青島：推動智慧管廊創(chuàng)新發(fā)展

文｜李志剛 董紹環(huán) 劉寶華

要實現(xiàn)地下綜合管廊的信息化管理，核心工作就是要開發(fā)建設(shè)信息系統(tǒng)，通過相關(guān)功能將獲取制作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與三維模型等在實際工作中加以應(yīng)用。

2015年8月3日，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》（以下簡稱“《指導(dǎo)意見》”），部署推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)工作。《指導(dǎo)意見》指出：推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)，統(tǒng)籌各類市政管線規(guī)劃、建設(shè)和管理，解決反復(fù)開挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問題，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進(jìn)城市集約高效和轉(zhuǎn)型發(fā)展，有利于提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量，有利于增加公共產(chǎn)品有效投資、拉動社會資本投入、打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動力。截至目前，國內(nèi)各主要城市已紛紛開始規(guī)劃建設(shè)地下綜合管廊，在其投入運營之后，采用信息化技術(shù)手段，全面提高其管理水平成為重中之重。

青島市早于2008年開始，在青島高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)建成并運營綜合管廊約54公里，反復(fù)開挖地面的“馬路拉鏈”問題得以改善，管線安全水平和防災(zāi)減災(zāi)能力得到了明顯提升。為切實提高地下綜合管廊信息化管理水平，青島市勘察測繪研究院于2014年開始圍繞該領(lǐng)域,在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與處理、三維模型制作與加工、信息系統(tǒng)開發(fā)等方面重點展開研究，目前已形成了比較成熟的技術(shù)體系，并成功推廣應(yīng)用。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定

目前，在城市地下綜合管廊數(shù)據(jù)采集、處理、建庫及信息系統(tǒng)建設(shè)等方面尚未有國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)，與其他市政管線比較，地下綜合管廊具有綜合性、長效性、可維護(hù)性、高科技性、復(fù)雜性等特點，除了綜合管廊本體及其附屬設(shè)施之外，內(nèi)部還布設(shè)了多種管線，通過制定一套標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)及信息系統(tǒng)開發(fā)，從而為綜合管廊管理工作提供科學(xué)高效的信息化管理手段顯得十分必要。為此，在不斷試驗和研究的的基礎(chǔ)上，以面向綜合管廊三維可視化管理為目標(biāo)，提出了一套完整的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。其中，在綜合管廊調(diào)查方面，對調(diào)查的內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定；在測量方面，提出了通過量測相對空間位置關(guān)系來獲取入廊管線的平面坐標(biāo)和高程；在建庫方面，提出了針對綜合管廊本體及其附屬設(shè)施、入廊管線等要素進(jìn)行分類、編碼、結(jié)構(gòu)化存儲的管理方式；在三維模型制作方面，對建模方法、模型命名、質(zhì)量檢查等內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)定，并重點針對不同模型之間的匹配提出了有關(guān)要求與方法；在信息系統(tǒng)建設(shè)方面，圍繞綜合管廊信息化管理提出了有關(guān)功能的開發(fā)。目前，提出并制定的地下綜合管廊數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)已在實際工程項目中得以推廣和應(yīng)用，實踐證明是可行的，為國內(nèi)其他城市開展類似工作提供了參考與借鑒。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與處理

在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)基礎(chǔ)上，針對青島高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)已建成的地下綜合管廊開展了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集與處理工作。其中，地下綜合管廊本體數(shù)據(jù)是在日常竣工測量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上通過檢核及完善后獲取；對附屬設(shè)施數(shù)據(jù)進(jìn)行了重點補(bǔ)充調(diào)查，包括檢修井、通氣孔、出入口、投料口、人孔、下沉井、通風(fēng)口及逃生口、吊裝口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、管線分支口、集水坑、傳感器、攝像頭等；對入廊管線按類別分別進(jìn)行了調(diào)查及測量。采用青島市勘察測繪研究院自主研發(fā)的“地下管線內(nèi)外業(yè)生產(chǎn)一體化軟件”（簡稱“UGPIPE”）對外業(yè)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了內(nèi)業(yè)處理，最終獲取了用于地下綜合管廊信息化管理工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

三維模型制作與加工

在獲取地下綜合管廊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)地下綜合管廊三維模型制作要求，分別針對綜合管廊本體及其附屬設(shè)施、入廊管線等進(jìn)行了三維模型制作與加工。在前期充分研究與論證的基礎(chǔ)上，提出了一種科學(xué)合理的解決方案，即：綜合管廊本體以及內(nèi)壁、支架及通風(fēng)口等附屬設(shè)施采用人工建模的方式通過使用專業(yè)軟件進(jìn)行建模；入廊管線及其附屬設(shè)施則采用軟件自動構(gòu)建的方法進(jìn)行建模，對于連接的附屬物，如閥門等，則需要制作樣本模型，用于自動建模工具調(diào)用。通過上述技術(shù)路線，成功對青島高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)已建成的地下綜合管廊進(jìn)行了三維模型制作及可視化表達(dá)，取得了很好的效果。

信息系統(tǒng)開發(fā)

要實現(xiàn)地下綜合管廊的信息化管理，核心工作就是要開發(fā)建設(shè)信息系統(tǒng)，通過相關(guān)功能將獲取制作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與三維模型等在實際工作中加以應(yīng)用。為此開發(fā)了地下綜合管廊三維管理系統(tǒng)，通過采用地理信息系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫以及三維仿真等技術(shù)實現(xiàn)了在三維仿真環(huán)境下的綜合管廊數(shù)據(jù)展示與表達(dá)、查詢、統(tǒng)計以及空間分析等功能，為地下綜合管廊運營管理部門及相關(guān)單位提供了一種科學(xué)高效的信息化管理技術(shù)手段，大大提升了管理水平和效率。

目前，國內(nèi)正在大力推進(jìn)地下綜合管廊規(guī)劃建設(shè)工作，隨著進(jìn)程的加快，將來會有越來越多的綜合管廊投入使用，采用信息化的技術(shù)手段輔助綜合管廊日常管理工作，下一步還可借助智慧管廊建設(shè)，有效提高其管理效率，充分保障其安全和高效運轉(zhuǎn)。