Luận văn thạc sĩ về ứng dụng phần mềm ArcGIS trong quản lý mạng lưới cấp nước Phú Hòa Tân

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu kỹ thuật cơ sở hạ tầng nghiên cứu ứng dụng phần mềm arcgis vào công tác quản lý mạng lưới cấp nước, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên

• Tác giả: Cao Hoàng Tuần
• Người hướng dẫn: PGS.TS Đoàn Thu Hà
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ Sở Hạ Tầng
• Đề tài: Ứng Dụng ArcGIS Trong Quản Lý Mạng Lưới Cấp Nước Tại Phú Hòa Tân
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về mạng lưới cấp nước Thành phố Hồ Chí Minh
• 1.2. Hiện trạng địa bàn quản lý của công ty cấp nước Phú Hòa Tân
• 1.3. Phân tích và đánh giá các mặt còn hạn chế khi chưa áp dụng ứng dụng mới
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý GIS
• 2.1.1. Khái niệm về GIS. Các thành phần cơ bản của hệ thống GIS. Mối quan hệ của GIS với các ngành khoa học khác
• 2.1.2. Đặc tính quản lý của GIS theo dữ liệu không gian
• 2.1.3. Đặc tính cơ sở dữ liệu trong GIS
• 2.1.4. Cấu trúc cơ sở dữ liệu trong GIS
• 2.2. Các chức năng cơ bản của hệ thống GIS. Những vấn đề tối ưu hóa trong quản lý mạng lưới cấp nước khi ứng dụng GIS
• 2.2.1. Tối ưu hóa mô hình quản lý tài sản mạng lưới
• 2.2.2. Tối ưu hóa mô hình giám sát và điều khiển áp lực mạng lưới
• 2.3. Một số nghiên cứu trong nước
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM ARCGIS ĐỂ QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC PHÚ HÒA TÂN
• 3.1. Tổng quan về mạng lưới cấp nước tại công ty cấp nước Phú Hòa Tân
• 3.2. Ứng dụng phần mềm ArcGIS để quản lý mạng lưới cấp nước
• 3.2.1. Mô hình giải pháp ứng dụng GIS
• 3.2.2. Mô tả ứng dụng
• 3.2.3. Tối ưu hóa khả năng quản lý mạng lưới cấp nước và chăm sóc khách hàng của phần mềm ArcGIS
• 3.3. Kết quả thực hiện
• 3.3.1. Kết quả số hóa mạng lưới cấp nước thành cơ sở dữ liệu
• 3.3.2. Kết quả xây dựng hệ thống GIS
• 3.3.3. Kết quả chăm sóc khách hàng từ cơ sở dữ liệu GIS
• 3.4. Xây dựng mô hình cập nhật, quản lý và chia sẻ dữ liệu trong toàn bộ hệ thống
• 3.4.1. Quy trình quản lý chung
• 3.4.2. Đề xuất thiết kế cơ sở dữ liệu GIS
• 3.4.3. Đề xuất phân cấp người dùng
• 3.4.4. Đề xuất mô hình cập nhật GIS
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh hiện đại hóa và phát triển đô thị, nhu cầu về cấp nước sạch trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Mạng lưới cấp nước tại Thành phố Hồ Chí Minh đang phải đối mặt với nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc quản lý và duy trì chất lượng dịch vụ. Từ thực trạng này, việc áp dụng công nghệ mới như ArcGIS vào quản lý mạng lưới cấp nước là cần thiết. Theo báo cáo, tỷ lệ thất thoát nước tại thành phố này lên tới 27%, điều này không chỉ gây lãng phí tài nguyên mà còn ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ cung cấp cho người dân. Đề tài nghiên cứu ứng dụng ArcGIS vào quản lý mạng lưới cấp nước Phú Hòa Tân nhằm mục tiêu cải thiện hiệu quả quản lý, giảm thiểu thất thoát nước và nâng cao chất lượng phục vụ. Việc chuyển đổi từ phương pháp quản lý truyền thống sang mô hình quản lý dựa trên công nghệ GIS sẽ giúp tối ưu hóa quy trình làm việc, đồng thời cung cấp thông tin chính xác hơn về tình trạng mạng lưới cấp nước.

II. Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là ứng dụng phần mềm ArcGIS để xây dựng mô hình quản lý mạng lưới cấp nước hiệu quả hơn. Cụ thể, đề tài sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình quản lý, từ việc theo dõi tình trạng mạng lưới, quản lý tài sản đến chăm sóc khách hàng. Bằng cách sử dụng ArcGIS, thông tin về vị trí các van, ống dẫn và các điểm đấu nối sẽ được số hóa, giúp dễ dàng theo dõi và cập nhật. Ngoài ra, mô hình này cũng sẽ cung cấp các giải pháp đầu tư hợp lý để nâng cấp và bảo trì mạng lưới. Việc thể hiện các quy trình vận hành trên bản đồ GIS sẽ giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan và chính xác hơn về tình trạng mạng lưới, từ đó đưa ra các quyết định kịp thời và hiệu quả.

III. Tổng quan về mạng lưới cấp nước Thành phố Hồ Chí Minh

Mạng lưới cấp nước tại Thành phố Hồ Chí Minh là một hệ thống lớn với tổng chiều dài khoảng 6000 km, phục vụ cho 23 quận huyện. Hệ thống này được quản lý bởi nhiều đơn vị khác nhau, trong đó có Công ty Cổ phần Cấp nước Phú Hòa Tân. Hiện tại, mạng lưới này đang phải đối mặt với nhiều thách thức trong việc duy trì và quản lý, đặc biệt là tỷ lệ thất thoát nước cao. Để cải thiện tình hình, việc áp dụng công nghệ GIS vào quản lý mạng lưới cấp nước là rất cần thiết. Theo nghiên cứu, việc tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau vào hệ thống GIS sẽ giúp nâng cao khả năng giám sát và điều hành, từ đó giảm thiểu thất thoát và nâng cao chất lượng dịch vụ cấp nước.

IV. Cơ sở lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý GIS

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ mạnh mẽ trong việc quản lý và phân tích dữ liệu không gian. GIS cho phép người dùng tích hợp, phân tích và trực quan hóa thông tin địa lý, từ đó hỗ trợ ra quyết định hiệu quả hơn. Các thành phần cơ bản của GIS bao gồm phần mềm, dữ liệu, con người và quy trình. Trong bối cảnh quản lý mạng lưới cấp nước, GIS có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng mạng lưới, lập bản đồ phân phối nước, và phân tích dữ liệu về tiêu thụ nước. Việc tối ưu hóa mô hình quản lý tài sản mạng lưới và giám sát áp lực nước sẽ giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống cấp nước, đồng thời giảm thiểu sự cố và thất thoát nước.

V. Ứng dụng phần mềm ArcGIS trong quản lý mạng lưới cấp nước

Phần mềm ArcGIS đã được áp dụng rộng rãi trong quản lý mạng lưới cấp nước, với nhiều ứng dụng thực tiễn. Trong nghiên cứu này, ArcGIS được sử dụng để số hóa dữ liệu mạng lưới cấp nước, từ đó tạo ra cơ sở dữ liệu GIS chính xác và dễ dàng truy cập. Việc xây dựng mô hình GIS cho phép quản lý tình trạng mạng lưới, theo dõi sự cố và thực hiện các biện pháp khắc phục kịp thời. Ngoài ra, ArcGIS cũng hỗ trợ trong việc phân tích dữ liệu và đưa ra các quyết định chiến lược về đầu tư và phát triển mạng lưới. Kết quả thực hiện cho thấy, việc áp dụng ArcGIS không chỉ giúp cải thiện hiệu quả quản lý mà còn nâng cao sự hài lòng của khách hàng thông qua việc cung cấp dịch vụ tốt hơn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Mạng lưới cấp nước tại Thành phố Hồ Chí Minh có quy mô lớn với tổng chiều dài khoảng 6.000 km đường ống, trải rộng trên 23 quận huyện, phục vụ gần như toàn bộ dân số đô thị. Tỷ lệ thất thoát nước được ước tính khoảng 27% (cập nhật năm 2017), gây lãng phí nguồn tài nguyên nước quý giá và ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành. Công ty Cổ phần Cấp nước Phú Hòa Tân quản lý mạng lưới cấp nước tại các quận 10, 11 và phường Phú Trung (quận Tân Phú) với gần 90.000 đầu nối khách hàng, tuy nhiên công tác quản lý hiện nay vẫn dựa trên bản vẽ giấy và phần mềm AutoCAD, dẫn đến việc cập nhật dữ liệu không chính xác, khó khăn trong quản lý và bảo trì, cũng như tỷ lệ thất thoát nước cao.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng phần mềm ArcGIS để xây dựng mô hình quản lý mạng lưới cấp nước hiện đại, thay thế phương pháp quản lý thủ công, từ đó tối ưu hóa công tác quản lý tài sản, vận hành mạng lưới, giảm thất thoát nước và nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại khu vực quản lý của Công ty Cổ phần Cấp nước Phú Hòa Tân, bao gồm các quận 10, 11 và phường Phú Trung, trong giai đoạn từ năm 2017 đến 2018. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý mạng lưới cấp nước đô thị, góp phần đảm bảo cung cấp nước sạch, an toàn và liên tục cho người dân Thành phố Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS): GIS là hệ thống tổng hợp các thành phần phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa lý và con người, cho phép thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích và trình bày dữ liệu không gian gắn với vị trí thực tế. GIS giúp quản lý tài sản mạng lưới cấp nước theo tọa độ GPS, hỗ trợ cập nhật và phân tích dữ liệu theo thời gian thực.

• Mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng trong GIS: Mô hình này cho phép biểu diễn các đối tượng mạng lưới cấp nước như đường ống, van, đồng hồ nước dưới dạng các lớp đối tượng có thuộc tính và quan hệ không gian, giúp quản lý dữ liệu phức tạp, cập nhật đồng thời và duy trì tính toàn vẹn dữ liệu.

• Mô hình mô phỏng thủy lực và vận hành mạng lưới cấp nước: Kết hợp dữ liệu GIS với phần mềm mô phỏng thủy lực (như WaterGEMS) và hệ thống SCADA để giám sát, điều khiển áp lực và lưu lượng nước, từ đó giảm thất thoát và tối ưu hóa vận hành.

Các khái niệm chính bao gồm: dữ liệu không gian (điểm, đường, vùng), dữ liệu thuộc tính, quan hệ topology trong GIS, phân vùng DMA (District Metered Area) để quản lý thất thoát nước, và tích hợp GIS với SCADA.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập dữ liệu mạng lưới cấp nước Phú Hòa Tân bao gồm bản vẽ AutoCAD, dữ liệu đồng hồ nước, van, trụ chữa cháy, dữ liệu vận hành và sự cố từ năm 2017. Dữ liệu được chuyển đổi sang định dạng GIS và số hóa thành cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phần mềm ArcGIS Desktop để xây dựng cơ sở dữ liệu GIS, số hóa và quản lý tài sản mạng lưới. Phân tích không gian, truy vấn dữ liệu và mô phỏng vận hành mạng lưới bằng cách tích hợp với phần mềm mô phỏng thủy lực và hệ thống SCADA.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Toàn bộ mạng lưới cấp nước tại khu vực quản lý của Công ty Phú Hòa Tân được nghiên cứu, với gần 90.000 đầu nối khách hàng và hơn 600 km đường ống các loại.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2017-2018, bao gồm khảo sát thực tế, thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình GIS, triển khai ứng dụng và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Số hóa và xây dựng cơ sở dữ liệu GIS mạng lưới cấp nước: Toàn bộ mạng lưới cấp nước Phú Hòa Tân với chiều dài hơn 395 km đường ống các loại (đường kính từ 50 mm đến 1.200 mm) đã được số hóa thành cơ sở dữ liệu GIS chính xác, bao gồm các đối tượng như van (2.896 cái), đồng hồ tổng (436 cái), đồng hồ khách hàng (gần 90.000 cái), trụ chữa cháy (494 cái). Việc này giúp tăng độ chính xác dữ liệu lên trên 95% so với phương pháp quản lý thủ công.

2. Xây dựng hệ thống quản lý tài sản và vận hành mạng lưới trên nền tảng ArcGIS: Hệ thống GIS cho phép truy cập, cập nhật và phân tích dữ liệu tài sản mạng lưới theo thời gian thực, hỗ trợ công tác bảo trì, sửa chữa và quy hoạch phát triển mạng lưới. Tỷ lệ thất thoát nước được ước tính giảm khoảng 10% sau khi áp dụng mô hình quản lý mới.

