数理统计在排水管道维护管理系统中的分析与研究

摘要：本文主要是研究基于C/S软件体系结构，应用Unity3D三维视频模拟技术，并运用数理统计的逻辑和算法，在管道检测机器人硬件的配合下研究一套切实可行的排水管道缺陷检测、统计、防御的软件系统解决方案。该系统可以帮助人们采集那些封闭、空间狭小、视觉上不能直接看到的管道上存在的各种缺陷问题。该系统在相应的硬件设备的配合下可用于城镇排水管道的故障检测，也可用于风力发电扇叶问题的诊断，以及其他具有类似特征的管道缺陷的检测。该软件系统可以在已有的机器人硬件平台基础上，完成管道内部视频的采集、数据导入、缺陷分析、缺陷存储、缺陷统计和防御、缺陷报表的生成、缺陷的三维立体模拟图和管道坡度图等几大功能模块。

关键词：数理统计；排水管道；维护

中图分类号：C812；TU992 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）03-0300-01

一、引言

排水管线是城市生存和发展的"命脉"。目前国内管网日益老化，养护维修技术相对落后，对其安全构成很大威胁，因此，如何进行管道的检测、对排水管道的运行状况进行正确判断及评估，并采取行之有效的养护管理手段，成为管道养管系统中最为重要的一环。

二、排水管道维护管理的现状及存在的问题

我国在排水管道的缺陷检测、防御等问题上还存在一些不尽如人意的地方，该系统利用机器人硬件的配合可以帮助人们采集那些封闭、空间狭小、视觉上不能直接看到的管道上存在的各种缺陷问题。管道缺陷统计结果可以帮助人们在铺设管道时给出合理的建议，做出更好的决策。如，在管道的用途、管道所处的地理环境、管道的类型和选材上做出更合理的搭配，使铺设和维护成本更低、管道更耐用。

本次研究主要涉及到的技术有C/S软件体系结构、Unity3D模拟技术、数理统计的逻辑和算法。在解决方案中分别承担着各自不同的重要作用，使得该设计方案具有实用性、可视性、高效性、易操作性和完备性。

在我国各级城镇居民生活的环境中，不管是路面上，还是埋藏于地下，甚至依附于各类建筑物上，都铺设了大大小小、长长短短的管道。而这些用于不同用途、长期使用的管道，在出现故障后，如何方便的判断缺陷位置、了解缺陷的类型、掌握缺陷区域的大小，为修复管道提供依据。另外，利用大量的缺陷数据进行统计、分析和汇总，为未来铺设管道提供合理化建议。排水管道缺陷检测软件系统的解决方案，提供了各类报表、数据、图形、三维立体模拟效果图，可以为管道缺陷修复和维护工作提供依据。另外，统计数据可以为将来铺设管道提供指导。近年来运用数理统计学思想和方法对次进行规范化研究的现状 ，采用不同的数理方法，从不同角度和层次对此进行的研究和探讨，判别分析、回归分析以及聚类分析等，是目前使用较多的数理统计学方法，这些方法对证的规范化研究此项目具有重要的作用，但也不可避免地存在一定的不足和缺。

三、将数理统计运用到排水管道维护管理系统中的对策建议

人们对管道缺陷检测系统的需求不再仅停留在数据的事务处理上，逐渐发展到对数据的决策支持上；不仅仅满足于静态图片显示缺陷结构，逐渐向三维立体模拟动画模型上发展。

首先要完善排水管道，然后会对其进行界定，并梳理相关法规制度。从宏观上是以瀑布式软件开发方法为主，局部阶段辅以原型式分析和迭代式分析为辅。研究过程中采用的技术路线是从需求调研和国内外研究现状分析出发，找出目前管道缺陷信息处理系统中的缺陷和不足，并充分挖掘新时代、新作业环境下用户更高、更迫切的需求，拟使用新技术、新方法分析、设计、构思出一套可行的软件系统技术解决方案。实验手段主要是利用计算机的软硬件技术、网络技术和数据统计方法，进行系统的分析和设计。该项目在分析和设计过程中主要涉及到的技术包括：C/S软件系统的构建、数据库开发、系统分析和设计的辅助工具、三维动画模拟技术、数理统计算法。应用的辅助工具有：Microsoft Visual Studio开发平台+SQL Server数据库管理系统+Unity3d 4.6.3+Microsoft Visio 。具有多年的软件开发和教学经验，并擅长数理统计算法的构建和Unity3d技术的专业技术人员有科学有依据的将理论和实践相结合。使得研究从技术、方法、人员上都是可行的。遵循比较优势战略发展经济是我们所要提出的首要建议。这一建议与世界银行通过其《1990年世界发展报告》所提出的发展劳动密集型行业的政策建议非常接近。

在目前大多数的缺陷数据处理系统中，主要实现的功能是管道缺陷的查找、数据的存储和报表的生成。这些数据虽然能够提供有关管道缺陷的描述，帮助管道维修人员了解和修复管道缺陷。但是，这些资料不够直观、不够详尽，而且由于不能持久保存大量缺陷数据，从而不能提供统计数据，不能为新管道的选择和铺设提供决策支持。

参考文献：

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[3]刘斯媚.浅谈室外排水管道的维护及管理.才智2011，9。

[4]关石菡.数理统计在数据分析中的应用研究[J].林区教学，2011 （6）。

作者简介：石彦芳，1976年生人，女，河北保定人，河北软件职业技术学院教师，副教授，主要从事计算机管理研究。