國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團面向熱力、石油、給水、排水、燃氣、通訊、工業(yè)等行業(yè)提供地下智慧管線解決方案，涵蓋地下管線數(shù)據(jù)采集服務(wù)、地下管線管理平臺及信息化解決方案、地下管線在線監(jiān)測與安全運行保障等，可為用戶提供面向地下管線全生命周期的專業(yè)管理及運營服務(wù)。該方案也是六大解決方案之一公共事業(yè)運營管理服務(wù)整體解決方案的重要組成部分。

 

一、方案背景

城市地下管線是傳輸城市運行、百姓生產(chǎn)和生活所需能源和資源的載體，是實現(xiàn)城市經(jīng)濟、社會健康協(xié)調(diào)及可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。近年來，我國城市建設(shè)取得了舉世矚目的成就，城市地下管線規(guī)模也不斷擴大，截至2013年，僅城市供水、排水、燃氣、供熱四類市政地下管線長度就已超過180萬公里，達到1990年的10倍。

隨著城市地下管線的迅猛發(fā)展，地下管線的安全、平穩(wěn)、高效運行成為城市安全運行的重要基礎(chǔ)。但長期以來城市地下管線建設(shè)與管理滯后于城市建設(shè)的總體水平，2010年至2013年，僅媒體報道的地下管線事故每年就數(shù)以千計，平均每天約有5.6起。

2013年11月22日我國的青島輸油管道爆炸事故引發(fā)國內(nèi)外高度關(guān)注，國家主要領(lǐng)導(dǎo)人親自主持相關(guān)會議強調(diào)需加強對地下管線的管理，提高地下管線管理水平的要求非常迫切。國家相關(guān)部門連續(xù)下發(fā)多個地下管線相關(guān)的管理文件，要求各級政府及單位開展地下管線的建設(shè)與管理工作。

2014年6月，國務(wù)院辦公廳下發(fā)了《關(guān)于加強城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)[2014]27號）文件，要求各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）人民政府重視城市地下管線建設(shè)，提出加強規(guī)劃統(tǒng)籌、工程建設(shè)、老舊管線改造、維修養(yǎng)護、信息系統(tǒng)、法規(guī)標準六個方面建設(shè)。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部隨后下發(fā)《關(guān)于開展城市地下管線普查工作的通知》（建城[2014]179號），要求全面查清城市范圍內(nèi)的地下管線，獲取準確的管線數(shù)據(jù)，掌握地下管線的基礎(chǔ)信息情況和存在的事故隱患。

在地下綜合管線建設(shè)規(guī)模日益擴大和管理需求不斷強化的背景下，有必要采取更有效的機制和手段來進行管理，實現(xiàn)對地下管線貫通規(guī)劃、建設(shè)、采集、運行、檢修等過程的全生命周期管理，保障合理建設(shè)、全面管理和安全運行。

 

 

二、方案概述

針對當前我國地下管線數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、管線埋設(shè)現(xiàn)狀不明、缺乏信息化手段支撐、管理方式粗放等缺陷，國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團提出地下管線“一大工程，三大系統(tǒng)，四大體系”的整體解決方案。方案應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、信息通信、地理信息、三維GIS、移動GIS等新興技術(shù)，依托現(xiàn)代Internet網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)管理技術(shù)，以基于地圖可視化的方式建設(shè)集資源管理、運行維護、在線監(jiān)測、決策分析等在內(nèi)的地下管線資源管理一體化解決方案，可實現(xiàn)管線資源的全面統(tǒng)籌，實現(xiàn)對地下管線精細粒度的信息維護，全面支撐精細化管理需要，為管理決策提供可靠支持。

 

 

管線普查及數(shù)據(jù)處理工程方面，根據(jù)行業(yè)內(nèi)綜合管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的行業(yè)經(jīng)驗，并結(jié)合現(xiàn)場作業(yè)最佳實踐，建立了針對綜合管網(wǎng)的專業(yè)分類、探測方法、技術(shù)應(yīng)用三個維度的立體化作業(yè)模型，以信息化手段為抓手形成可持續(xù)發(fā)展的精益化綜合管線數(shù)據(jù)管理方法論，構(gòu)筑了綜合管線通用性采集的發(fā)展思路。

 

 

信息化系統(tǒng)方面，通過對實際業(yè)務(wù)工作的細分，地下綜合管線管理系統(tǒng)整體建設(shè)方法以二三維圖形一體化平臺為基礎(chǔ)，同時提供數(shù)據(jù)采集工具輔助普查與數(shù)據(jù)更新，實現(xiàn)竣工資料移交、管廊占用等數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)流程，通過智能硬件設(shè)施獲取管線的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，共同支撐運檢、規(guī)劃等業(yè)務(wù)應(yīng)用。

 

