论文部分内容阅读
[摘 要]世界各国均把通讯（如地下电缆、光缆）、能源（如地下输油管道）、动力输送（如地下输电线路）、给水、排水等地下管线视为社会经济的保障线，是城市赖以生存和发展的物质基础和必要条件。这些管线在城市区域内形成大规模的错综复杂的地下管网，占用大量空间、时间、人力、物力、财力，而传统的人工记忆和人工统计、分析、制图的管理方式效率低下，很难适应这种快速发展的海量数据库的要求，阻碍了维护效率和服务水平的进一步提高。本文主要从城市地下管网综合管理出发，通过管线数字化统一入库，对城市地下管线的有效管理进行分析。
[关键词]地下管网 综合管理 系统应用
中图分类号：TU821.3 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0557―01
随着城市规模的扩大和现代化程度的提高，城市自来水、燃气、电力、热力等行业得到了迅速的发展，同时各类管网及其附属设施也发生了巨大的变化，产生了大量新建、改建、扩建管线，如何合理地规划、设计、改造以及更新管网设施，实时更新已有的管网数据，保证管网数据的实时性是一个迫在眉睫的问题。因此，地下管网管理的现代化已成为城市进一步发展的关键。
一、城市地下管网系统的管理现状及发展趋势
目前，我国城市地下管网普遍存在着线路老化、满负荷使用、管理混乱、应急处理能力差等问题，表现为：各种管线（给水、排水、电力、电信、燃气、热力、有线电视等）的图纸和档案越来越多，查询不方便，工作效率低；种种原因，造成管线的竣工图纸不完整或不准确；图档的更新和归档不能作到迅速及时，遗漏、破损、老化、信息重复等问题较多；库存管理信息资源利用率低，且不方便；城市多种地下管线设施资料的综合利用困难，易造成某种管线施工时，损坏其它管线，在紧急灾害事件发生时，无法同时提供多种、多幅管线资料，造成调度、指挥、决策迟缓；大部分管线的适时信息（如压力、流量、温度等）不能集中显示，未实现管线与设备的远程控制，发生事故时反应缓慢。
城市地下管网管理是一项复杂而艰巨的工作，涉及面广，数据量大，图形信息和数字信息并存，手工的管理模式和管理手段已无法满足“合理规划、科学管理、优质服务”的要求，特别是管网及其附属设施等信息的更新工作更是难以完成。在城市快速发展的今天，保障城市地下管网管理系统的正常稳定运行关系重大，利用科学、有效的手段对海量的自来水、供暖、排污、燃气、电力等地下资源进行统一管理及快速处理，提升城市管理管网水平、突发事故的应变能力及处理效率，实现城市地下管网的协调与统一。这就需要一个综合性的数字管网管理系统：以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、三维仿真技术（VR）、物联网技术（Internet of Things）为基础，整合城市的各类管网信息及基础空间地理信息，在统一高效、符合实际的标准体系下建立多尺度、多分辨率且更新及时的数字管网综合空间数据库，构建信息交换和共享在线服务平台，建立综合管网管理系统支撑各类管网的日常管理，形成有效的管网及相关数据采集、入库、使用、共享的更新机制，突出三维数字管网的数据采集和景观发布，利用公众地图服务发布城市管理各类信息，提高城市管网信息资源的共享能力，满足城市各类机构对管网综合管理、建设的需要。
二、城市地下管网综合管理系统的应用分析
1.地下管网的数字化综合管理
城市地下管网的数字化综合管理将运用地理信息、三维仿真、传感网等最新技术，对管网数据进行直观、高效、统一的管理，使管网地图不仅是既有数据的反映，同时也能实现管网运行情况的实时监控，包括流量、压力等各种指标，从而使细小的安全隐患也能在第一时间发现，强化了地下管线监管，使得城市管理实现地下、地面、地上全覆盖。城市地下管网的数字化综合管理改变了传统管理方式，通过管线数字化统一入库管理，实现各类管线信息的数字化与信息化管理；借助三维可视化技术，达到对城市重点区域直观、快捷的管理形式；集成SCADA及视频信号，实现管网运行状态的实时监测，从而促进地下管网管理的科学化、规范化，提高工作效率和管理水平。
2.建立统一管理的基础数据
