发展和人口的城市化，城市灾害的危害日益突出，尤其是迅速膨胀发展的大城市和特大城市，城市的自然灾害、环境灾害和认为灾害都是十分严重。一个现代化城市的可持续发展，必须是具有安全保障，特别是面对突发事件和灾害，能够做出快速的正确决策和有效的救援响应。所以，从城市发展战略高度认识生态管网在城市规划、建设和管理中的作用与地位，掌握和摸清城市生态管网的现状，是城市自身经济社会发展的需要，是城市规划建设的需要，也是防灾和应付突发性重大事故的需要。对维护城市生命线的正常运行、保证城市居民的正常生产、生活和社会发展都具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种生态管网数字化管理系统及方法的技术方案，该系统的设计不仅可以大大降低人工操作的劳动强度，提高对管网的监控效率，而且可以对各个管网的使用时间和情况进行记录，便于判断各个管网的使用寿命，及时更换相应的管网，实现对整个生态管网的智能化控制，该系统的使用方法简单，不仅可以实现各个管网的独立化监控管理，而且可以实现对管网中出现问题的部分进行快速显示报警，并作出局部封闭处理，同时不影响其他管网的正常运行，大大提高了整个数字化管理系统的运行效率。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：包括管网、监控装置、管网管理中心、控制中心和云端储存器，管网上等间距设置有数据采集装置，管网上的数据采集装置均与监控装置电性连接，管网上设置有密封机构，密封机构位于相邻两个数据采集装置之间，监控装置通过VPN将数据传输至管网管理中心，管网管理中心通过VPN将数据传输至控制中心，控制中心通过通信模块将数据传输至云端储存器；通过数据采集装置的设计，可以实时对相应的管网进行监测，当数据采集装置所采集的数据偏离设定范围时，通过管网管理中心可以进行报警，降低了人工检测的难度，实现管网的智能化管理，监控装置可以对同一管网上每个数据采集装置采集的数据进行监测，并将收集的数据通过VPN网络传输至管网管理中心，实现每个管网独立控制，降低检索维修的难度，当管网出现问题时，通过密封机构可以对管网中出现问题的部分进行局部断流，提高维修施工时的安全性和可靠性，同时不影响其他管网的正常使用，VPN网络的设计可以实现生态管网数字化管理，不占用其他公共网络，提高生态管网数字化管理的稳定性和可靠性，管网管理中心可以对整个区域内的管网进行监测控制，并能实时对收集到的数据进行分析检测，形成相应的图像、图片及文字形式传递至控制中心，同时可以对出现问题的管网进行报警，便于快速找出出现问题的位置，控制中心可以对整个管网绘制地图，并通过数字化显示设备进行显示，可以直观的看到各个管网数据的实时变化情况，并将数据储存至数据库中，数据库中的数据通过通信模块传输至云端储存器，便于统一存储管理，同时可以调取历史数据，便于分析判断各个管网的使用寿命。进一步，所述数据采集装置包括流量计、摄像机、GPS定位器、酸碱度检测仪和电源，流量计设置在管网的底部，摄像机固定连接在管网的顶部，GPS定位器和酸碱度检测仪位于管网的侧面上，电源位于管网的外侧面上，流量计、摄像机、GPS定位器和酸碱度检测仪位于同一竖直平面内，流量计用于检测管网内液体的流量，摄像机用于拍摄管网内的液体流动情况，GPS定位器用于确定管网的位置，酸碱度检测仪用于测量管网内液体的酸碱度，电源为数据采集装置提供电能，通过流量计、摄像机和酸碱度检测仪的设计，可以大大提高对管网的检测效果，实现实时数据的传输，GPS定位器可以对管网进行定位，方便查询维修。进一步，管网管理中心包括PLC控制模块、可视化系统功能模块和报警模块，PLC控制模块控制可视化系统功能模块和报警模块工作。进一步，系统功能模块包括可视化查询模块、数据编辑模块、图层管理模块、图形编辑模块、图形生成模块、统计分析模块、参数定位模块、输出模块、图片管理模块和管网分析模块，可视化查询模块具有图形驱动功能，实现对目标信息的查询，以及利用比例尺寸控制图层信息量，图形编辑模块包括大量的管网图形符号数据编辑模块，可以实现对模块的不同操作，图形编辑模块可以为工作人员提供各种灵活的绘图工具，具备完整的管网图编辑器，图层管理模块负责对不同的图层进行有效管理，并对不同图层予以任意灵活的组合，图形生成模块可以利用数据库信息，按照当前图层动态生成新的图层，参数定位模块通过管网名称等给定参数，自动在图件上对具体的目标予以选定，统计分析模块主要负责统计分析工作，可以各类管网公里数等进行统计，并及时对报表予以显示和打印统计，输出模块可以实现各类数据、图形以及成果表的输出，图片管理模块主要负责对各种图片进行管理，例如对图片入库和修改，以及图片与圈层目标挂接，管网分析模块用于实现管网静、动态仿真，在管网地图上对最终的分析结果予以显示。进一步，通信模块包括WIFI通信模块和GPRS通信模块。进一步，控制中心包括GIS地理系统、数字化显示设备和数据库。进一步，监控装置监控相对应的管网，将管网上的数据及时传输至管网管理中心，实现每个管网的独立化监控，降低管网管理中心的数据处理难度，提高整个数字化管理系统的运行效率。进一步，管网的内侧面上设置有隔温层，隔温层的设计可以将管网内外进行隔离，当管网内的液体在流动时，减小对周围土壤的影响。进一步，密封机构包括电机和密封板，电机固定连接在管网的顶面上，密封板通过转轴连接电机，密封板位于管网的内部，且密封板与管网相匹配，密封板的外圆周侧面上设置有密封条，通过电机经转轴带动密封板旋转，进而可以实现对管网的密封，密封条提高了密封的效果。使用如上述的一种生态管网数字化管理系统的方法，其特征在于包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：包括管网、监控装置、管网管理中心、控制中心和云端储存器，所述管网上等间距设置有数据采集装置，所述管网上的所述数据采集装置均与所述监控装置电性连接，所述管网上设置有密封机构，所述密封机构位于相邻两个所述数据采集装置之间，所述监控装置通过VPN将数据传输至所述管网管理中心，所述管网管理中心通过VPN将数据传输至所述控制中心，所述控制中心通过通信模块将数据传输至所述云端储存器。/n