 

三、方案支撐產(chǎn)品

國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團具有對地下管線從零基礎(chǔ)到全面深化應(yīng)用的全套產(chǎn)品體系，主要包括地下管線數(shù)據(jù)采集服務(wù)與數(shù)據(jù)工廠、地下管線數(shù)據(jù)采集移動終端應(yīng)用、地下管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺、地下管線在線監(jiān)測管理系統(tǒng)與基礎(chǔ)設(shè)施提升、地下管線業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)與移動作業(yè)平臺，為用戶提供完整而全面的地下管線信息化管理輔助服務(wù)。

1、地下管線數(shù)據(jù)采集服務(wù)與數(shù)據(jù)工廠

綜合管網(wǎng)普查包含：資料收集、管網(wǎng)調(diào)查、管線探測、成圖四項主要內(nèi)容。全部采集流程遵循：收集資料、現(xiàn)場踏勘、探測方法試驗、編寫測區(qū)技術(shù)設(shè)計書、建立測量控制網(wǎng)、明顯管線點實地調(diào)查、隱蔽管線點儀器探查、管線點測量、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)成圖、普查成果資料整理、編寫技術(shù)總結(jié)報告書、資料提交歸檔。

 

 

綜合管網(wǎng)采集采用的基本原則 ：（1）“七分”調(diào)查“三分”探測，根據(jù)現(xiàn)有管線現(xiàn)況資料，實地核實和調(diào)查管線的位置和走向，確定隱蔽管線的儀器探查方案；（2）現(xiàn)場作業(yè)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理“一體化”，把物探、測繪、終端設(shè)備主站系統(tǒng)等有機地結(jié)合起來，應(yīng)用于資料匯總、任務(wù)獲取、管線探測、坐標屬性信息采集、成果整理等有效結(jié)合，使得項目工作進展順利，效率更高。

空間數(shù)據(jù)工廠通過建立標準生產(chǎn)體系，采用高效的空間數(shù)據(jù)加工技術(shù)及工具，來集中生產(chǎn)大量的電網(wǎng)二三維GIS數(shù)據(jù)，確?？臻g數(shù)據(jù)加工全過程的安全、規(guī)范、高效，提供電力五大專業(yè)的專業(yè)化應(yīng)用。同時，工廠可處理多種數(shù)據(jù)來源的數(shù)據(jù)，并提供多行業(yè)多元化的空間數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

 

 

 

2、地下管線數(shù)據(jù)采集移動終端應(yīng)用

地下管線數(shù)據(jù)采集移動終端應(yīng)用基于GIS實現(xiàn)直觀的圖形操作，為采集隊伍提供了便捷的地下管線采集手段，大幅減少測繪內(nèi)外業(yè)工作量。應(yīng)用包括管道現(xiàn)狀查詢、采集任務(wù)管理、工井和通道采集、管廊占用管理等內(nèi)容。

移動端查詢定位功能包含圖形查詢、RFID查詢定位、設(shè)備屬性查看等，滿足多種形式的便捷查詢。

 

 

任務(wù)管理可以實時無線自動接收主站端下發(fā)的采集任務(wù)，節(jié)省大量在途時間。

 

 

工井和通道采集支持RTK精確測繪和標繪兩種方式，滿足臺賬維護，同時能夠進行工井形狀、管廊截面、管孔排布、照片等詳細信息記錄。

 

 

采集同時進行管廊資源占用情況維護，節(jié)省大量內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作。

 

 

3、地下管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺

為實現(xiàn)地下管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，支撐地下管線業(yè)務(wù)應(yīng)用，建設(shè)二三維結(jié)合的地下管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺。平臺支持移動采集成果的自動導(dǎo)入成圖、編輯維護、查詢定位、專題圖出圖、管線資源分析、綜合統(tǒng)計等應(yīng)用，實現(xiàn)竣工資料移交、管廊資源占用等業(yè)務(wù)流程。

移動終端采集成果可直接上傳至系統(tǒng)，進一步編輯完善。

專題圖實現(xiàn)將地下管線不可見信息以專題圖方式直觀表達，建立對通道斷面、電纜井剖面、電纜路徑、電纜路徑透視的圖形可視化表達。

 

 

專題圖實現(xiàn)將地下管線不可見信息以專題圖方式直觀表達，建立對通道斷面、電纜井剖面、電纜路徑、電纜路徑透視的圖形可視化表達。

 

 

管線資源分析實現(xiàn)統(tǒng)籌考慮空間連通和管廊空間等資源限制，分析井間的資源可占用情況。

 

 

竣工資料移交管理是指工程完成基建對施工單位的竣工驗收后，由建設(shè)階段轉(zhuǎn)運行維護的流程管控機制，需要進行測繪數(shù)據(jù)、圖紙、照片等資料移交。

