本发明涉及管道管理技术领域，具体涉及一种地下管网综合管理平台及管理方法。
背景技术：
我国经济的发展，带动了城市的建设，城市规模的不断扩大和现代化程度的提高，城市地下空间开发利用越来越受到各方面的重视，建设工程规模庞大，使用功能日趋复杂。城市地下管网也越来越庞大、密集，其种类也更趋复杂，与地上各项工程设施的交叉矛盾也日趋突出。
相对于城市地下管网的快速发展，对城市地下管线的自动化管理却显得滞后，已基本不能适应管网业务的增长需求，并在很大程度上制约了城市发展。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种地下管网综合管理平台及管理方法，以实现对城市地下管线全面的自动化、信息化管理。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种地下管网综合管理平台，该平台包括：
监控子系统，用于实时对管网进行监测；以及
数据分析子系统，用于实现对监测的数据进行分析；
管线模型子系统；以及
数据查询子系统，用于管线数据进行查询。
优选地，监控子系统包括：
一监控单元，由于实时获取监控数据；
一定位单元，该定位单元用于对监测现场进行定位，并通过坐标转换将定位信息显示到gis地图中；以及
一图层建立单元，该图层建立单元用于将监测终端的监测数据在gis地图中建立图层。
优选地，该数据分析子系统包括：
一模型库，该模型库内存储有多种风险分析模型；以及
一分析单元，该分析单元用于调用模型库中的风险分析模型，然后根据风险分析模型输出分析结果。
优选地，该数据分析子系统还包括：
一报警单元，该报警单元在数据出现异常时发出警报。
优选地，该数据分析子系统还包括：一风险评估分析报告自动生成单元，该风险评估分析报告自动生成单元将分析单元的分析结果以预设的格式输出，生成风险评估分析报告。
优选地，管线模型子系统包括三维建筑模型管线、管点模型、三维场景以及二维管线数据。
优选地，数据查询子系统包括：
查询条件判断单元，用于对查询条件进行判断；以及
查询方法匹配单元。
一种地下管网综合管理方法，该方法包括：
获取监控数据；
将该监控数据图层显示；
对该监控数据进行实时分析，并根据分析结果生成风险评估分析报告。
优选地，还包括数据查询过程，包括对查询条件的判断；以及根据查询条件选择适合的结果。
优选地，查询条件的判断过程包括：
如果判断查询条件是属性数据还是图像数据，如果是属性数据则选择属性数据查询过程，如果是图形数据则选择图形数据查询过程，如果既包括属性数据又包括图形数据，则选择图形与属性的混合查询，如果皆不属于上述情况，则选择模糊查询过程。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明实现了对地下管网的实时监测以及实时数据的显示，并且实现了对监测数据的在线分析，同时可以实现多种方式的数据查询。
附图说明
图1是本发明的地下管网综合管理平台的结构框图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
一种地下管网综合管理平台，该平台包括：
监控子系统，用于实时对管网进行监测；
数据分析子系统，用于实现对监测的数据进行分析；
管线模型子系统；以及
数据查询子系统，用于管线数据进行查询。
在本发明中，监控子系统包括布置于管网现场，用于实现对管网现场的各项数据进行实时监控的监控单元，该监控单元包括但不限于巡检无人机、管线现场的传感设备等；监控子系统采集的数据会通过有线或者无线的方式传输给数据分析子系统，数据分析子系统对给各项子系统进行分析。
进一步地，监控子系统还包括：
一定位单元，该定位单元用于对监测现场进行定位，并通过坐标转换将定位信息显示到gis地图中；以及
一图层建立单元，该图层建立单元用于将监测终端的监测数据在gis地图中建立图层。
本发明中对管道的监测数据会在gis地图中通过不同的图形进行实时显示，使得监控更加直观明了。
进一步地，该数据分析子系统包括：
一模型库，该模型库内存储有多种风险分析模型，例如管道厚度分析模型；管道流速指数模型；管线湿度环境模型；管线温度环境模型；管道压力指数模型等；以及
一分析单元，该分析单元用于调用模型库中的风险分析模型，然后根据风险分析模型输出分析结果。
在本发明中，通过大量数据预先训练多种参数模型，当即受到监控子系统的各项参数之后，分析单元调用相应的模型，姜接收的参数输入至相应的模型，通过模型输出分析结果。
例如，在某一特定的温湿度环境下，对不同壁厚的管道产生风险进行训练，得到该特定的温湿度环境下，不同的壁厚的管道产生的风险的几率；同理也可以训练其他参数。