3. Ứng dụng GIS trong chăm sóc khách hàng và quản lý sự cố: Hệ thống GIS tích hợp với dữ liệu đồng hồ nước và hệ thống cảnh báo giúp theo dõi lưu lượng, áp lực và phát hiện sự cố nhanh chóng. Việc gửi tin nhắn thông báo cúp nước đến khách hàng được tự động hóa, nâng cao chất lượng dịch vụ và giảm thiểu phàn nàn.

4. Mô hình cập nhật và chia sẻ dữ liệu GIS đa người dùng: Đề xuất mô hình phân cấp người dùng và quy trình cập nhật dữ liệu theo cơ chế phiên bản giúp đảm bảo tính toàn vẹn và đồng bộ dữ liệu trong toàn bộ hệ thống, tăng hiệu quả phối hợp giữa các phòng ban.

Thảo luận kết quả

Việc số hóa mạng lưới cấp nước và xây dựng cơ sở dữ liệu GIS đã giải quyết được các hạn chế của phương pháp quản lý truyền thống như dữ liệu không đồng bộ, khó cập nhật và thiếu chính xác. So với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, ứng dụng ArcGIS tại Phú Hòa Tân đã thể hiện hiệu quả trong việc giảm thất thoát nước và nâng cao năng suất vận hành.

Kết quả phân tích dữ liệu GIS có thể được trình bày qua các biểu đồ chiều dài đường ống theo loại vật liệu, bản đồ phân vùng DMA, biểu đồ tỷ lệ thất thoát nước theo thời gian, và bảng thống kê số lượng tài sản mạng lưới. So sánh với các hệ thống GIS khác như AQUAMAP (Nhật Bản) hay i-WATER (Hàn Quốc), giải pháp ArcGIS tại Phú Hòa Tân có ưu điểm về khả năng tích hợp dữ liệu đa dạng và hỗ trợ phân tích không gian sâu rộng.

Việc tích hợp GIS với hệ thống SCADA và phần mềm mô phỏng thủy lực giúp giám sát áp lực và lưu lượng nước theo thời gian thực, góp phần giảm thất thoát và nâng cao chất lượng dịch vụ. Tuy nhiên, để phát huy tối đa hiệu quả, cần tiếp tục đầu tư nâng cấp hạ tầng công nghệ và đào tạo nhân lực chuyên môn.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai đồng bộ hệ thống GIS trên toàn bộ mạng lưới cấp nước Thành phố Hồ Chí Minh: Mở rộng ứng dụng phần mềm ArcGIS tại các công ty cấp nước khác nhằm chuẩn hóa dữ liệu và nâng cao hiệu quả quản lý tài sản. Thời gian thực hiện dự kiến 2-3 năm, do Sở Xây dựng và các công ty cấp nước phối hợp.

2. Tích hợp GIS với hệ thống SCADA và phần mềm mô phỏng thủy lực: Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển áp lực nước tự động, giảm thất thoát nước xuống dưới 20% trong vòng 1-2 năm. Chủ thể thực hiện là phòng kỹ thuật và công nghệ thông tin của công ty cấp nước.

3. Đào tạo và nâng cao năng lực nhân sự quản lý GIS: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về GIS, phân tích dữ liệu không gian và vận hành hệ thống cho cán bộ kỹ thuật trong 6-12 tháng. Chủ thể là các trường đại học và trung tâm đào tạo chuyên ngành.

4. Xây dựng quy trình cập nhật và chia sẻ dữ liệu GIS chuẩn hóa: Thiết lập quy trình biên tập đa người dùng, kiểm soát chất lượng dữ liệu và phân quyền truy cập nhằm đảm bảo tính chính xác và đồng bộ dữ liệu. Thời gian triển khai 6 tháng, do phòng quản lý mạng lưới và phòng công nghệ thông tin phối hợp thực hiện.

5. Phát triển ứng dụng chăm sóc khách hàng dựa trên GIS: Tích hợp hệ thống cảnh báo sự cố, gửi tin nhắn tự động và tra cứu chỉ số nước trực tuyến nhằm nâng cao trải nghiệm khách hàng. Thời gian thực hiện 1 năm, do phòng kinh doanh và công nghệ thông tin phối hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các công ty cấp nước đô thị: Nghiên cứu cung cấp mô hình quản lý mạng lưới cấp nước hiện đại, giúp các công ty nâng cao hiệu quả vận hành, giảm thất thoát nước và cải thiện dịch vụ khách hàng.

2. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách đô thị: Tham khảo để xây dựng các chính sách phát triển hạ tầng cấp nước bền vững, áp dụng công nghệ GIS trong quản lý tài sản và quy hoạch phát triển mạng lưới.

3. Các chuyên gia và kỹ sư công nghệ thông tin địa lý (GIS): Tài liệu chi tiết về ứng dụng phần mềm ArcGIS trong lĩnh vực cấp nước, từ xây dựng cơ sở dữ liệu đến phân tích và mô phỏng vận hành mạng lưới.

4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật môi trường, kỹ thuật cấp thoát nước: Cung cấp cơ sở lý thuyết, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực tiễn về ứng dụng GIS trong quản lý mạng lưới cấp nước đô thị.

Câu hỏi thường gặp

1. ArcGIS có ưu điểm gì so với các phần mềm quản lý mạng lưới cấp nước khác?
   ArcGIS cung cấp giải pháp toàn diện từ thu thập, chỉnh sửa, phân tích đến chia sẻ dữ liệu không gian và thuộc tính. Khả năng tích hợp cao với nhiều định dạng dữ liệu và các hệ thống khác như SCADA giúp nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành mạng lưới.

2. Làm thế nào để chuyển đổi dữ liệu từ bản vẽ AutoCAD sang GIS?
   Dữ liệu AutoCAD (định dạng DWG, DXF) được nhập trực tiếp vào ArcGIS, sau đó xác định hệ tọa độ và chuyển đổi các đối tượng điểm, đường, vùng thành dữ liệu không gian trong GIS. Quá trình này giúp số hóa chính xác và đồng bộ dữ liệu.

3. Phân vùng DMA có tác dụng gì trong quản lý mạng lưới cấp nước?
   Phân vùng DMA giúp chia nhỏ mạng lưới thành các khu vực quản lý độc lập, dễ dàng theo dõi lưu lượng, áp lực và phát hiện rò rỉ nước. Qua đó, công tác giảm thất thoát nước và bảo trì được thực hiện hiệu quả hơn.

4. Ứng dụng GIS giúp giảm thất thoát nước như thế nào?
   GIS hỗ trợ quản lý tài sản chính xác, theo dõi vận hành mạng lưới, phát hiện và xử lý sự cố nhanh chóng. Kết hợp với mô phỏng thủy lực và SCADA, GIS giúp điều chỉnh áp lực nước phù hợp, giảm thiểu rò rỉ và thất thoát.

5. Những thách thức khi triển khai hệ thống GIS trong quản lý cấp nước là gì?
   Bao gồm chi phí đầu tư ban đầu cao, yêu cầu kỹ thuật và nhân lực chuyên môn, việc chuẩn hóa và đồng bộ dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, cũng như cần có quy trình cập nhật và bảo trì dữ liệu liên tục để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

Kết luận

• Ứng dụng phần mềm ArcGIS đã giúp số hóa và xây dựng cơ sở dữ liệu mạng lưới cấp nước Phú Hòa Tân với độ chính xác cao, hỗ trợ quản lý tài sản và vận hành hiệu quả.
• Hệ thống GIS tích hợp với SCADA và phần mềm mô phỏng thủy lực góp phần giảm thất thoát nước khoảng 10%, nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng.
• Mô hình cập nhật và chia sẻ dữ liệu GIS đa người dùng đảm bảo tính toàn vẹn và đồng bộ dữ liệu trong toàn hệ thống.
• Đề xuất mở rộng triển khai GIS trên toàn thành phố, đào tạo nhân lực và hoàn thiện quy trình quản lý để phát huy tối đa hiệu quả.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai mở rộng, tích hợp sâu hơn với các hệ thống vận hành và phát triển ứng dụng chăm sóc khách hàng dựa trên GIS.

Hành động ngay hôm nay để nâng cao hiệu quả quản lý mạng lưới cấp nước bằng công nghệ GIS – liên hệ các chuyên gia và đơn vị tư vấn để được hỗ trợ triển khai giải pháp phù hợp!

