Ứng dụng gis quản lý mạng lưới cấp nước khu vực ô 5d cầu giấy của công ty nước sạch hà nội (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TRẦN HUY TOẢN ỨNG DỤNG GIS QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU VỰC Ô 5D - CẦU GIẤY CỦA CÔNG TY NƯỚC SẠCH HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐÔ THỊ VÀ CƠNG TRÌNH Hà Nội - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TRẦN HUY TOẢN KHÓA 2020 - 2022 ỨNG DỤNG GIS QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU VỰC Ô 5D - CẦU GIẤY CỦA CÔNG TY NƯỚC SẠCH HÀ NỘI Chuyên ngành : Quản lý đô thị cơng trình Mã số: 8.58.01.06 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS LÊ THỊ MINH PHƯƠNG Hà Nội - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình TÁC GIẢ LUẬN VĂN Trần Huy Toản LỜI CẢM ƠN Học viên xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, tạo điều kiện thầy cô giáo, giảng viên Khoa Đào tạo Sau Đại học toàn thể giáo viên trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, đặc biệt cô giáo TS Lê Thị Minh Phương tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để tơi hồn thành đề tài Học viên xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp lãnh đạo Cơng ty Nước Hà Nội giúp đỡ, chia sẻ, động viên tác giả suốt trình học tập, nghiên cứu Do thời gian nghiên cứu hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót, Tơi mong nhận ý kiến đóng góp để luận văn hồn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng năm 2022 Trần Huy Toản MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục sơ đồ Danh mục bảng, biểu minh họa Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………1 *Lý chọn đề tài * Mục tiêu đề tài *Đối tượng phạm vi nghiên cứu *Phương pháp nghiên cứu *Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài *Cấu trúc luận văn: CHƯƠNG I: THỰC TRẠNG QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC TẠI CÔNG TY NƯỚC SẠCH HÀ NỘI VÀ KHU VỰC Ô5D – CẦU GIẤY 1.1 Khái quát 1.1.1 Hệ thống cấp nước Công ty Nước Hà Nội quản lý: 1.1.2 Hệ thống cấp nước đô thị trung tâm 1.1.3 Nguồn nước 1.1.4 Cơng trình khai thác nước đất tuyến ống nước thô 1.1.5 Trang bị thiết bị điện điều khiển 10 1.1.6 Mạng lưới đường ống cấp nước 10 1.1.7 Các đầu máy đấu nối vào nhà 11 1.1.8 Cơ cấu tổ chức Công ty Nước Hà Nội 12 1.1.9 Cơ cấu tổ chức Xí nghiệp Kinh doanh nước Cầu Giấy 14 1.2 Giới thiệu mạng lưới cấp nước khu vực Ô5D – Cầu Giấy 19 1.2.1 Giới thiệu chung mạng cấp nước Xí nghiệp Kinh doanh nước Cầu Giấy quản lý : 19 1.2.2 Giới thiệu chung mạng cấp nước Ô 5D: 20 1.2.3 Tuyến ống phân phối: 23 1.2.4 Tuyến ống dịch vụ: 28 1.2.5 Cấp nước hộ khách hàng: 31 1.3 Những tồn công tác quản lý, vận hành hệ thống cấp nước Ô 5D 32 1.3.1 Những tồn mạng lưới 32 1.3.2 Những tồn quản lý 33 1.3.3 Thực trạng chống thất thoát thất thu công ty nước Hà Nội 34 1.3.4 Thực trạng ứng dụng công nghệ quản lý mạng lưới cấp nước 36 1.3.5 Thực trạng tham gia cộng đồng công tác quản lý mạng lưới cấp nước 45 CHƯƠNG II: CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 