1系统总体架构
系统设计目的主要是完成数据采集、数据加工处理、管道缺陷情况评级、海量视频数据管理、综合开发应用，是以管道检测视频数据和属性数据为数据基础，实现管道检测数据应用管理，系统架构图如图1所示:系统从数据录入、规范检查的角度入手，自动或者人工干预的方式进行管道运行情况分析、管道缺陷状况分析、缺陷处理方案规划评估、缺陷影响情况分析。同时将管道检测数据并入城市空间信息管理系统，对管道检测视频数据进行统筹规划、历史数据分析、大数据对照分析等，实现视频海量数据的生产、管理、应用分析一体化。
2系统平台
系统作为功能模块嵌入城市数据管理与决策应用系统，作为成熟数据管理与决策系统的子系统运行，所需环境如下:操作系统:WindowsXP及以上数据库:甲骨文Oracle数据库(SQLServer和DB)+ArcSDE空间数据库管理插件图形平台:ArcGIS二维数据处理平台和Skyline三维数据管理平台语言平台:Microsoft．netFramework4.0及以上，C#4.0流媒体服务器:sewise软件系统。
3系统功能模块
系统设计主要从检测数据录入、数据处理、视频数据管理共享、检测成果输出、管道状况评估及方案规划、历史数据统筹与辅助决策方面进行功能模块设计，始终基于GIS海量数据管理的基本思想，进行系统的总体功能规划。功能模块设计如图2所示:系统采用模块化设计，开放数据接口，作为城市数据管理系统的子系统，本文以我公司开发的《赤湾土地房产规划辅助决策系统》模拟城市空间信息数据管理系统，将管道检测数据管理系统作为子系统接入，实现该区域排水管道检测数据与城市其他空间数据合并使用，实现共同管理、共同使用。
3.1数据录入模块
数据录入是将野外管道检测数据录入系统，进行数据的信息化，数据录入模块实现数据的标准性检查、完整性检查以及数据快速识别。该模块是系统数据的入口。
3.2视频数据管理模块
该模块是系统的核心，支撑起系统的海量数据层，从视频数据的分层管理，到视频数据流在网络间的传输，都是在该模块实现。系统将视频数据进行分层处理，对视频组合单元、场景、镜头进行分割，镜头以时间点图片进行记录，主要表达管段起点、终点以及缺陷点中心位置管道内情况;场景以连续的时间片段视频进行记录，主要表达重点区域检测设备镜头旋转、前后移动的管道内情况;组合单元是将表达同一管段位置的不同时相、不同角度的视频组合。视频数据服务采用流媒体服务形式，以视频点播系统的概念，对同一管段的镜头、场景、组合单元按照管段空间位置和管段时相进行排列组合，响应用户需求。
3.3数据处理与成果输出模块
对已接入系统的数据进行处理，包括属性数据和图形数据，主要实现管道缺陷定级、数据计算、视频识别、图形绘制及成图、图面整饰、属性及图形成果输出，是系统的业务逻辑中心和数据生产中心。
3.4数据空间分析与辅助决策模块
空间分析是在三维管线基础上，叠加管道检测视频数据以及管道检测属性数据，利用GIS的强大空间分析功能，对数据进行缓冲区分析、叠加分析、网络分析、地统计分析等，从而丰富数据的分析结果。辅助决策模块是在数据分析的基础上，对数据进行应用分析，辅助管道修复方案选择、周边施工支护方案选择、环境影响评定、管道运行及定时清理方案制订、“雨污分流”与“截污”项目可行性分析，为决策提供依据和数据支撑。
4系统实现
4.1系统数据接口
基于GIS的管道检测数据管理系统作为子系统接入城市空间信息管理系统，其数据接口采用COM方式实现，本文以《赤湾土地房产规划辅助决策系统》作为母系统，子系统通过数据接口与母系统进行数据交互，实现与母系统的实时通信。属性数据接口:管道检测属性数据管段编号与缺陷点编号作为联合主键，通过IPropertyPair(数据配对接口)，将母系统操作数据主键与子系统操作数据主键进行一一绑定，生成数据字典，存至数据库。本系统是将赤湾三维管线的管段标识码与管道检测管段标识码配对，生成数据通信字典。视频流数据接口:作为属性数据与视频数据互操作的接口，将属性数据附着于视频数据之上，使视频数据的每一个时间节点都具有属性信息。本系统则是将赤湾地下排水管线的调查信息与管道检测属性信息，共同附加给视频数据，当视频数据播放时，属性会随之显示在三维管线界面中。空间位置数据接口:将母系统管线空间位置信息与视频时间信息对接，以视频起始时间、终止时间、缺陷时间与管线空间起始点、终止点、缺陷点为契合点，对契合点之间的视频播放时间进行空间位置拟合，最终达到时间点与空间点一一对应。
4.2系统数据库
系统采用Oracle、SQLServer和DB三种数据库解决方案来适应不同母系统的数据库解决方案。数据库设计分为管道检测属性数据库、视频数据库、空间信息数据库、数据字典四大部分，分别完成属性数据、视频流数据、空间信息数据、数据字典(元数据)的存储。管道检测属性数据库:主要存储管道检测属性数据，包括检测基本信息表、项目表、缺陷情况表、缺陷等级情况表、历史检测记录表、修复情况表等。视频数据库:视频帧(镜头)信息存储在数据库中，视频组合单元信息和视频场景信息存储在文件夹中，视频对象属性信息存储在数据库中，通过流媒体服务器统一调用管理。
4.3系统视频管理
视频数据库以视频分层切割为基础，形成组合单元－场景－镜头的视频组织框架，结合面向对象的思想，将原始视频多对象化，赋予时空对象的概念，形成视频对象库、对象内容检索信息库、时空链条信息库。该数据库的设计，是管道检测数据管理系统设计与实现的关键。
5结语
以GIS作为管道检测海量数据的管理技术，能够很好的解决管道检测视频数据和属性数据的存储、管理以及应用的问题。并且作为子系统，能够方便的接入城市空间信息管理平台，丰富了城市空间信息，为城市排水管道检修、维护提供了数据支撑，同时也是三维地下管线管道内部漫游的管道实景展示的解决方案。
作者：韩葵 王磊 胡朝辉 单位：深圳市勘察研究院有限公司