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI CAO HOÀNG TUẦN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẢN MÈM ARCGIS VÀO CÔNG TÁC QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CÁP NƯỚC PHÚ HÒA TÂN LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HCM, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO BỘ NONG NGHIỆP VA PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI CAO HOÀNG TUẦN. NGHIÊN CỨU UNG DUNG PHAN MEM ARCGIS VÀO CÔNG TÁC QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI CÁP NƯỚC PHÚ HÒA TÂN Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ sở hạ ting Mã số: 60580210, NGƯỜI HƯỚNG DAN: __ PGS.TS BOAN THU HA TP.HCM, NAM 2018 LỜI CAM ĐOAN Ho và tên: CAO HOÀNG TUẦN. Ngày sinh: 10/08/1978 'Cơ quan công tác: Công ty Cé phần Cấp nước Phú Hòa Tân. “Tác giả đề tải: "Nghiên cứu ứng dụng phần mém AreGIS vào công tác quản lý mạng lưới cấp nước Phú Hòa Tân" Học viên lớp cao học: 24CTNI1 ~ CS2 “Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ sé hạ ting Mã số: 60580210 “Tôi xin cam đoan công trình nay là công trình nghiên cứu thực sự của cả nhân học viên dưới sự hưởng din khoa học của PGS.TS Đoàn Thu Hi.

Tắt cả các nội dung tham khảo đều được trích dẫn nguồn đầy di và đúng theo quy định. Tôi xin chịu trách nhiệm về nội dung và li cam đoan này “Tác giả luận văn Cao Hoàng Tuần LỜI CÁM ƠN Luận văn thạc sĩ với 48 tài: “Nghiên cứu ứng dụng phần mềm ArcGIS vào công tác quản lý mạng lưới cắp nước Phú Hòa Tân” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của quý Thấy Cô, Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thay Cö Bộ môn Cấp Thoát nước, Trường Dai học Thủy lợi - Cơ sở 2, Thành phố Hỗ Chí Minh, đặc biệt PGS.TS ‘Doan Thu Hà. Cô đã tận tình hướng dẫn, bổ sung cho em những kiến thức quý báu về GIS, mô bình mạng lưới và chuyên ngành cắp nước ừ ý thuyết đến thực iễn đã giớp cm hoàn thành đề ải luận vẫn Biên cạnh đó, em cũng xin chân thành gũi lời cảm ơn đến phí: Tổng Công ty Cấp nước Sui Gòn TNH MTV và Công ty Cé phần Cấp nước Phú Hòa Tin đã cũng cấp và tạo điều kiện cho em thu thập những dữ liệu quan trọng và số liệu edn thiết để em có thể hoàn thành i nay Vv những nỗ lực và cổ gắng của bản than trong quá trình thực hiện đề tải cũng khó tránh khôi những sai s6t và khuyết điểm. Chính vi vậy những ý kiến đồng gop từ “Thầy C6 và kiến thức được tang bị trong quá trinh học tp tại Trường sẽ là nỄn ng, hành trang quý báu giúp em hoàn thiện hơn về chuyên môn nghiệp vụ phục vụ công tác: tai đơn vi, gop phần hoàn thành nhiệm vụ chính trì chung cña Thành phổ về đảm bio cấp nước sạch an toàn, liên tục cho nhân dân Thành phố Hé Chi Minh noi chung vi mạng lưới ấp nước Phú Hòa Tân.

Em xin chân thành cảm ơn. “Tác giả luận văn Cao Hoàng Tuần PHAN MỞ DAU. TONG QUAN VE LĨNH VUC NGHIÊN CỨU, 1.1 Tổng quan về mang lưới cắp nước Thành phố Hỗ Chí Minh [8] 4 1.1 Hiện trang mạng lưới cắp nước truyền dẫn (ống cấp 1, cắp 2).2 Hiện trang địa bản quan lý của công ty cấp nước Phú Hoà Tân 1g quan mô hình quản lý hiện nay của công ty cắp nước Phú Hoà Tân 9 1.1 Hệ thống cấp nước và mạng lưới cung cấp [9] 9 1. Hiện trang quản lý mạng lưới hiện nay.

Phân tích và đánh giá các mặt còn hạn chế khi chưa áp dụng ứng dụng.3, Tổng quan về phần mềm AreGIS|5] “ 1.4, Cơ sở của việc chuyển đổi dữ liệu mạng lưới thành dữ liệu thuộc tinh. Chuyển dữ liệu từ bản vẽ AutoCAD sang GIS. Chuyển dữ liệu từ bản vẽ giấy sang GIS. Chuyển dữ liệu ảnh vệ tỉnh (viễn thám) sang GIS.5 Sơ lược nghiên cứu về các phần mềm ứng dung trong quản lý mang lưới cấp nước.

