引言
城市地下管网,作为城市运行的“血管”,包括供水、排水、燃气、热力、电力和通信等管线及其附属设施。这些基础设施不仅是保障居民正常生活的关键,更是维持城市安全稳定运行的重要支撑。中办国办印发的《关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见》明确指出,要实施智能化市政基础设施建设和改造,因地制宜地对地下综合管廊等市政基础设施进行数字化改造升级和智能化管理。这标志着我国正加速迈向智慧城市的发展路径,而地下管网的智能化改造则是其中不可或缺的一环。
数据整合与精准管理
在庞大的地下空间网络中,如何准确掌握并高效管理各类管线的信息成为了亟待解决的问题。传统的管理模式往往面临数据分散、底数不清以及施工破坏等问题。为此,一些城市开始重视地下管线普查工作,通过摸清地下“家底”,围绕管线数据采集、生产、建库和系统建设等方面,形成了统一的地下管线数据库,从而促进地下管线数字化管理“一张图”的实现。
以浙江省海宁市为例,该市深化了城市地下管线全生命周期管控改革,采用颜色编码方式(如蓝色代表供水管网、紫色代表燃气管网等)进行地下管线的数据普查及补充更新,并利用BIM技术构建三维模型,实现了地下管线的可视化管理和成本节约。此外,黑龙江省哈尔滨市则通过综合采用智慧化管理技术和创新开发的城市地下管线工程开挖计划分析方法,有效缓解了“马路拉链”现象及第三方管线挖断事故的发生。截至最新统计,哈尔滨市已经建立了包含2.7万公里管线数据及280万平方米地下空间数据的综合管理信息平台,实现了地上地下一体化、二三维一体化管理。
技术赋能高效处置隐患
随着信息技术的日新月异,越来越多的新科技被应用于地下综合管廊的维护运行之中,为各部门提供了统一、实时且可视化的运行情况,极大地提高了管廊管理和运行的安全性与可靠性。例如,在广州,“新城建”试点项目中的“广州环城管廊智慧运管平台”就是一项成功的案例。该平台全长45.7公里,是目前国内规模最大、最长的地下综合管廊之一。它整合了物联网、云计算、组件化技术以及BIM和GIS等先进技术,不仅实现了BIM模型与GIS数据的无缝融合,还配备了大量传感器用于监测温度、湿度、人员活动等多种参数,确保了对管廊内部环境的全面监控。
北京市也在积极推进城市地下管线隐患治理和安全管理方面的工作,建设了顺义新城地下管线综合管理信息系统,旨在打造一个安全可控的数据管理模式,形成生命线安全运行监测及预警机制。而海宁市则针对以往存在的地下管线安全隐患掌握不及时、应急联动不通畅等问题,搭建了一个政企一体的“综合监管+智慧监测”平台,综合运用CIM、大数据、云计算等技术,连接了超过6800个物联感知设备,成功接收并处置了500多次燃气、污水、雨水管网等预警信息,有效地排除了多种风险隐患。
当前形势与未来展望
当前,我国城市发展正处于由大规模增量建设向存量提质改造和增量结构调整并重转变的关键时期。在这个过程中,地下管网的建设改造扮演着至关重要的角色,被视为城市重要的“里子工程”。为了适应这一发展趋势,业内人士强调需要早谋划、高标准、严要求地推动“里子工程”的数智化改造和运营,以此提升城市的安全韧性水平。
具体而言,未来的地下管网智能化建设应注重以下几个方面:
加强顶层设计:制定统一标准和技术规范,指导各地开展地下管网智能化建设;
推进技术创新:持续引入先进技术和装备,如智能巡检机器人、无人机、遥感技术等,进一步提高管理水平;
优化服务体系:建立完善的运维服务机制,确保各类设施能够长期稳定运行;
强化公众参与:通过宣传教育等方式增强市民对于地下管网重要性的认识,鼓励社会各界共同参与到保护工作中来。
典型案例分析
浙江省海宁市:构建地下管网BIM模型,实现可视化管理
