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摘 要：本文主要是应用Unity3D三维视频模拟技术和基于C/S软件体系结构，及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封闭、狭小空间以及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，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：Unity3D技术 C/S软件体系 数理统计 排水管道 维护
一、引言
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，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环节。缺陷分析又包括：标注缺陷存在的位置、缺陷的种类、缺陷的破损程度、缺陷所在区域的长度和面积。该系统最终生成的缺陷信息报表和管道坡度图，可以帮助人们完成管道缺陷的定位和修复工作。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。
二、管道维护管理的现状及存在的问题
管线是城市生存和发展的"命脉"。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、空间狭小以及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。很多大城市的调查报告显示：除了管理不善、监督不力、法规不健全、市民不重视等各种原因，城市污染主要原因是城市没有完善的管道系统，城市的处理能力不足，大多数城市的老城区还保留着大量的合流制管道系统。
本次研究主要涉及到的技术有Unity3D模拟技术、C/S软件体系结构、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、易操作性及完备性。
目前我国城市管网面临很多严峻的问题，主要包括：管道老化，管网漏损严重；管网规划布局不合理；运行管理水平较低等。我国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，都铺设了各种管道。而这些具有不同用途、长期使用的管道，在出现故障后，如何方便的判断缺陷的位置、了解缺陷的类型、掌握缺陷区域的大小，并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。可提高管道检测的针对性，及时发现故障风险较高的管道，这对于保证管道安全性和降低经济损失有着重要意义。
三、将数理统计运用到管道维护管理系统中的理论基础
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。
目前，人们对管道缺陷检测系统的需求已经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。本项目研究的技术指标为：在对国内外管道缺陷检测系统调研的基础上，基于Unity3D软件技术、数理统计算法和C/S软件体系，进行详细的系统分析和设计，最终构建出一套切实可行的软件解决方案。综合利用VS开发平台、Access数据库、视频解码器、Unity3D软件，完成管道缺陷检测系统预定的模块，从而解决了管道缺陷检测和模拟输出、缺陷信息处理、统计汇总、导出报表、缺陷检测器行走轨迹等需求。技术上还应解决系统的稳定性、功能的完备性、数据的真实性和安全性。本项目的经济指标为：投入使用后，能够处理大量的原始数据和视频信息，提高了工作效率，节省了人工处理带来的成本。视频和动画模拟能够使缺陷检测更准确，为后续缺陷的维修和诊断提供精准可靠的依据，从而减少了不必要的浪费。从创新能力上，本项目的验收指标为：（1）该系统使用数理统计的相关算法，从大量的历史缺陷数据中进行分类、统计、汇总，可以从管道的选材、铺设地理环境的影响、保养和维护指数上，为决策者、施工人员和维护人员提供决策支持。（2）与传统的管道缺陷信息处理系统相比，增加了三维动画模拟和二维坡度曲线，使得系统功能更完善、检测结果更直观。（3）可以直接完成原始数据和轨迹信息的导入，同时也可以实现各类报表的导出。从社会效益上，本项目的验收指标为：（1）应用范围广。我国许多城镇管道老化，面临着维修和更换。（2）重点解决排水系统承压运行工况下的清淤维护和带水检测。
参考文献：
[1]傅玉芬.城镇供水管网漏损控制[J]. 天津大学，2004年6月
[2]杨金英.市政排水管道的维护与管理[J].科技与企业，2015 （ 5）
[3]王晨婉.基于贝叶斯理论的供水管道风险评价研究.天津大学2010，8
[4]胥洪燕、陳梦雨.数理统计在数据分析中的应用[J].现代商业，2014 （ 2）
关键词：Unity3D技术 C/S软件体系 数理统计 排水管道 维护
一、引言
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，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环节。缺陷分析又包括：标注缺陷存在的位置、缺陷的种类、缺陷的破损程度、缺陷所在区域的长度和面积。该系统最终生成的缺陷信息报表和管道坡度图，可以帮助人们完成管道缺陷的定位和修复工作。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。
二、管道维护管理的现状及存在的问题
管线是城市生存和发展的"命脉"。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、空间狭小以及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。很多大城市的调查报告显示：除了管理不善、监督不力、法规不健全、市民不重视等各种原因，城市污染主要原因是城市没有完善的管道系统，城市的处理能力不足，大多数城市的老城区还保留着大量的合流制管道系统。
本次研究主要涉及到的技术有Unity3D模拟技术、C/S软件体系结构、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、易操作性及完备性。
目前我国城市管网面临很多严峻的问题，主要包括：管道老化，管网漏损严重；管网规划布局不合理；运行管理水平较低等。我国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，都铺设了各种管道。而这些具有不同用途、长期使用的管道，在出现故障后，如何方便的判断缺陷的位置、了解缺陷的类型、掌握缺陷区域的大小，并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。可提高管道检测的针对性，及时发现故障风险较高的管道，这对于保证管道安全性和降低经济损失有着重要意义。
三、将数理统计运用到管道维护管理系统中的理论基础
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。
目前，人们对管道缺陷检测系统的需求已经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。本项目研究的技术指标为：在对国内外管道缺陷检测系统调研的基础上，基于Unity3D软件技术、数理统计算法和C/S软件体系，进行详细的系统分析和设计，最终构建出一套切实可行的软件解决方案。综合利用VS开发平台、Access数据库、视频解码器、Unity3D软件，完成管道缺陷检测系统预定的模块，从而解决了管道缺陷检测和模拟输出、缺陷信息处理、统计汇总、导出报表、缺陷检测器行走轨迹等需求。技术上还应解决系统的稳定性、功能的完备性、数据的真实性和安全性。本项目的经济指标为：投入使用后，能够处理大量的原始数据和视频信息，提高了工作效率，节省了人工处理带来的成本。视频和动画模拟能够使缺陷检测更准确，为后续缺陷的维修和诊断提供精准可靠的依据，从而减少了不必要的浪费。从创新能力上，本项目的验收指标为：（1）该系统使用数理统计的相关算法，从大量的历史缺陷数据中进行分类、统计、汇总，可以从管道的选材、铺设地理环境的影响、保养和维护指数上，为决策者、施工人员和维护人员提供决策支持。（2）与传统的管道缺陷信息处理系统相比，增加了三维动画模拟和二维坡度曲线，使得系统功能更完善、检测结果更直观。（3）可以直接完成原始数据和轨迹信息的导入，同时也可以实现各类报表的导出。从社会效益上，本项目的验收指标为：（1）应用范围广。我国许多城镇管道老化，面临着维修和更换。（2）重点解决排水系统承压运行工况下的清淤维护和带水检测。
参考文献：
[1]傅玉芬.城镇供水管网漏损控制[J]. 天津大学，2004年6月
[2]杨金英.市政排水管道的维护与管理[J].科技与企业，2015 （ 5）
[3]王晨婉.基于贝叶斯理论的供水管道风险评价研究.天津大学2010，8
[4]胥洪燕、陳梦雨.数理统计在数据分析中的应用[J].现代商业，2014 （ 2）