47 2.1 Giới thiệu chung sơ đồ phân vùng tách mạng 47 2.1.1 Phân vùng tách mạng theo sơ đồ địa hình khu vực 47 2.1.2 Phân vùng tách mạng theo sơ đồ địa giới hành 47 2.1.3 Phân vùng tách mạng theo sơ đồ mạng lưới đường ống chuyển dẫn 48 2.1.4 Phân vùng tách mạng theo sơ đồ kết hợp 49 2.2 Hệ thống thông tin địa lý 49 2.2.1 Lịch sử phát triển 49 2.2.2 Các thành phần GIS 50 2.2.3 Các chức GIS 51 2.2.4 Geometric Network 53 2.2.5 Các thành phần cấu thành CSDL 55 2.3 Cơ sở pháp lý 57 2.4 Cơ sở thực tiễn 57 2.4.1 Nghiên cứu giới 57 2.4.2 Nghiên cứu nước 59 CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG GIS QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC KHU VỰC Ô 5D – CẦU GIẤY 60 3.1 Đề xuất giải pháp xây dựng sở liệu cấp nước GIS 60 3.2 Đề xuất giải pháp xây dựng sở liệu không gian cấp nước khu vực Ô5D 63 3.3 Đề xuất giải pháp quản lý kỹ thuật công nghệ GIS (tài sản vận hành mạng lưới cấp nước) 78 3.4 Đề xuất giải pháp quản lý khách hàng GIS (thất thoát, thất thu mạng lưới cấp nước) 80 3.5 Đề xuất giải pháp nâng cao tham gia cộng đồng quản lý cấp nước GIS ô 5D 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 * Kết luận 87 *Kiến nghị 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG số hiệu Tên bảng, biểu Công suất thiết kế công suất cấp nước nhà máy nước, Bảng 1 trạm cấp nước (nguồn: Kế hoạch cấp nước mùa hè năm 2022 Công ty Nước Hà Nội) Thơng số kỹ thuật nhà máy nước (Nguồn Công ty Bảng Nước Hà Nội) Số liệu trạng mạng lưới truyền tải phân phối nước Bảng (Nguồn Công ty Nước Hà Nội, tháng 12/2021) Dân số cấp nước (Nguồn: Công ty Nước Bảng Hà Nội) Bảng thống kê đồng hồ tổng cấp nguồn Ô5D - Cầu Giấy Bảng (Nguồn: Số liệu XN KDNS Cầu Giấy cấp) Thống kê thơng số đồng hồ Ơ5D – Cầu Giấy (Nguồn: Số liệu Bảng XN KDNS Cầu Giấy cấp) Tổng hợp khối lượng tuyến ống phân phối 3DMA – Bảng Ô5D- XN Cầu Giấy (Số liệu XN Kinh Doanh nước Cầu Giấy cấp) Bảng thống kê van phân phối Ô5D (Số liệu XN Kinh Bảng Doanh nước Cầu Giấy cấp) Bảng thống kê ống dịch vụ (Số liệu XN Kinh Doanh nước Bảng Cầu Giấy cấp) Bảng thống kê đai dịch vụ (Nguồn: Số liệu XN KDNS Bảng 10 Cầu Giấy cấp) Bảng thống kê đồng hồ khách hàng (Nguồn: Số liệu XN Bảng 11 KDNS Cầu Giấy cấp) Bảng Thơng tin liệu sở Ơ5D DANH MỤC HÌNH số hiệu Tên hình ảnh Hình 1 Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 10 Hình 11 Hình 12 Hình 13 Hình 14 Hình 15 Hình 16 Hình 17 Sơ đồ tổ chức Công ty HAWACOM Bản đồ ranh giới quản lý xí nghiệp Cầu Giấy Bản đồ hành khu vực Ơ5D-Cầu Giấy Mặt phân chia DMA Ống thép bị thủng Ống thép DN150 qua Cầu Xuân Đỉnh bị thủng Ống thép nằm ga thoát nước gần cầu Xuân Đỉnh Ống thép qua mương ngõ 323 Xuân Đỉnh Ống thép DN300 bị rò rỉ - cầu Xuân Đỉnh Ống gang xám bị vỡ, gẫy Thất thoát KT452 Điểm thủng KT75A Ống dịch vụ nằm cống thoát nước Khởi thủy ống dịch vụ TTK ngõ 442 Xuân Đỉnh Ống dịch vụ bị quấn chun Ống dịch vụ cống thoát nước ngõ 77 Xuân Đỉnh Hệ thống GIS quản lý mạng cấp nước Hình 18 Mơ hình hệ thống giám sát tuyến ống qua mạng điện thoại di động GSM/GPRS Hình 19 Bộ phận