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地下管线是城市重要的基础设施，是现代化城市高效率运转的保证，被誉为城市的“生命线”。我国地下管线普查工作于上世纪九十年代中期起步，并逐渐从纸质管理方式转变为信息化方式，形成了地下管线探测一体化生产技术流程和数据采集、处理与建库、同步开发信息管理系统的整体解决方案。但是，由于地下管线管理体制和权属复杂，各自为政、多头管理的问题比较严重，加上地下管线本身具有的隐蔽性特征，地下管线事故频发，对城市运行和生产生活的开展造成了严重的不利影响。为此，各级政府不断发文提出要重视地下管线信息化管理，特别是在国务院《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》（国办发〔2014〕27号）的要求下，各地市陆续实现了地下管线的信息化管理，部分城市已经在试点地下管线的智慧化管理。 但是，在部分城市，地下管线管理工作依然存在一些问题，主要包括以下几方面 系统应用不够很多城市虽然建设了地下管线信息系统，但是缺乏信息动态管理，城市建设更新下的管线建设未形成互动管理，造成不必要的人力及物力浪费。 管线数据共享应用不够地下管线数据对于城市规划、建设、国土等部门都具有重要作用，各大部门都有数据共享的需求，但是部分城市由于组织结构、技术等原因，管线数据的共享程度仍落后于数据需求，使得管线数据难以发挥其应有的作用。 管线养护检查工作仍存在不足部分城市地下管线“重建轻养”的问题依然存在，常常后期检测、维修、防腐监测等维护养护工作不够及时全面，造成管道腐蚀、损坏、配套设施丢失等原因出现漏水跑气等现象，或是没有系统性加强安全监管排查，使地下管线在运行中存在安全隐患。 为解决上述问题，仅靠政策层面的努力是不够的，技术手段的支持也十分必要。通过地图标注、地图标注、GIS、北斗等技术的综合应用，从管线运行维护实际业务需求出发，搭建地下管线智慧化管理系统，是目前为止最为有效的一条解决途径。 地下管线的智慧化管理，需要以空间基础设施、计算机软硬件和网络通信平台为重要依托，以政策、法规、规范、标准、信息化机构以及安全体系为保障，以管线安全数据库为枢纽，将管线分布、巡检管理、管网运行、水力模型等资源进行统一的规划和管理，构建地下管线智慧化管理业务体系，进一步提高地下管线管理的智慧化水平。 通常情况下，项目的建设内容大致可以分为三个方面 基础数据获取管线管理的信息化阶段所使用的地下管线普查探测数据在智慧化管理阶段依然是必需的基础数据。除此之外，智慧化管线管理还需要获取到一系列其他相关数据，例如城市范围的DEM数据，降雨信息数据，水、电、气的用户数据，与防洪排涝相关的城市主要低洼地情况，与水污染治理相关的污染源分布情况等。 管线运行监测完成各传感监测设备选址及安装部署，通过搭建地图标注系统，实现传感监测数据的及时上传，为智慧化分析应用的搭建提供数据支撑。其中，供水管线所需传感器主要包括流量计、压力计及水质检测仪（水源地及水厂出水口）；排水管线所需传感器主要包括流速计、液位计（水井内及低洼地）、水质监测仪（排水口、市内水体等）、雨量计等；地下综合管廊所需传感器主要包括温度计、湿度计、氧气浓度计、有害气体浓度计、裂缝计等。 智慧应用研发通过系统的建设，实现对上述各项数据的统一管理和智慧化分析利用。通常情况下，可以根据不同类别管线分别研发相对应的智慧化管线系统，在系统研发工作中需要有针对性开展功能设计。 地下管线的智慧化管理与传统管理方式具有完全不同的思路，通过在管线上安装部署传感设备，可以实时获取管线的运行状态和环境状况，从而及时发现并解决问题，将管线安全事故消灭在萌芽状态，进而从根本上提升地下管线的安全性以及整个城市的安全等级。下面结合以往案例，分别介绍各类管线在智慧化管理方面的主要建设内容。 供水管线智慧化管理