【技术特征摘要】
1.一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：包括管网、监控装置、管网管理中心、控制中心和云端储存器，所述管网上等间距设置有数据采集装置，所述管网上的所述数据采集装置均与所述监控装置电性连接，所述管网上设置有密封机构，所述密封机构位于相邻两个所述数据采集装置之间，所述监控装置通过VPN将数据传输至所述管网管理中心，所述管网管理中心通过VPN将数据传输至所述控制中心，所述控制中心通过通信模块将数据传输至所述云端储存器。


2.根据权利要求1所述的一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：所述数据采集装置包括流量计、摄像机、GPS定位器、酸碱度检测仪和电源，所述流量计设置在所述管网的底部，所述摄像机固定连接在所述管网的顶部，所述GPS定位器和所述酸碱度检测仪位于所述管网的侧面上，所述电源位于所述管网的外侧面上，所述流量计、所述摄像机、所述GPS定位器和所述酸碱度检测仪位于同一竖直平面内，所述流量计用于检测管网内液体的流量，所述摄像机用于拍摄管网内的液体流动情况，所述GPS定位器用于确定管网的位置，所述酸碱度检测仪用于测量管网内液体的酸碱度，所述电源为数据采集装置提供电能。


3.根据权利要求1所述的一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：所述管网管理中心包括PLC控制模块、可视化系统功能模块和报警模块，所述PLC控制模块控制所述可视化系统功能模块和所述报警模块工作。


4.根据权利要求3所述的一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：所述系统功能模块包括可视化查询模块、数据编辑模块、图层管理模块、图形编辑模块、图形生成模块、统计分析模块、参数定位模块、输出模块、图片管理模块和管网分析模块，所述可视化查询模块具有图形驱动功能，实现对目标信息的查询，以及利用比例尺寸控制图层信息量，所述图形编辑模块包括大量的管网图形符号数据编辑模块，可以实现对模块的不同操作，所述图形编辑模块可以为工作人员提供各种灵活的绘图工具，具备完整的管网图编辑器，图层管理模块负责对不同的图层进行有效管理，并对不同图层予以任意灵活的组合，所述图形生成模块可以利用数据库信息，按照当前图层动态生成新的图层，所述参数定位模块通过管网名称等给定参数，自动在图件上对具体的目标予以选定，所述统计分析模块主要负责统计分析工作，可以各类管网公里数等进行统计，并及时对报表予以显示和打印统计，所述输出模块可以实现各类数据、图形以及成果表的输出，所述图片管理模块主要负责对各种图片进行管理，例如对图片入库和修改，以及图片与圈层目标挂接，所述管网分析模块用于实现管网静、动态仿真，在管网地图上对最终的分析结果予以显示。


5.根据权利要求1所述的一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：所述通信模块包括WIFI通信模块和GPRS通信模块。


6.根据权利要求1所述的一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：所述控制中心包括GIS地理系统、数字化显示设备和数据库。


7.根据权利要求1所述的一种生态管网数字化管理系统，其特征在于：所述监...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭京，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33