Những nghiên cửu trên thé giới. Những nghiên cứu trong nước. _- oe 20 CHUONG 2: CƠ SỞ LY THUYET VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU22 Tuận văn Thạc sĩ: thuật Lớp: 24CTNI1 - CS2 2.1, Tổng quan về hệ thống thông tin địa ly GIS/1. Khái niệm về GIS.

Các thành phần cơ bản của hệ thống GIS. Mỗi quan hệ của GIS với các ngành khoa học khác.2, Đặc tính quản lý của GIS theo dữ liệu không gian 26 2.1, Đặc tính cơ sở dit liệu trong GISỊ1]. Cấu trúc cơ sở dữ liệu trong GIS 29 2. Các chức năng cơ bản của hệ thống GIS.

Những vấn dé tối ưu hóa trong quản lý mạng lưới cấp nước khi ứng dung GI8. seo see se. Téi uu hóa mô hình quản lý tài sản mạng lưới 35 2. Tối uu hóa mô hình giám sắt và điều khiển áp lực mạng lưới.4, Một số nghiên cứu trong nước.

— san 36 CHƯƠNG 3: UNG DỤNG NGHIÊN CỨU PH. MEM ARCGIS DE QUAN LÝ MẠNG LƯỚI CAP NƯỚC PHU HÒA TAI 38 3.1 Tổng quan về mạng lưới cắp nước tại công ty cắp nước Phú Hỏa Tân [10] 38 3.2 Ứng dụng phần mềm ArcGIS để quản lý mạng lưới cấp nước[ 11] 39 3.1 Mô hình giải pháp ứng dụng GIS.2 Mô ta ứng dung.3 Tối ưu hóa khả năng quan lý mạng lưới cắp nước, và chăm sóc khách hàng. của phần mềm ArcGIS. 41 Luận văn Thạc sĩ K Lớp: 24CTNI1 - CS2 3.4 Kết quả thực hiện.1 Kết qua số hóa mang lưới cắp nước thành cơ sở dữ liệu.2 Kết quả xây dựng hệ thông GIS.3 Kết quả chăm sóc khách hàng từ cơ sở dữ liệu GIS 66 3.5 Xây dựng mô hình cập nhật, quản lý và chia sẻ dữ liệu trong toàn bộ hệ thống, T0 3.1 Quy trinh quản lý chung.2 Đề xuất thiết kế cơ sở dữ liệu GIS.2 Đề xuất phân cấp người dùng 16 3.2 Dé xuất mô hình cập nhật GIS.

Kiếnnghị - - - sen 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 81 Luận văn Thạc st Lớp: 24CTNI1 - CS2 MUC HiNH ANH Hình 1 1: Thông kế các chủng loại ống cắp nước trên MLCN TP. Hình 1 2: Sơ đồ tổ chức Công ty Cổ phan Cap nước Phú Hòa Tân. Hình L 3 Mit bằng khu vực quản lý Hình 1 4 Số lượng Đồng hồ nước và DMA Hình 1 5 “Thông kê chiều dài đường ống.

Hình 1 6: Bản đồ phân vũng quản lý DMA Hình 1 1 Mang lưới phân vùng mang lưới phân phối Hình 1 8 Bản đỗ DHT ving | Hình 1 D Bản đồ DHT ving2 Hình L 10: Tủ lún hiệu DMA ving 1 Hình 1 11: Tử tín hiệu DMA vũng Hình 1 12: Hình ảnh minh hoa him DHT Hình 3. 1: Địa bản quan lý của Phủ Ha Tân Hình 3, 2: Thống kê tổng quan tài sin trên mạng lưới cắp nước Phú Hòa Tân. 39 Hình 3 ác mô hình giải pháp GIS cia Esi cho ngành nước. Hình 3, 4: Kiến trúc hệ thống PHUWAGIS Hình 3, 5: Các inh vực và ứng dung hệ thống PHUWAGIS Hình 3, 6: Họa đồ mạng lưới cắp nước trên AutoCAD.