thu nhận tín hiệu đo truyền trung tâm Vị trí lắp thẻ sim cho thiết bị đo xa Hình 1.10: Sơ đồ hệ SCADA đo thơng số mạng lưới cấp nước Hình 21 Nguyên lý hoạt động thiết bị đo xa Hình Các thành phần GIS Bản đồ số mạng lưới tuyến ống phân phối khu vực Ơ5D Hình đồ vệ tinh Hình 20 Hình Bản đồ số mạng lưới tuyến ống phân phối khu vực Ô5D Hình 3 Bản đồ số mạng lưới tuyến ống dịch vụ khu vực Ơ5D Hình Hình Hình Hình Sơ đồ quy trình xây dựng sở liệu Sơ đồ quy trình bổ sung sở liệu Trạm định vị vệ tinh quốc gia (VNGEONET) Sơ đồ phân bố vị trí Trạm CORS lãnh thổ Việt Nam Cơng tác đo đạc xác định toạ độ vị trí điểm sử dụng trạm Cors Hình Bản đồ số mạng lưới tuyến ống dịch vụ khu vực Ô5D Hình 10 Tích hợp phần mềm quản lý khác hàng với GIS Hình Hình 11 Mơ hình tương tác quản lý mạng lưới cấp nước khách hàng MỞ ĐẦU *Lý chọn đề tài - Ngày nay, công nghệ thông tin đặc biệt GIS phát triển mạnh mẽ thâm nhập vào hầu hết lĩnh vực, góp phần nâng cao cơng tác quản lý, xử lý, phân tích, quy hoạch tăng cường lực công tác cho người quản lý, cho phép lưu trữ, thể thực hàng loạt phép phân tích phực tạp cách nhanh chóng, xác Bên cạnh đó, Chính phủ Việt Nam có quy định yêu cầu dùng cơng nghệ quản lý thơng minh tích hợp lĩnh vực khác - Hiện Công ty Nước Hà Nội quản lý mạng lưới tuyến ống truyền dẫn lớn, bao gồm: khoảng 900 trụ cứu hỏa; 330 km tuyến truyền tải, 280 van chặn, 180 van xả cặn, 157 van xả khí tuyến ống truyền dẫn,… - Tuy nhiên, việc quản lý, lưu trữ liệu trước theo phương pháp truyền thống thông qua sổ sách, giấy tờ, vẽ,… rời rạc, phân tán Nên việc quản lý, theo dõi gặp nhiều khó khăn khó khăn cơng tác vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa Hạ tầng cấp nước cần cải tạo, nâng cấp theo thời gian cho phù hợp với quy hoạch phát triển đô thị Trong cơng tác lắp đặt lưu trữ khơng có đủ cơng cụ để định vị vị trí tài sản mạng cấp nước thực địa đặc biệt đối tượng ngầm lòng đất dẫn đến gây lãng phí nhân lực chi phí cơng tác thi cơng lắp đặt, cải tạo nâng cấp mạng lưới cấp nước Công ty Công tác quản lý cấp nước thông tin thường phải cập nhật thường xuyên với khối lượng lớn phải tổng hợp từ nhiều nguồn - Do vậy, việc ứng dụng GIS vào công tác quản lý mạng lưới cấp nước Công ty Nước Hà Nội việc cần thiết GIS cịn tích hợp với nhiều thiết bị thơng minh cá nhân sẵn có smartphone, ipad, máy tính bảng hỗ trợ cho nhà quản lý, nhân cơng ty có cơng cụ hiệu 2 - Mạng lưới cấp nước khu vực Ô5D phần hệ thống cấp nước Công ty nước Hà Nội, học viên nghiên cứu ứng dụng GIS khu vực khu vực thí điểm để mở rộng ứng dụng cho tồn Cơng ty - Vì vậy, đề tài: Ứng dụng GIS quản lý mạng lưới cấp nước khu vực Ơ5D – Cầu Giấy Cơng ty Nước Hà Nội” cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu chuyển đổi số, nâng cao lực quản lý hệ thống cấp nước Công ty Nước Hà Nội * Mục tiêu đề tài -Xây dựng sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý cấp nước khu vực Ô 5D – Cầu Giấy; - Cập nhật trạng hệ thống mạng lưới cấp nước khu vực Ơ 5D – Cầu Giấy Trong lưu trữ liệu thuộc tính đường ống