地下管线数据处理系统的设计与实现

许新海

(蚌埠市勘测设计研究院，安徽蚌埠 233000)

1 前言

随着经济的快速发展，人类对地球的开发愈演愈烈，我们生存的环境也受到了极大破坏，极端天气时常发生，北京、上海、广州等城市遭遇了连续的强降雨，由于城市排水系统老化等原因，导致了城市大面积的内涝，给国家和人民造成了经济损失和人员伤亡。为此，蚌埠市在2011年进行了全市的地下管线普查工作，测区范围主要集中在市区中央，总长约 750 km，探测工作由蚌埠市勘测设计研究院承担。

由于管线的数据量大，信息多，对于数据的管理效率显得尤为重要，那么势必要在管线探测的外业工作中严格遵循一定的工作流程和规定的数据记录格式，才能使后续的工作顺利开展下去。管线探测的外业工作方法一般有两种:一种是使用打印好的管线信息表格在现场记录各管线的规格和位置关系等，内业再输入数据库中。另一种是现场绘制草图，标明各种关系，外业采点结束并展绘图形后，根据草图编辑管线信息。第一种方法适合内外业分开的模式，管线信息表由内业人员输入到数据库中，外业人员可以一直进行数据采集即可。这种方法是流水线型的作业模式，效率高，速度快。但外业人员需要专门的培训，需要熟练掌握一套记录的方法才可以上岗，而且这种方法不能提高一个人的整体专业素质。第二种方法在AutoCAD成图并生成mdb管线数据库后，根据图库联动进行管线编辑和信息输入，由于对比了草图后，不容易出现错误，而且显得尤为直观、具体，在图形编辑和信息输入结束并检查无误后，根据委托方需要提交的格式，直接输出成果。这种方法可以使每个技术人员都能接触到管线探测的步骤，提高了技术人员的综合素质。

2 技术设计

2.1 开发平台选型

(1)应用平台:现在大部分的工程技术人员使用的软件都是基于AutoCAD平台的，此平台的优点是图面直观、易于操作等。为了更快的上手操作软件，笔者选用了AutoCAD平台作为软件开发平台。

(2)开发语言平台:从AutoCAD 2006开始，增加了.NET API，它提供了一系列托管的外包类，使开发人员可在.NET框架下，使用任何支持.NET的语言，如 VB.NET、C#、Managed C++等对 AutoCAD 进行二次开发，随着版本的更新，在最新的 AutoCAD 2011中，.NET API已经拥有与C++相匹配的强大功能。

(3)数据库平台:Microsoft Office Access是由微软发布的关联式数据库管理系统。它结合了Microsoft Jet Database Engine和图形用户界面两项特点，是Microsoft Office的系统程式之一。Access能够存取Access/Jet、Microsoft SQL Server、Oracle，或者任何 ODBC兼容数据库内的资料。虽然相对于那些大型数据库来说，Access功能要少很多，但是对于开发小型的软件已经足够了。

2.2 系统流程

本系统的设计主要依据管线探测的内外业步骤着手，包括外业的数据采集、内业数据输入等，如图1所示。

2.3 功能模块设计

根据内业操作的作业流程，将系统分为3个模块，分别是数据检查、查询与编辑、成果输出，每个模块将实现具体的功能，如图2所示。

图1 系统流程图

图2 模块设计图

3 主要功能实现

(1)外业编码和符号库设计

①为了减少内业工作量，在外业采集管线点时，赋予每个点特定的编码，内业根据编码自动绘制相应的图形，由于常用的仪器在输入数字时比输入字母要快，所以我们采用了数字编码。

②根据规范要求每种管道要有相应的图式表示，所以要制作图块，在成图时根据编码对应的插入图块到图形中即可，如图3所示。

图3 编码与图例

图4 数据检查

(2)对外业的采集信息数据进行各项检查，如管线距离超长检查、管线重线检查等，确保数据准确无误，如图4所示。

(3)根据数据绘制图形时，应自动绘出各种信息，如管径、材质、流向等并可以提供概略信息显示—鼠标悬停显示信息。这样可以方便用户查看管线信息，如图5所示。

(4)对于管线中出现的相交问题，如平交、立体交等问题，可以通过查看每个节点的剖面图，详细了解具体情况，如图6所示。

图5 绘制图形

图6 特征点剖面图

(5)规范中规定管线长度要小于 75 m，所以在内业中经常遇到需要给已有管线加点，如果手动计算效率非常低，还容易出错，利用程序自动加点是非常方便的，它会自动根据起点和终点的管线高程内插管线点，并自动添加到数据库中，如图7所示。

图7 管线加点

(6)在最后提交的管线图中，图上显示的是内业编号，每幅图的编号都是重新从一开始编，而且顺序是从北到南、自西向东的排列，如LD1、LD2等，如图8所示。

(7)在整个测区的管线任务完成后，图形和数据检查无误且图面整饰已经完成了，就可以使用程序自动输出成果表和图形，表格的样式可以根据不同的要求来定制。成果表如图9所示。

图8 内业编号

图9 管线成果

4 结语

本系统开发完成后，经过多次测试、确认成果准确无误后才投入到具体工作中。在蚌埠市地下管线普查、解放路综合管线探测等多个大型工程项目中，运用该程序实现了管线自动成图、数据自动检查、各种数据编辑、图库联动、成果输出等功能，实现了内外业一体化，提高了工作效率，节省了人力物力，保证了工程进度，为蚌埠市的管线探测与普查工作提供了保障。

［1］Thearon Willis Bryan Newsome.Visual Basic 2008入门经典［M］.北京:清华大学出版社，2009.

［2］彭慧卿，李玮.Access数据库技术及应用［M］.北京:清华大学出版社，2010.

［3］秦洪现，崔惠岚，孙剑等.Autodesk系列产品开发培训教程［M］.北京:化学工业出版社，2008.

［4］AutoCAD.NET开发人员手册［R］.

［5］张凤瑞.基于AutoCAD的管线数据采集系统的研究［J］.城市勘测，2011(6).

［6］李志刚.地下管线自动编号方法的研究与实现［J］.城市勘测，2012(1).