进一步地，该数据分析子系统还包括：
一报警单元，该报警单元在数据出现异常时发出警报，具体可以通过通信、计算机网络、广播等多种手段向应急相关机构和人员以及公众发布异常信息等；以及
一风险评估分析报告自动生成单元，该风险评估分析报告自动生成单元将分析单元的分析结果以预设的格式输出，生成风险评估分析报告。
进一步地，当分析单元分析出监控的数据产生风险的几率达到某一阈值的情况下，会生成风险评估分析报告。
管线模型子系统包括三维建筑模型管线、管点模型、三维场景以及二维管线数据，该管线模型子系统的结构以及建立在本领域中属于现有技术，在此不再赘述。
数据查询子系统用于实现对管线子系统的各项数据进行查询，包括：
查询条件判断单元，用于对查询条件进行判断；以及
查询方法匹配单元。
在发明中，支持属性数据查询、图形数据查询、混合数据查询以及模糊数据查询。
根据空间目标的属性数据来查询该目标的其他属性信息或者相应当图形信息。gis中基于属性数据的查询包括两个方面的内容：由地物目标的某种属性数据(或者属性集合)查询该目标的其他属性信息；由地物目标的属性信息查询其对应的图形信息。我们以自来水管网信息系统为例来讲述这两种方式。前一种，比如我们需要查找系统中管径80厘米的水管是什么材质制造的；后一种，我们需要在屏幕上显示编码为dh0010339的管道在地图的什么位置上。目前gis的地物属性数据库大多是以传统的关系数据库为基础的，因此基于属性的gis查询可以通过关系数据库的sql语言进行查询。一般来说，地物的图形数据和属性数据是分开存贮的，图形和属性之间通过目标的id码进行关联，通过sql语言操作数据库进行查询。
基于属性数据查询属性数据的sql语句一例：
selectaddressfrompipe.dbwhereid＝'gw1003045'
从管道属性表中查询编号为gw1003045的管道所在的地址。基于属性数据查询图形数据的sql语句一例：selectx,yfrompipecoord.dbwhereid＝'gw1003045'从管道坐标表中查询编号为gw1003045的管道的坐标串。
基于图形的查询是可视化的查询，用户通过在屏幕上选取地物目标来查询其对应的图形和属性信息。基于图形的查询包括两种方式：区域查询和点选查询。区域查询包括矩形区域、圆形区域和任意多边形区域查询，用户通过在屏幕上指定一个区域来查询其中的地物目标的信息；点取查询指用户通过直接在屏幕上选取地物目标的整体(点状地物)或者局部(线状和面状地物)来查询其信息。gis中基于图形数据的查询包括两个方面的内容：由屏幕显示的地物目标查询该目标的属性信息；由地物目标查询该目标其他部分的图形信息或者是与其相关的其他目标的图形信息。我们同样以地下管线系统为例来说明这两种查询。前一种，我们在屏幕上选取一段管道，通过其id码在属性数据库中查询它对应的属性数据(如管段类别，埋深等)；后一种，我们可以通过点取该管段上的某一点来查找到整条管段，可以查询与该管段相关联的接头、阀门、支管等信息。
一般来说，基于图形数据的查询是一种可视化的查询。目标的选取包括点选区域和选取两种：点选时通过鼠标点取点状目标或者线状目标和面状目标的一部分来选取整个目标；区域查询包括下图所示的三种方式：矩形查询、圆形查询和任意多边形查询，可以自行定义是否只有当目标全部落入指定区域才认为该目标被选中。
基于图形数据的空间查询，查询条件是屏幕显示图形，为方便用户进行图形选取，点选应该设置合适的选取捕捉范围，区域查询要注意目标与查询区域边界相交时的处理。
可视化空间查询是为方便用户输入查询条件而设计的，在gis中仍然要翻译成形式化的sql语言。查询过程是：通过屏幕捕捉获取目标的坐标信息，根据坐标信息在图形库中查询对应的图形及其id，如果是图形是通过部分查询整体，应该通过id在图形库中找到该目标的所有图形数据，如果是查询属性信息，则通过id在属性库中查找需要的属性项。
图形与属性的混合查询是指查询条件同时包括了图形部分的内容和属性方面的内容，查询结果集应该同时满足这两个方面的要求。
gis中的查询往往不仅仅是单一的图形或者属性信息查询，而是包含了两者的混合查询。比如在管线系统中，我们需要查询指定区域内的具有某种属性的目标，例如查询在屏幕上指定圆域以内的管径为80厘米的混凝土管道。这一查询是图形查询混合查询，查询条件包含了三个条件：坐标范围限制、管段口径限制和管段材质限制。查询的结果可以是图形的屏幕显示或者属性的报表显示。
混合查询中有两个方面是比较重要的，一是查询条件的分离，一是查询的优化。对于多条件的混合查询，查询的条件要分离为对图形和属性的查询，在相应的图形数据和属性数据库中查询，结果为二者的交集。查询优化在多条件查询情况下可以通过调整查询顺序来提高查询的执行效率。