近年来，地理信息技术在国民经济和社会发展的许多方面，特别是在城市管理、交通、国土资源调查、灾害与环境的监测、城市区域规划等领域已得到广泛应用，并取得了显著的经济和社会效益。但作为“数字管网”核心的城市综合管网数据库和地理信息基础设施相对薄弱，已有的基础资料和数据仍处于分散的、独立部门所有的状态，宝贵的数据得不到充分交流和深层次利用，既没有相应渠道发布空间地理信息，也没有相应法规配套保证，各部门的数据之间互访性根本不存在，缺乏信息共享的良性循环机制，从而使数据难以及时有效地实施更新维护，致使有数据需求的部门和单位无法利用多源信息集成开发自身业务需要的高水平信息系统，为了得到一些急需的信息，很多情况下不得不进行重复建设，不仅造成了有限资金的浪费，而且使得数据的可信度、完整性、权威性得不到保证。建立地下管网准确、现势数据库与基础空间信息数据库，及时为城市建设与施工提供信息服务，避免和减少了挖断地下管线事故，同时对改善城市面貌和投资环境产生积极影响，在消除管线信息“孤岛”的道路上迈出新步伐，为有效、及时实现管线信息动态更新，实现管线信息资源共享奠定良好的基础。建立地下管网准确、现势数据库与基础空间信息数据库，可以解决长期困扰的城管、规划、国土、房地产等领域使用图件不统一的矛盾，理顺相关领域在管网地理信息及基础数据生产、管理、服务与更新维护的关系，实现各领域、各层次之间空间地理信息资源的交流和共享，降低人工操作所带来不利于共享的因素，减少重复投资与重复建设，从而降低信息化建设总体成本，提高城市信息化建设的效率。
3.地下管网数据的共享
在新时期的城市管理工作中，各部门单位跨部门的数据需求普遍而迫切，但目前却难以实现共享交流，已在一定程度上影响了相关部门业务的顺利进行，因此对跨部门数据共享呼声很高。综合管网数据和空间基础信息是各部门单位建立空间信息应用的基础，传统方式的离线数据复制已带来了数据现势性差、缺乏统一标准的空间定位、更新维护复杂等诸多弊端，因此平台建设要从技术实现层面保证空间基础信息能够安全地、有效地共享，满足各类用户的应用需要。为部门单位提供基于专网的数据服务，满足各部门单位对综合管网数据和基础空间数据的需要，实现数据的完全共享和互操作，以及与各部门单位业务应用系统的无缝集成。建立基于数字化管网的共享服务、数据管理和运维管理，实现数据集中管理、发布及应用，加强城市地下管线与政府行政管理、市民生产生活的联系，数字管网工作将为政府、各行业以及市民大众及时准确地提供管线相关信息服务，实现真正意义上的城市管网信息的共享和管网的运营管理。
三、结束语
把密布地下“看不见”的各類管网，统一变成一张清晰明了可以远程监控、实时监测的“电子地图”，这正是城市地下管网综合管理系统要实现的核心内容。“数字管网”的建立，革命化地改变了传统的地下管网管理模式，必将成为我国城市未来发展的强力助推剂。
[关键词]地下管网 综合管理 系统应用
中图分类号：TU821.3 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0557―01
随着城市规模的扩大和现代化程度的提高，城市自来水、燃气、电力、热力等行业得到了迅速的发展，同时各类管网及其附属设施也发生了巨大的变化，产生了大量新建、改建、扩建管线，如何合理地规划、设计、改造以及更新管网设施，实时更新已有的管网数据，保证管网数据的实时性是一个迫在眉睫的问题。因此，地下管网管理的现代化已成为城市进一步发展的关键。
一、城市地下管网系统的管理现状及发展趋势
目前，我国城市地下管网普遍存在着线路老化、满负荷使用、管理混乱、应急处理能力差等问题，表现为：各种管线（给水、排水、电力、电信、燃气、热力、有线电视等）的图纸和档案越来越多，查询不方便，工作效率低；种种原因，造成管线的竣工图纸不完整或不准确；图档的更新和归档不能作到迅速及时，遗漏、破损、老化、信息重复等问题较多；库存管理信息资源利用率低，且不方便；城市多种地下管线设施资料的综合利用困难，易造成某种管线施工时，损坏其它管线，在紧急灾害事件发生时，无法同时提供多种、多幅管线资料，造成调度、指挥、决策迟缓；大部分管线的适时信息（如压力、流量、温度等）不能集中显示，未实现管线与设备的远程控制，发生事故时反应缓慢。