图1供水调度方案示意图 供水管线管理工作关注的重点在于漏损率控制和供水调度优化，具体介绍如下 （1）漏损控制 管网漏损控制方面，传统的做法是在发现漏水后，使用听漏仪确定漏损点，然后予以处理，或者是发生爆管事故后再前往现场处理。这一方法不仅比较被动，而且对人员的技术水平要求较高。系统利用各流量计读数、水表读数，借助智慧化分析手段，对漏损点进行地图标注，随后派技术人员有针对性地实地核查及维修。 （2）供水调度优化 传统的供水调度都是根据员工经验调整供水压力值，水压过大就会增大爆管风险，水压过低则会造成部分地区用水困难。而借助智慧化分析手段，则可以通过对历史用水数据进行分析，得到与之相符合的供水方案，并可以根据不同时间用水需求的变化生成相对应的动态方案。 排水管线智慧化管理 排水管线可以细分为污水管线和雨水管线，其中污水管线管理的重点是要配合实现水污染治理，雨水管线管理的重点则为缓解城市内涝。针对这两方面的需求，系统分别实现了相应的智慧化应用，具体介绍如下 （1）排污监管 在水污染治理方面我国长期处于“先污染，后治理”的恶性循环中，要根本解决水污染问题，需要从源头抓起，实际减少污水排放。系统通过污染源排查和水质实时监测、实时报警，实现排水管线（重点是污水管线）与河流水质的统一监管，可以及时发现并处理偷排乱排的情况，从源头减少水污染事件的发生。 （2）防排涝决策方面 系统通过一系列的智慧分析和智慧调度，可以即时完成排洪泄水，避免洪涝灾害的发生。具体做法为传感监测设备结合气象预报信息分析得到受暴雨影响全区的积水情况，为排水管网的清淤工作和排涝调度提供参考依据。通过两种方式建立专家库来达到雨水泵站优化调度的目标，一是通过历史事件的专家调度的信息，筛选出优秀的经过验证的调度方案输入专家库，二是通过模型的模拟，对于预设的降雨事件进行泵站中水泵运行的搭配和选择，找到合适的水泵的运行方式，输入专家库。当泵站雨量计或者水位达到一定的条件下，通过专家库的匹配，调用相应的泵站调度方案进行执行。 地下综合管廊智慧化管理 地下综合管廊是地下管线管理的高端形式，通过将供水、电力、燃气、通信等管线设施布设于管廊中，大大提高了地下管线管理的便捷性，地下管线不再藏于“地下”，任何安全问题都一目了然。而管廊的建设和管理也是一项十分庞大的工程，系统主要从管廊内部环境的管控和廊内巡检工作两个方面开展综合管廊的管理和运维工作，具体介绍如下 （1）管廊环境管控 环境管控主要是通过对电气设备的自动化控制来保持廊内环境的基本稳定。首先，通过各类传感设施的部署，可以实现管廊内含氧量、温度、湿度、硫化氢、甲烷含量情况的实时监测和报警。其次，对于超限情况，可以通过对相应电气设备的控制，予以调整。例如，当廊内氧气含量过低或有害气体浓度过高时，风机自动开启。
（2）管廊巡检管理 管廊巡检与管线巡检所不同的是，巡检人员在廊体内活动，无法实现卫星地图标注，为此，首先需要解决巡检人员的室内地图标注问题，在此基础上通过与巡检APP联动，实现对管廊巡检工作的支持。管廊巡检工作涉及到管理人员和巡检员两个不同的角色，巡检员配备移动终端完成巡检工作，并借助无线数据传输及时上报巡检工作进程和发现的问题。管理员则可以在办公电脑上查看各巡检员当前所处的位置和上报的所有情况。 面对城市建设的飞速发展，城市地下管线在保障城市经济发展和整体运行、维系城市地上地下空间有效利用的重要性日益凸显，规划、建设和管理好地下和地上基础设施是未来充分利用地下空间的重要的基础工作，是维系社会经济和现代化城市健康、协调和可持续发展，有效应对突发灾害的保障。以往项目经验表明，智慧管线项目点建设对于现代化的城市管理是十分重要且必要的 （1）提高管网设施运行维护效率 借助传感设备的自动信息采集，可以从根本上规避地下管线隐蔽性特征带来的漏水、漏气、爆管等各类安全隐患，管线运行状况一目了然，从而进一步提升了地下管线管理的工作效率。 （2）降低突发事件的事故率 通过监测信息实时整合，及时传输，报警信息第一时间发送给相关人员，避免了以前的逐级汇总、逐级汇报，大大提高地下管线管理工作效率及事故响应效率。借助水力模型实现事故预警，可以将事后处理转变为事前预警，早发现、早处理、早解决，从而降低发事件的事故率，从根本上降低城市安全事故的发生。 （3）促进信息共享应用 随着整个城市管理工作信息化水平的不断提升，部门间数据共享应用的需求不断提高。地下管线作为一项重要的基础设施，城市规划设计、建设管理、市政管理以及应急指挥等工作都需要管线数据的支持，通过智慧管线项目的建设，可以面向上述部门提供更加全面、专业的管线数据，从而实现城市信息资源的有效共享，减少城市资源浪费，优化空间配置，为推动循环经济发展作出基础性贡献。 文、图/乔志勇（厦门精图信息技术有限公司）
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