一般意义上的模糊查询指的是限定需要查询的数据项的部分内容，查询所有数据项重具有该内容的数据库记录。gis中的模糊查询与其他的数据库的模糊查询是相通的，只是更多的具有空间数据的特性。对于属性数据的模糊查询，完全等同于一般意义的数据库模糊查询；空间数据的模糊查询在于通过目标图形上某一点的(点选)或者某一部分确定整个目标。由于地物目标的空间特性和计算机环境决定了用户不可能通过点选完整选取目标(线状和面状目标)，而只能通过区域或者点选的方式进行图形的查询。
模糊查询指的是待查询项的数据不确定，具有一定的模糊性或者概括性。这种模糊性往往导致查询结果是一个目标集合。模糊查询是快速获取具有有种特性的数据集的快速方法。例如，我们在数据库中，管段埋藏的起止地址信息是详细到门牌号的，而一条街道的管道往往是由几个管段构成，为了获取某条街道上所有的管段信息，我们可以引入模糊查询。select*frompipe.dbwhereaddresslike'人民路*'通过上面的查询语句，我们可以找到人民路上所有管段的信息。模糊查询本身的特性决定了模糊查询只能适用于查询条件是字符型数据的情况。对于其他数据类型不适用。模糊查询的通配符有二种：'*'和'？'。'*'是不限长度的通配符，而'？'是定长通配符，代表一个字符的位置。
例如对于id为gw1003056的管段，用"select*frompipe.dbwherenamelike'gw100*6'"语句可以查询到，而"select*frompipe.dbwherenamelike'gw100？6'"查询不到该管段。
一种地下管网综合管理方法，该方法包括：
获取监控数据；
将该监控数据图层显示；
对该监控数据进行实时分析，并根据分析结果生成风险评估分析报告。
本发明中，通过风险模型实现对各项数据进行分析。
还包括数据查询过程，包括对查询条件的判断；以及根据查询条件选择适合的结果。
查询条件的判断过程包括：
如果判断查询条件是属性数据还是图像数据，如果是属性数据则选择属性数据查询过程，如果是图形数据则选择图形数据查询过程，如果既包括属性数据又包括图形数据，则选择图形与属性的混合查询，如果皆不属于上述情况，则选择模糊查询过程。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
1.一种地下管网综合管理平台，其特征在于：该平台包括：
监控子系统，用于实时对管网进行监测；以及
数据分析子系统，用于实现对监测的数据进行分析；
管线模型子系统；以及
数据查询子系统，用于管线数据进行查询。
2.根据权利要求1所述的地下管网综合管理平台，其特征在于：监控子系统包括：
一监控单元，由于实时获取监控数据；
一定位单元，该定位单元用于对监测现场进行定位，并通过坐标转换将定位信息显示到gis地图中；以及
一图层建立单元，该图层建立单元用于将监测终端的监测数据在gis地图中建立图层。
3.根据权利要求1所述的地下管网综合管理平台，其特征在于：该数据分析子系统包括：
一模型库，该模型库内存储有多种风险分析模型；以及
一分析单元，该分析单元用于调用模型库中的风险分析模型，然后根据风险分析模型输出分析结果。
4.根据权利要求3所述的地下管网综合管理平台，其特征在于：该数据分析子系统还包括：
一报警单元，该报警单元在数据出现异常时发出警报。
5.根据权利要求3或4所述的地下管网综合管理平台，其特征在于：该数据分析子系统还包括：一风险评估分析报告自动生成单元，该风险评估分析报告自动生成单元将分析单元的分析结果以预设的格式输出，生成风险评估分析报告。
6.根据权利要求1所述的地下管网综合管理平台，其特征在于：管线模型子系统包括三维建筑模型管线、管点模型、三维场景以及二维管线数据。
7.根据权利要求1所述的地下管网综合管理平台，其特征在于：数据查询子系统包括：
查询条件判断单元，用于对查询条件进行判断；以及
查询方法匹配单元。
8.一种地下管网综合管理方法，其特征在于：该方法包括：
获取监控数据；
将该监控数据图层显示；
对该监控数据进行实时分析，并根据分析结果生成风险评估分析报告。
9.根据权利要求8所述的地下管网综合管理方法，其特征在于：还包括数据查询过程，包括对查询条件的判断；以及根据查询条件选择适合的结果。
10.根据权利要求91所述的，其特征在于：查询条件的判断过程包括：
如果判断查询条件是属性数据还是图像数据，如果是属性数据则选择属性数据查询过程，如果是图形数据则选择图形数据查询过程，如果既包括属性数据又包括图形数据，则选择图形与属性的混合查询，如果皆不属于上述情况，则选择模糊查询过程。
技术总结