城市地下管网管理是一项复杂而艰巨的工作，涉及面广，数据量大，图形信息和数字信息并存，手工的管理模式和管理手段已无法满足“合理规划、科学管理、优质服务”的要求，特别是管网及其附属设施等信息的更新工作更是难以完成。在城市快速发展的今天，保障城市地下管网管理系统的正常稳定运行关系重大，利用科学、有效的手段对海量的自来水、供暖、排污、燃气、电力等地下资源进行统一管理及快速处理，提升城市管理管网水平、突发事故的应变能力及处理效率，实现城市地下管网的协调与统一。这就需要一个综合性的数字管网管理系统：以遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、三维仿真技术（VR）、物联网技术（Internet of Things）为基础，整合城市的各类管网信息及基础空间地理信息，在统一高效、符合实际的标准体系下建立多尺度、多分辨率且更新及时的数字管网综合空间数据库，构建信息交换和共享在线服务平台，建立综合管网管理系统支撑各类管网的日常管理，形成有效的管网及相关数据采集、入库、使用、共享的更新机制，突出三维数字管网的数据采集和景观发布，利用公众地图服务发布城市管理各类信息，提高城市管网信息资源的共享能力，满足城市各类机构对管网综合管理、建设的需要。
二、城市地下管网综合管理系统的应用分析
1.地下管网的数字化综合管理
城市地下管网的数字化综合管理将运用地理信息、三维仿真、传感网等最新技术，对管网数据进行直观、高效、统一的管理，使管网地图不仅是既有数据的反映，同时也能实现管网运行情况的实时监控，包括流量、压力等各种指标，从而使细小的安全隐患也能在第一时间发现，强化了地下管线监管，使得城市管理实现地下、地面、地上全覆盖。城市地下管网的数字化综合管理改变了传统管理方式，通过管线数字化统一入库管理，实现各类管线信息的数字化与信息化管理；借助三维可视化技术，达到对城市重点区域直观、快捷的管理形式；集成SCADA及视频信号，实现管网运行状态的实时监测，从而促进地下管网管理的科学化、规范化，提高工作效率和管理水平。
2.建立统一管理的基础数据
近年来，地理信息技术在国民经济和社会发展的许多方面，特别是在城市管理、交通、国土资源调查、灾害与环境的监测、城市区域规划等领域已得到广泛应用，并取得了显著的经济和社会效益。但作为“数字管网”核心的城市综合管网数据库和地理信息基础设施相对薄弱，已有的基础资料和数据仍处于分散的、独立部门所有的状态，宝贵的数据得不到充分交流和深层次利用，既没有相应渠道发布空间地理信息，也没有相应法规配套保证，各部门的数据之间互访性根本不存在，缺乏信息共享的良性循环机制，从而使数据难以及时有效地实施更新维护，致使有数据需求的部门和单位无法利用多源信息集成开发自身业务需要的高水平信息系统，为了得到一些急需的信息，很多情况下不得不进行重复建设，不仅造成了有限资金的浪费，而且使得数据的可信度、完整性、权威性得不到保证。建立地下管网准确、现势数据库与基础空间信息数据库，及时为城市建设与施工提供信息服务，避免和减少了挖断地下管线事故，同时对改善城市面貌和投资环境产生积极影响，在消除管线信息“孤岛”的道路上迈出新步伐，为有效、及时实现管线信息动态更新，实现管线信息资源共享奠定良好的基础。建立地下管网准确、现势数据库与基础空间信息数据库，可以解决长期困扰的城管、规划、国土、房地产等领域使用图件不统一的矛盾，理顺相关领域在管网地理信息及基础数据生产、管理、服务与更新维护的关系，实现各领域、各层次之间空间地理信息资源的交流和共享，降低人工操作所带来不利于共享的因素，减少重复投资与重复建设，从而降低信息化建设总体成本，提高城市信息化建设的效率。
3.地下管网数据的共享
在新时期的城市管理工作中，各部门单位跨部门的数据需求普遍而迫切，但目前却难以实现共享交流，已在一定程度上影响了相关部门业务的顺利进行，因此对跨部门数据共享呼声很高。综合管网数据和空间基础信息是各部门单位建立空间信息应用的基础，传统方式的离线数据复制已带来了数据现势性差、缺乏统一标准的空间定位、更新维护复杂等诸多弊端，因此平台建设要从技术实现层面保证空间基础信息能够安全地、有效地共享，满足各类用户的应用需要。为部门单位提供基于专网的数据服务，满足各部门单位对综合管网数据和基础空间数据的需要，实现数据的完全共享和互操作，以及与各部门单位业务应用系统的无缝集成。建立基于数字化管网的共享服务、数据管理和运维管理，实现数据集中管理、发布及应用，加强城市地下管线与政府行政管理、市民生产生活的联系，数字管网工作将为政府、各行业以及市民大众及时准确地提供管线相关信息服务，实现真正意义上的城市管网信息的共享和管网的运营管理。
三、结束语
把密布地下“看不见”的各類管网，统一变成一张清晰明了可以远程监控、实时监测的“电子地图”，这正是城市地下管网综合管理系统要实现的核心内容。“数字管网”的建立，革命化地改变了传统的地下管网管理模式，必将成为我国城市未来发展的强力助推剂。