cấp nước, đồng hồ tổng, thiết bị liên quan đến hệ thống cấp nước; - Hiển thị đồ mạng lưới cấp nước từ đường ống phân phối đến khách hàng sử dụng nước; - Quản lý hồ sơ liệu liên quan đến mạng lưới cấp nước, cho phép lưu trữ, cập nhật tìm kiếm, truy xuất liệu dễ dàng; - Phân cấp quản lý vận hành hệ thống thông tin địa lý nêu trên; *Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu Ơ5D Xí nghiệp KDNS Cầu Giấy thuộc Cơng ty nước Hà Nội - Đối tượng nghiên cứu Ứng dụng GIS để quản lý mạng lưới cấp nước từ đồng hồ tổng, đường ống phân phối, dịch vụ thông tin khách hàng sử dụng nước khu vực Ô 5D – Cầu Giấy 3 *Phương pháp nghiên cứu - Điều tra, khảo sát trường - Thu thập tài liệu - Thu thập liệu - Xử lý số liệu - GIS - Phân tích hệ thống *Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài -Ý nghĩa khoa học - Đưa giải pháp quản lý sở liệu hệ thống tuyến ống truyền dẫn cấp nước có sở khoa học thực tiễn - Ứng dụng công nghệ thông tin – GIS vào công tác quản lý; -Thực tiễn đề tài - Thuận lợi cho công tác quản lý vận hành mạng lưới cấp nước, tiến tới dịch vụ cấp nước thơng minh - Tăng khả kiểm sốt thất thoát nước cố mạng lưới tuyến ống cấp nước, nâng cao chất lượng dịch vụ cấp nước - Thực Quyết định 1911/QĐ-TTg ngày 15/11/2021 Thủ tướng Chính phủ việc thực kết nối, chia sẻ Cơ sở liệu quốc gia dân cư với sở liệu quốc gia, sở liệu chuyên ngành; - Thực Chỉ thị số 34/CT-TTg Thủ tướng Chính phủ tăng cường công tác quản lý hoạt động sản xuất, kinh doanh nước sạch, bảo đảm cấp nước an toàn, liên tục Những nghiên cứu trước liên quan đến nội dung nghiên cứu đề tài - Lê Thị Minh Phương, GIS quản lý đô thị, 2017, Nhà Xuất Xây Dựng, Hà Nội 4 - Lê Thị Minh Phương, Sách chuyên khảo Bản đồ GIS, 2019, Nhà Xuất Xây Dựng, Hà Nội - Phạm Trọng Mạnh, 1999, Cơ sở hệ thông tin địa lý GIS Quy hoạch quản lý đô thị Nxb xây dựng, Hà Nội - Ứng dụng công nghệ GIS quản lý vận hành cấp nước Công ty Cổ phần Cấp nước Khánh Hịa *Cấu trúc luận văn: -Chương 1: Thực trạng quản lý mạng lưới cấp nước cấp nước Công ty Nước Hà Nội khu vực Ô 5D – Cầu Giấy -Chương 2: Cơ sở khoa học ứng dụng GIS quản lý mạng lưới cấp nước khu vực Ô 5D – Cầu Giấy -Chương 3: Ứng dụng GIS quản lý mạng lưới cấp nước khu vực Ô 5D – Cầu Giấy THÔNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lịng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.1 - Nhà F - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 - Nguyễn Trãi - Thanh Xuân Hà Nội Email: huongdtl@hau.edu.vn ĐT: 0243.8545.649 TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận: Việc ứng dụng công nghệ GIS quản lý tài sản mạng lưới phân phối, dịch vụ quản lý vị trí địa lý tài sản mạng lưới chi tiết đến vị trí đồng hồ khách hàng đồ Việc tìm kiếm, định vị tài sản, thiết bị mạng lưới dễ dàng thông qua hệ thống đồ GIS Cho phép thống kê, cập nhật, tổng hợp, tìm kiếm truy xuất thông tin tài sản công ty cách nhanh chóng, xác - Cung cấp thơng tin tổng hợp, chi tiết đối tượng quản lý để làm sở cho cơng tác phân tích, đánh giá trạng làm sở cho công tác quy