 

 

當需要基于當前管廊進行資源占用，建設(shè)流程化辦公頁面，實現(xiàn)占用審批閉環(huán)管理。

 

 

為了更好的對錯綜復(fù)雜而又非常隱蔽的地下電力管線進行有效的管理，建設(shè)了地下管線三維可視化展示，實現(xiàn)二三維數(shù)據(jù)互動應(yīng)用。

 

4、地下管線在線監(jiān)測管理系統(tǒng)與基礎(chǔ)設(shè)施提升

遠程監(jiān)測采用監(jiān)測設(shè)備針對地下管廊、工井進行現(xiàn)場環(huán)境濕度、進水、溫度、火警、氣體、視頻、電纜溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，上傳管網(wǎng)系統(tǒng)滿足實時監(jiān)測，輔助快速發(fā)現(xiàn)故障隱患。

 

 

智能井蓋采用了無線通訊技術(shù)、電源技術(shù)、傳感器技術(shù)，可將井蓋狀態(tài)、井蓋的開啟監(jiān)測實時發(fā)送至管理平臺中，通過GIS地圖展示井蓋所處位置的狀態(tài)和報警內(nèi)容，監(jiān)控人員能夠及時到現(xiàn)場處理，快速地解決安全隱患。

 

 

5、地下管線業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)與移動作業(yè)平臺

針對地下管線管理傳統(tǒng)工作方式存在的不足，結(jié)合現(xiàn)代智能化終端、GPS和3G通信等信息技術(shù)手段，建立基于移動GIS的地下管線運行檢修管理應(yīng)用，使得巡視、檢修、設(shè)施信息核對、實時位置跟蹤等方面得到了有效提升，使現(xiàn)場工作人員能夠與管理人員進行實時、雙向信息交互，極大提高地下管線運維管理工作效率。

應(yīng)用提供巡視任務(wù)管理，可以在移動端實時在線接收工作任務(wù)單，節(jié)省大量在途時間。

 

 

提供現(xiàn)場作業(yè)輔助，實現(xiàn)結(jié)合GIS的管線資料查詢，現(xiàn)場工單填報、圖像資料記錄、位置定位等。

 

 

移動終端實時記錄位置信息并傳輸至主站系統(tǒng)，管理人員可以實時掌握工作人員位置，實現(xiàn)更精確的信息交流。同時可根據(jù)軌跡回放檢察保障現(xiàn)場人員到位率。

 

 

四、方案特點

（1）實現(xiàn)了地下綜合管線貫通規(guī)劃、建設(shè)、采集、運行、檢修等全過程的一整套管理應(yīng)用，全面解決地下資源管理問題，有效保障管線合理建設(shè)、全面管理和安全運行。

（2）建設(shè)形成管線二三維圖形和臺賬標準模型庫，模型綜合考慮國家和行業(yè)標準，能夠滿足各專業(yè)實際業(yè)務(wù)需求和使用習慣。

（3）三維場景支持參數(shù)化自動建模，結(jié)合三維標準模型庫，能夠在保證三維圖形質(zhì)量的基礎(chǔ)上大幅減少三維模型建設(shè)投入。

（4）管線數(shù)據(jù)采錄一體化的管理模式，大幅減少了測繪內(nèi)外業(yè)工作量，保證了數(shù)據(jù)的入口唯一，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

（5）方案能夠?qū)芫€業(yè)務(wù)提供有效支撐，支持管線規(guī)劃、運行檢修等業(yè)務(wù)流程的閉環(huán)管理，結(jié)合移動終端應(yīng)用實現(xiàn)現(xiàn)場電子作業(yè)，保障業(yè)務(wù)全程無紙化辦公，有效提升管線業(yè)務(wù)管理水平。

（6）在管線管理中應(yīng)用RFID標簽技術(shù)，實現(xiàn)移動終端應(yīng)用對電子標簽的識別，精確定位管線設(shè)施，查詢詳細資料信息。

（7）進行實時的地下管線情況監(jiān)測，提供超出安全范圍的預(yù)警機制，實現(xiàn)遠程巡視，大幅提高地下管線運行安全性。

 

五、成功案例

天津市電力公司管道建設(shè)運行管理系統(tǒng)：通過電力管道系統(tǒng)的應(yīng)用，對天津市電力公司電力管道基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和基本業(yè)務(wù)進行了有效梳理，搶救了電力管道的歷史數(shù)據(jù)，建立了二三維結(jié)合的電力管道圖形資料庫，形成試點區(qū)域電纜和工井的綜合監(jiān)測管理，完成電力管道業(yè)務(wù)網(wǎng)上辦公審批，滿足從公司本部到基層單位的一體化流程管理。該項目獲得天津市電力公司推廣應(yīng)用三等獎。