海宁市深化城市地下管线全生命周期管控改革,按照不同颜色标识各类管网,如蓝色代表供水管网、紫色代表燃气管网等,进行了详尽的数据普查和更新。通过构建地下管网BIM(建筑信息模型),将全部管网埋深、起点高程等数据及附属设施进行数字化三维绘图,实现了地下管线的可视化管理。这种做法不仅提高了施工效率,减少了不必要的测绘成本,而且使得管理人员可以更直观地了解地下管网的分布和状态,为科学决策提供了有力支持。目前,海宁市近3700公里的地下管线数据已全部建模完成。
黑龙江省哈尔滨市:智慧化管理和开挖计划分析
哈尔滨市采取了一系列措施来改善地下管网的管理和维护。首先,该市启动了地下市政基础设施普查,重点针对城市道路及其他公共区域范围内的地下市政基础设施,围绕其空间位置、技术指标、管理信息和安全隐患等方面展开详细调查。其次,哈尔滨市创新开发了一套城市地下管线工程开挖计划分析方法技术,实现了管线工程建设的全生命周期管理。这种方法有助于提前规划施工方案,减少重复开挖造成的资源浪费和社会影响。最后,哈尔滨市构建了全市统一的综合管理信息平台,汇聚了2.7万公里管线数据及280万平方米地下空间数据,融合了倾斜摄影、总规、五线、网格等地上数据,实现了地上地下一体化、二三维一体化管理,显著提升了城市管理的精细化程度。
广州市:“广州环城管廊智慧运管平台”
广州市中心城区拥有国内规模最大的地下综合管廊,全长达到45.7公里。为了更好地管理和维护这条庞大而复杂的地下动脉,“广州环城管廊智慧运管平台”应运而生。该平台是一个集成了物联网、云计算、组件化技术以及BIM和GIS等先进技术于一体的智能化解决方案。平台实现了BIM模型与GIS数据的无缝融合,提供了三维定位和巡检功能,使管理者能够在大场景中清晰地看到管廊的外部位置和结构,同时深入查看管廊内部的设备设施。此外,管廊内布置了大量的传感器,如感温光纤、监控摄像头、健康监测设备等,实时感知廊内的温度、湿度、人员活动等各种信息,并将数据传输至平台,实现对管廊的实时监控。平台还建立了隐患档案,记录隐患的发现时间、位置、类型、处理情况等信息,以便对隐患进行跟踪和治理,确保了管廊的安全可靠运行。
北京市顺义区:打造安全可控的地下管线全生命周期数据管理模式
北京市政协十四届二次会议第0206号提案答复意见显示,北京市正在大力推进建设顺义新城地下管线综合管理信息系统。该系统旨在创建一个安全可控的数据管理模式,覆盖地下管线的整个生命周期。通过这种方式,北京市希望建立起一套城市生命线安全运行监测及预警机制,实现地下管线运行状态的实时动态管理。截至目前,顺义新城地下管线综合管理信息系统已经入库了8600公里的地下管线数据,完成了市政公共区域范围内地下管线老化更新改造消隐项目,及时处置了各类地下管线突发事故,显著提高了城市的安全性和稳定性。
海宁市:政企一体的“综合监管+智慧监测”平台
面对以往地下管线安全隐患掌握不及时、应急联动不通畅等问题,海宁市搭建了政企一体的“综合监管+智慧监测”平台。这个平台综合运用了CIM、大数据、云计算等前沿技术,打通了数据共享与交换通道,联通了超过6800个物联感知设备,涵盖了燃气、供水、排水、内涝、智能视频等多个领域。通过算法模型分析,平台能够实现隐患智能预警,为城市内涝积水、管道泄漏、道路塌陷等潜在隐患的研判提供了科学依据。自平台投入使用以来,海宁市已经成功接收并处置了500余次燃气、污水、雨水管网等预警信息,及时排除了管道老化、爆燃、渗漏、路面塌陷等风险隐患,大大增强了城市管理的效能。
结论
综上所述,城市地下管网的智能化建设不仅是应对当前挑战的有效手段,也是推动城市可持续发展的必然选择。通过不断探索和完善相关技术和管理体系,我们可以期待一个更加智能、安全、高效的未来城市生活环境。在未来的发展中,政府和企业应当携手合作,充分利用先进的信息技术,不断提升地下管网的管理水平和服务质量,为人民群众创造更加美好的生活条件。同时,也要积极引导社会各界关注和支持这项重要的“里子工程”,共同构建智慧城市的新篇章。