城市地下管线智能感知与云管控平台关键技术研究与设计

二 、地 下管线智能感知与云管控关键技术研 究
针对 上述 提及 的国 内城 市地下 管线 重建设 、轻监 管 的现
状 以及地 下 管线定 位难 、管理难 的 问题 ，本 文综 合采用 卫星
交通中断 、 通讯中断等事故 嘲 ， 影响城市的正常运转和效率 。
城市 地 下管线 问题 已经 成为 社会关 注 的热 点及 焦点 问题 ，因
所绘 制 的草 图进行 。内容 主要 包括建立 地下管 线测量控 制 网、
（１ ）萌 芽 期 。主要 是 在上 个 世 纪七 八 十年 代 ，市 政 管
线 的权 属部 门和城建 部 门利用 直属 档案 室监 管相关 管线 竣工 资 料 。随着 城市 的发 展 ，这 种手 工管 理方 式和 纸质 管线 资料 难 以适应 城市发 展 的需 求 ，且 矛盾 日益尖锐 。
几 个 阶段 ：
（ １ ） 地 下管 线探 测 与更 新技 术 。地 下管 线测 量 工作 分 为地下 管线 的探查 和地 下管 线 的测 量两 部分 。①地 下管线 的 探 查 。地下管线 的探查 主要针 对明显 的线 点 （ 主要有 接线箱 、 变压器 、消 防栓 、入孔 井 、窨井等 附属设 施 ） 进行 。作业 时 将所 有 窨井 逐一 打开 ，一一 测量 管径 、走 向 、管道 位置 、深 度 等直接 数据 ，并对 走 向判 断不清 的管线 进行查 证 。②地 下 管 线 的测 绘 。地下 管线 的测量 可依据 第一 步地下 管线 的探查
定位导航 、Ｇ Ｉ Ｓ 、物联网智能传感 、云计算、移动通信等技
术手 段 ，开展地 下管 网智 能探测 、监测 、 Ｅ ｔ 常管 理 、预 警等 关键技 术研究 ，包括 物探和 Ｇ Ｐ Ｓ Ｒ Ｔ Ｋ相结合 的地下管 网探测
与更新 技术 、基 于北 斗卫 星和 电子标识 的地 下管 网精准 定位
基于移 动平 台的地下 管线 高频率 巡检 与应急 快速 响应技 术 、 地下管 线三 维可 视化管 理技 术 、多源地 下管线 海量数 据 云管 理 与挖掘 预警技 术等关键 技术进行 研究 。
一
、
地下管线管理信息化发展
通 过 梳理地 下管 线管 理信息 化发 展历 程 ，主要 分 为以下
术 测 定 管线 的特 征 点 二维 或 三 维 坐标 来 完 成 管线 的测 量 工
作 。已竣 工地下 管线 测量 ，主要 是通 过物探 的方 式将 管线特 征点 反 映到地 面上 ，然后施 测各 种管 线特 征点 ，再把 各特征 点展 绘在地形 图上进 行编辑 。
Hale Waihona Puke 此 ，城市管理者迫切需要利用信息化手段将城市 中所有地下
管 网管 理起来 ，对 地下 管 网的空 间位 置 、权 属及 管线 负荷 运
行情 况 等信息 进行 采集 ，将 之存储 在 专业数 据库 中，再运 用 Ｇ Ｉ Ｓ 软件 对其进 行空 间分析 ，实现城 市地 下管线 合理管控 。
技术 、 基 于多传感 器智 能感知 的地 下管 网运行实 时监控技术 、
尽 管城 市化发 展不 断加 速 ，城 市地 下管线 的建 设规模 和 水 平不 断提 高 ， 但 管 线 的规划 和管 理相对 欠缺 ，造 成 了地 下 管 线运 行监 测体 系不 完善 、资 料不 全 、权 属单 位分 散和位 置
误 差较 大 的局 面 。在 城市 基建 过 程 中 ，经 常会 出 现管线 被 挖 损 、老化泄 露 等情 况 ，往 往都 会造 成停 水 、停 电 、停气 、
Ｓ Ｙ Ｓ Ｍ Ａ Ｎ Ａ Ｇ Ｅ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ ￣
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城市地下管线智能感知
台
◆ 倪 向 阳
摘要 ：城 市地 下管线是城 市的地 下 “ 生命 线” ，由于缺 乏管理 、资料缺 失等 多方 面原 因 ，导致 无 法有 效监管 ，影响城 市的正 常运 转。据 此 ，综合 采用卫 星导航 、Ｇ Ｉ Ｓ 、物联 网智 能传 感 、云计 算等技术 手段 ，开展 地 下管 网智能探 测 、监 测 、管理 ， 实现城 市综合 地 下管 网的 智能探 测、精 准定位 、动 态监 测 、管护。 关键词 ：地 下管线 ；智 能感知 ；云平 台
对 于未 还 土 的 地下 管 线测 量 ，主 要 是通 过 Ｇ Ｐ Ｓ Ｒ Ｔ Ｋ技
存储 空 间位置 信息 ，同 时使 用 Ｆ Ｏ Ｘ Ｐ Ｒ Ｏ等数 据库来 存储 管理 管 线 的功能 、材质 等属 性信 息 。但这 些管 线信 息并 未统 一存 储， 分 散 由多个部 门进行监 管 ，造成 了管理 不便 ， 更新 困难 。 （ ３ ） 发 展期 。到 ９ ０ 年代 ，专 业 的 Ｇ Ｉ Ｓ 软 件引 入 国内 ， 在 一 些 行 业 开 始 应 用 ，地 下 管 线 管 理 领 域 也 逐 渐 使 用 Ｇ Ｉ Ｓ 软 件 管 理 管 线 空 间 信 息 和 位 置 信 息 ，包 括 国外 的 Ｇ Ｉ Ｓ 软 件 Ｍ ａ ｐ ｉ ｎ ｆ ｏ 、Ａ ｒ ｃ ｉ ｎ ｆ ｏ以及 国产 的 Ｍ ａ ｐ Ｇ Ｉ Ｓ 等 软件 ，正 是这 些专 业
（ ２ ）起 步 期 。集 中在 上 世 纪 ８ Ｏ年 代 末 到 ９ ０年 代 初 ， 城 市改 扩建 工程 大规模 实 施 ，为摸 清城 市地下 管线 情况 ，大 部 分城市 开展 了地下管 线普查 ，使用 Ｃ Ａ Ｄ绘制 管线分 布图 ，
管线 点联测 、内业管 线 图绘 制等 。
前 言
地下管线是城市的地下 “ 生命线” ，担负着城市各类 资源和信息的传输任务，城市的正常运转需要 “ 生命线”合
理 布局 ，统筹 兼顾 。
城 建单 位查 阅 ， 但 对 于竣工 资料 缺失 的雨水 、污水 及其 他管 道 资料 ，由于探测 技术 的局 限性 ，这些 管线 较难探 测 ，降低 了基础 数据 质量 ，也影 响 了信 息管 理系统 在城 市建 设 中的作 用 。 同时 ，由于管 线相关 信 息的缺 失 ，传 统 的地下管 线信 息 系 统无法对 管线 的维护提供 基础信 息 。