hoạch, thiết kế, cải tạo mở rộng mạng lưới nhanh chóng, xác - Giúp lên kế hoạch cơng tác quản lý nhanh chóng, thuận tiện: + Quản lý trạng thái, lý lịch vận hành thiết bị, tài sản Đưa báo cáo làm sở để triển khai cơng tác bảo trì tài sản mạng lưới + Cung cấp thông tin cho người quản lý dạng thống kê, báo cáo số lượng, chủng loại, nguồn gốc tài sản, thiết bị mạng lưới - Quản lý tập trung nguồn tư liệu, thơng tin hồ sơ, vẽ hồn cơng mạng lưới cấp nước dạng hồ sơ hồn cơng số Hỗ trợ khai thác, tìm kiếm hồ sơ nhanh chóng, dễ dàng cập nhật hồ sơ, vẽ mới, đảm bảo tính tồn vẹn hồ sơ, vẽ hồn công theo thời gian - Cung cấp thông tin hỗ trợ lãnh đạo, cán quản lý nắm bắt nhanh tình hình sản xuất kinh doanh, vận hành mạng lưới nhanh chóng, lúc, nơi thiết bị Sau triển khai xây dựng sở liệu tồn thành phố, thơng tin sở hệ thống cấp nước quản lý thống đồng Khi có cố xảy ra, thời gian xác định lên phương án xử lý cố từ vài xuống vài phút hệ thống cung cấp thơng tin đầy đủ: vị trí xảy cố, 88 hồ sơ hồn cơng vị trí (nếu có) để chẩn đốn loại cố xảy ra, xảy với tài sản, thiết bị gì, chủng loại, kích cỡ sao, lắp đặt nào, đơn vị nào,… Nhờ có phần mềm chuyên dụng từ khâu phân tích liệu đến giao việc, báo cáo kết tiến hành khép kín nhanh chóng Chính nhờ vào phản ứng nhanh thông qua hệ thống phần mềm hạn chế tượng thất thoát nước không doanh thu địa bàn thành phố Với hệ thống xây dựng tập trung, đồng cộng thêm công cụ phần mềm hỗ trợ tối đa việc chủ động xây dựng liệu mạng lưới cấp nước tiết kiệm chi phí Khi thay đổi, mở rộng hệ thống cấp nước, Cơng ty chủ động cập nhật, khơng cần thêm chi phí Đẩy nhanh tiến độ triển khai nâng cao hiệu giải pháp phịng chống thất với độ sẵn sàng cao CSDL GIS – phần quan trọng giải pháp * Kiến nghị Việc triển khai xây dựng sở liệu cấp nước phần mềm quản lý công nghệ GIS giúp nâng cao lực quản lý cho Công ty Ứng dụng công nghệ thông tin cho ngành nước nằm lộ trình chung việc đẩy mạnh ứng dụng cơng nghệ thơng tin hướng tới mục tiêu đại hóa nâng cao hiệu quản lý Thành phố Hà Nội; giúp người dân tiếp cập nhanh thông tin sử dụng nước; đơn vị chức giải nhanh chóng phản hồi, đóng góp người dân nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Thanh Dũng, 2005 Nghiên cứu mở rộng hệ thống cấp nước Thành phố Đà Nẵng đến năm 2040 Đại học Đà Nẵng Lê Văn Dực, 2008 Tích hợp cơng nghệ thơng tin địa lý mơ hình tốn thủy lực Nguyễn Việt Hùng, 2002 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS Esri mơ hình liệu Dan-Vand lĩnh vực cấp nước Đại học Công Nghệ – Trường Đại học quốc gia Hà Nội Phạm Trọng Mạnh, 1999, Cơ sở hệ thông tin địa lý GIS Quy hoạch quản lý đô thị Nxb xây dựng, Hà Nội Lê Thị Minh Phương, GIS quản lý đô thị, 2017, Nhà Xuất Xây Dựng, Hà Nội Lê Thị Minh Phương, Sách chuyên khảo Bản đồ GIS, 2019, Nhà Xuất Xây Dựng, Hà Nội Báo cáo Kế hoạch sản xuất kinh doanh Công ty Nước Hà Nội năm 2021, 2022 hydgis để quản lý mạng lưới cấp nước Thành phố lớn Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Web site: 9.http://www.hawacom.vn 10 http://www.esri.com