[发明专利]一种基于GIS+BIM的排水管网信息管理与综合应用系统

说明书

本发明公开了一种基于GIS+BIM的排水管网信息管理与综合应用系统，包括软件和硬件两大部分，硬件部分主要包括监测设备、无线网关、太阳能电池板、系统终端。软件部分主要包括GPRS模块、排水管网信息管理模块、排水管网运营维护决策模块、管网优化设计及内涝预警预报模块、污染物溯源分析模块。该系统可对区域排水管网全生命周期内的建设、维护等信息进行系统性地数字化管理，可实现排水管网BIM三维可视化展示，可用于区域排水管网健康等级预报与评估，可用于区域排水管网优化设计及内涝预警预报，同时也可对雨污管网错接及企业超标排放等情况进行污染物溯源分析。

技术领域

本发明涉及生态环保与信息技术领域，具体涉及一种基于GIS+BIM的排水管网信息管理与综合应用系统。

背景技术

排水管网是城市基础设施的重要组成部分，是确保城市生产与生活正常运转的生命线。传统的排水管网管理模式主要依靠人工手段对管网的建设资料加以分类、整理与保存，普遍存在数据分散且不完善、资料容易丢失、信息传输滞后且难以共享等诸多问题，难以满足日益错综复杂的城市排水管网的现代化管理要求。此外，近年来国内部分城市内涝日趋频繁，雨污管网错接、企业偷排或工业废水超标排放等现象也屡见不鲜。因此，有必要通过信息化手段对地下排水管网档案进行数字化管理，并基于排水管网的数字化模型开展内涝预警预报、污染物溯源分析等综合应用，进而减小城市内涝造成的人员财产损失，保障城市污水处理厂的正常高效运行。

目前，现有排水管网管理模式主要存在以下问题：（1）排水管网建设资料以纸质文档或图纸的形式保存，难以提供直观、准确的位置信息；（2）排水管网建设资料、生命周期内的检测、监测及修复等过程资料分散且容易丢失，未能实现系统性地数字化管理；（3）部分城市开发了排水管网数字化信息管理平台，但其未能将排水管网数字化信息与水力水质模拟模型相结合以开展相关应用。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于GIS+BIM的排水管网信息管理与综合应用系统，可实现区域排水管网信息管理、查询、输出、BIM三维可视化展示与GIS定位，可对区域排水管网健康等级进行预报与评估，可用于区域排水管网优化设计及内涝预警预报，同时可对雨污管网错接及企业超标排放等情况进行污染物溯源分析。

为实现上述技术特征，本发明采用如下技术方案：一种基于GIS+BIM的排水管网信息管理与综合应用系统，包括硬件系统部分以及与其相配套的软件系统部分；所述硬件系统部分包括监测设备，所述监测设备通过无线网关与系统终端相连；所述无线网关和系统终端都与用于提供电能的太阳能电池板相连；

所述软件系统部分包括GPRS模块、排水管网信息管理模块、排水管网运营维护决策模块、管网优化设计及内涝预警预报模块和污染物溯源分析模块。

所述监测设备包括设置在检查井内的液位传感器，以及设置在与检查井相连通的管道内的流量传感器及水质监测仪；

所述液位传感器用于监测检查井内的液位，并将监测数据传输给无线网关；

所述流量传感器和水质监测仪用于监测与检查井相连通的管道内的流量和水质，并将监测数据传输给无线网关。

所述水质监测仪包括在线PH仪、在线COD仪、在线SS仪、在线TP仪和在线NH3-N仪。

所述无线网关设置于检查井外，用于接收检查井内监测设备传送的监测数据，并将其通过GPRS网络传输至系统终端的GPRS模块。

所述系统终端采用平板电脑或PC。

所述GPRS模块用于系统终端与检查井外无线网关间的实时通信，以实现监测数据的实时传输与更新。

所述排水管网信息管理模块包含排水管网BIM模型子模块、监测信息管理子模块和区域重点污染源信息管理子模块；

所述排水管网BIM模型子模块用于对区域排水管网及检查井的BIM模型进行储存、输出、查询、BIM三维可视化展示与GIS定位；