基于GIS的供水管网爆管检测与关阀算法

收稿日期:2011－10－31;修回日期:2012－02－03基金项目:国家自然科学基金项目(70871067);2011年辽宁省东欧及独联体国家重点引智项目;2011辽宁省科学事业公益基金作者简介:任永昌(1969－)，男，教授，博士，从事城市管网、信息处理等研究。基于GIS的供水管网爆管检测与关阀算法任永昌1，邢涛2，刘大成3(1．渤海大学信息科学与技术学院，辽宁锦州121013;2．北京城市系统工程研究中心，北京100089;3．清华大学工业工程系，北京100084)摘要:运用地理信息系统对城市供水管网爆管事故进行处理，可以及时抢修、降低损失，为供水企业科学管理提供分析和决策功能。文中从逻辑网络、爆管检测、关阀分析等方面进行研究。首先建立逻辑网络，基于图论的基本原理，构建管网模型，采用邻接表存储数据;然后是爆管检测，采用流量平衡法建立检测模型，并对模型进行讨论与分析;最后是关阀分析，采用广度优先遍历算法和函数递归调用原理，制定关阀方案，进行扩大关阀分析和影响用户分析，并给出具体实例。文中的研究内容，对于城市供水爆管事故处理具有很好的指导作用。关键词:城市供水管网;地理信息系统;爆管事故;爆管检测;关阀分析中图分类号:TU99文献标识码:A文章编号:1673－629X(2012)06－0258－04PipeBurstDetectionandValve－turnoffAlgorithmonWaterSupplyPipeNetworkBasedonGISRENYong－chang1，XINGTao2，LIUDa－cheng3(1．CollegeofInformationScienceandTechnology，BohaiUniversity，Jinzhou121013，China;2．BeijingResearchCenterofUrbanSystemsEngineering，Beijing100089，China;3．DepartmentofIndustrialEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract:Dealingwithurbanwatersupplynetworktuberuptureaccidentbyusinggeographicinformationsystemcanrepairtimely，re-ducelossesandprovideanalyticanddecision－makingfunctionforscientificmanagementofwaterundertaking．Itisabouttheresearchonlogicalnetwork，pipeburstdetection，valve－turnoffanalysisandsoon．Firstly，itisabouttheestablishingoflogicalnetwork，constructingpipenetworkmodelsbasedonthebasicprinciplesofgraphtheory，andadoptingadjacentlisttostoredata．Then，itisaboutpipeburstde-tection，establishingdetectionmodelbyemployingflowequilibriummethodandmakingdiscussionandanalysisonthemodel．Finally，itisaboutvalve－turnoffanalysis．Employbreadth－firsttraversalalgorithmandrecursivefunctiontheorytodrawvalve－turnoffplan，carryoutanalysisonexpandedvalve－turnoffanduserinfluenceandofferspecificexamples．Theresearchcontentofthearticlecanplayanin-structionalroleonpipeburstaccidenttreatmentofurbanwatersupplypipenetwork．Keywords:urbanwatersupplypipenetwork;GIS;pipeburstaccident;pipeburstdetection;valve－turnoffanalysis0引言爆管事故在城市供水系统中经常发生。大部分供水企业在发生爆管事故后，召集有关人员查阅图纸、开会研究、制定处理方案，延误了抢修时间，可能造成很大损失［1］。随着地理信息产业的发展和计算机技术应用的普及，