Hình 3, 7; Cau trúc các lớp trong cơ sở dit liệu GIS, Hình 3, 8: Cấu trúc cơ sở liệu thuộc tỉnh ng phân phối Hình 3, 9: Cầu trúc cơ sở dữ liệu thuộc tính đồng hồ khách hang Hình 3, 10: Bin đồ phân vùng DMA mang lưới cắp nước Phú Hoa Tân Hình 3, 11: Bản đồ mạng lưới cấp nước DMA 05-05 Hình 3, 12: Quản lý các ti sản trên mạng lưới cắp nước 59 Hình 3, 15: WebGIS quản ý di sản mạng kưới cấp nước. 60 Tuận văn Thạc sĩ: thuật Lớp: 24CTNI1 G2 Hình 3, 14: Bản đồ vị trí sự cố, điểm bẻ én mạng lưới cắp nước 61 Hình 3, 15; WebGIS ta cứu, báo cáo sự cổ, điểm bé trên mạng lưới cp nước. 62 Hình 3, 16: Các trường hợp thực hiện công tác vận hành van 6 Hình 3, 17: Mô phỏng vận hành van. Hình 3, 18: Ứng dụng GIS tính tỷ lệ that thoát nước theo DMA.

66 Hình 3, 19: Kết quả khách hàng mắt nước do vận hành van rên mạng lưới. 6 Hình 3, ng nhắn tin thong báo cúp nước én khách hàng 68 Hình 3, 21: Thông kẻ lich sử gửi tin nhắn thông báo củp nước đến khách hàng 69 Hình 3, 22: Ứng dụng WebGIS tra cứu chỉ số nước Online 70 Hình 3, 23: Một số định dạng dữ liệu được ArcGIS Data Interoperability hỗ trợ. B Hình 3, 24: Một số luật kiém tra chit lượng dữ liga của ArcGIS Data Reviewer 15 Hình 3, 25: Kết quả kiểm tra và xử lý lỗi bằng AreGIS Data Reviewer Hình 3, 26: Các nhóm người dùng khai thác cơ sở dữ liệu và ứng dung GIS 7 Hình 3, 27: Mô hình cập nhật GIS theo cơ chế phiên bản dữ liệu. 1 Tuận văn Thạc sĩ: thuật Lớp: 24CTNI1 - CS2 MỤC VIET TAT Tir vết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ‘AutoCAD | Computer Aided Design — | THERE uve WE tr cia my CSDL Cơ sở dữ liệu DEM Digital Elevation Model Mô hình s độ cao DHT Đông hồ tông DMA Disitiot Meter Area Khu vực đồng hồ tng Environmental Systems "Viện nghiên cũu hệ thông môi ESRI Research Institute trưởng Gis Geosraphie nlomaion Hệ thống thông tn đị lý GPS Global Positioning System | Hg thong dinh vi toin clu HMI Human Machine Interface | Giao dign «wong tác người.

máy HTCN HE thông cấp nước NMN Nhà máy nước HE thông thông tin địa lý của hệ PHUWAGIS thông cấp nước do Phú Hòa Tân quản lý, Programmable Logie Thiếtbị điều Khiển logic Tip PLE Controller trình được SAWACO | SaiGon Water Corporation — | Tong Cong ty Cap nude Sài Gòn Tig thong thông tin địa lý của hệ SAWAGIS thông cấp nước do SAWACO quản lý Supervisory Control And Data. | Hệ thông điều Khiên giảm sit và SCADA ‘Acquisition thu thập dữ liệu TpHCM. Ho Chi Minh City “Thành pho Hỗ Chi Minh Water Distribution Modeling [na wa Water: WateCAD — ene Phin mềm thủy lục WaterCAD l Water Geographic Enginee nmi vate WalsGEMS eee Phần mềm thiy lục WaterGEMS Tệ thông GIS trên nền Web cho 'WebGIS phép quan lý, phân ích, cập nhật, phân phối, chia sé thông tin Tuận văn Thạc sĩ: thuật Lop: 24CTNI1 ~ C§2 PHAN MO DAU |. TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI Hiện nay trong quá trình dat nước ta dang trên con đường công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, nên không tránh khỏi hạ ting đô thị cũng phải phát triển nhanh đẻ đáp.

ứng nhu cầu đó. Trong đó việc phát triển mạng lưới cắp nước nhằm cung cắp đủ lượng nước để phục vụ người din là điều không tránh khỏi. Do tốc độ phát triển mạng lưới cấp nước quá nhanh đã din đến sự quản lý mạng lưới cắp nước của các ving đô tị trên cả nước hiện nay chưa được chặt chẽ. Và din đến việc hoạ đồ mạng lưới cập nhật không chính xác gây khó khăn cho công tác quản lý và duy tu sửa chữa.