工業地下管網信息化管理

李新　鄭貴海　蓋壯　欒長慶　趙德會

目前廠礦企業實用的地下管網系統利用“智慧化”手段，了解管線的屬性、數量、位置、運行狀態等，將地下不易看到的管線變成數字化、虛擬化、可視化的系統。可進行管道信息維護，數據分析、綜合查詢尚處于萌芽階段，唯有智能化分析，綜合查詢，才能滿足信息化企業管理需求，形成可持續發展的科學管理手段，才能真正的提高對管網的信息化管控。本文主要說明工業地下管網利用信息化平臺管理優勢。

（一）地下管網實現目的

工業管網實施地下管網信息化應用，主要需求是實現地下管線標識定位，對地下管道精準定位，指導管道精準開挖，減小挖掘面積，減少挖掘故障，加強管線安全管理，提高搶險施工效率，降低成本。

（二）系統地下管網存在問題

動力管網是選礦工藝不可或缺的樞紐。企業工業化、信息化的發展趨勢是跟隨時代要求而變，落后于時代的步伐將被淘汰。本廠使用的動力管道最早從72年投入至今，經過2003年、2007年相繼區域改造，大部分動力管線老舊，圖紙存檔不全或丟失，甚至大部分資料由個人存放，造成地下管線沒有詳細記錄，而隨著新老人員變動交替，管道信息不詳細的問題更加突出。

（三）管道隱患情況

按重要級別順序排列，尾礦主管道事故率最高，影響程度最大，其次是回水主管道和環水管道。環水泵及管道上的閥門大多是采用蝶閥、閘閥，使用壽命短，經常出現關不嚴、卡死、閥柄壞等問題，故障率高，對產線影響較大。環水管道往往埋藏在地下，管道泄漏時，漏點準確位置不易發現，地下管道滲漏排查有困難。

（一）設計目標及改進方案

建立一套三維地下管網管理信息系統，以提高管線設施的管理水平，對管線的各種位置信息、圖形信息、屬性信息進行綜合管理，建立一個實用、綜合、安全、可靠的數字化管理平臺，以滿足對地下管網有關圖形、屬性、位置信息的查詢、分析、統計與檢索。及時對管線數據進行更新、維護，確保管線數據的準確性，并且能夠為管理部門的宏觀決策提供準確及時的管線信息。管道測繪上采取現場管道測試，軟件系統具備管道信息查詢、三維廠圖、管道埋深、管道介質分類等，但因開發軟件應用局限，造成數據量大，查詢延遲，三維圖形加載時間長等缺點。因此從16年到20年逐漸對軟件系統進行完善。三維平臺技術則采用JJ3D平臺。

（二）管道基礎信息實現功能

三維平臺技術采用JJ3D平臺，對廠區建筑、地上地下管道建模;顯示精簡優化模型，降低計算機配置，推廣系統應用范圍。優化顯示效果和操作，實際探測管道數據更新梳理導入。具有多項優化管網功能、基礎分析功能、管網三維分析功能。查詢統計分為管網信息查詢、管道信息查詢、附屬設備查詢、管道壽命查詢、管網數據統計功能。如圖1管道基礎信息。

圖1 管道基礎信息

（三）廠區三維圖形實現功能

地下管網功能模塊包括八項，但其中有兩項數據監控和維修記錄沒有完善，這兩項是在管道基礎信息完善的基礎上，進一步進行規劃性完善。其余六項功能模塊為查詢統計、地圖定位、數據分析、系統工具、基礎信息、用戶信息。三維圖形設計按圖層查詢管道，圖層可按管道類別控制各類管道的顯示和隱形，以及按方位分為地下、地下圖形顯示隱藏，如圖2圖層;按管道顏色區別管道類別;可實現功能有坐標定位主要顯示三維場景下選擇的坐標點的經緯度坐標，此定位非衛星定位;測距功能測算管線和建筑的之間距離;選擇測量區域計算選擇區域的面積信息;測高差功能測量管線和建筑垂直高差和直線距離;埋深分析查看管線埋深的深度;剖面分析功能顯示這邊區域內管道的橫剖面和縱剖面信息，及管線直徑、管厚、管道內介質、埋深等信息;挖方分析功能按照挖掘面積及挖掘深度顯示選取區域內的管道類別、數量;流向分析功能按照圖層選擇不同管道類型，查看管道的流向效果。

圖2 圖層

管網系統應用對軟件及硬件應用發展方向，軟件方面通過大數據建模，智慧管網自動采集數據，實現管網運行事前優化預測、事中實時監測，事后全面分析的閉環管理。硬件方面地下管線標識定位利用地下射頻識別標簽，通過探測設備發送頻率信號，探測設備發送信息后，進入信息接收模式，電子標識器將能量反射到探測儀，探測儀通過返回的信號強弱確定管道的位置，而達到定位地下管道的位置。

綜上所述，地下管網功能遠沒有達到管網管理要求，近幾年對系統完善升級，但結合管網系統發展趨勢，在管網硬件管道定位、管道施工挖方分析、管道崩漏點分析及搶修分析方面需規劃性完善。但此系統對管道基礎信息逐年完善對企業管網管理起到指導性作用。