智慧管廊信息化建設策略探討

翟乃斌

(天津職業技術師范大學汽車與交通學院，天津 300222)

目前，我國正在加快推進城市化建設，其中，地下基礎設施建設屬于短板部分，在地下管廊建設中，路面的頻頻開挖和破壞、管線的事故、地下基礎設施建設之間的沖突等問題比較多見。對此，針對目前的地下管線建設問題，需要改變相關的管理模式和技術方法等，才能夠更好的推進城市化建設和發展。縱觀發達國家在這方面的經驗，對于我國解決城市管廊建設也具有一定的參考價值[1]。

1 城市綜合管廊建設概述

總體來看，要實現城市地下管線的有效建設，開展綜合管廊建設至關重要。綜合管廊建設指的是在城市的地下通過集中敷設電力、通信、廣播電視、給排水、燃氣、暖氣等管線公共隧道，實現基礎管線的科學、集約管理目標。而在這一過程中，實現對于綜合管廊的信息化建設和管理模式構建，對于適應當前信息化發展需要，提升管廊管理效益等都具有必要性。

針對城市的地下綜合管廊建設，無論是規劃設計還是施工運營和維護，相關的過程都有一定的復雜性，管理難度和工作量都比較大，這種情況下，借助信息化的手段來進行管理，可以促進地下綜合管廊的信息化建設質量進一步優化。此外，在目前的管理工作層面，相關數字化、信息化、智能化技術也是熱點研究方向和內容，將目前先進的管理技術融入到管廊的綜合管理實踐中，實現技術的集成應用和融合，對于促進綜合管廊信息化的管理效益提升，促進全面感知和智慧管理具有重要價值[2]。

2 城市綜合管廊信息化建設中的核心技術

2.1 GIS技術

GIS是地理信息系統的英文縮寫，這一技術將地理空間數據庫作為基礎，通過采集空間相關的數據信息，對于相關數據信息進行集中的管理、操作和分析等，最后借助地理模型分析，為空間和動態的地理信息數據提供支持。在綜合管廊中，GIS技術應用主要是借助相應空間位置的關聯，針對物聯感知、管廊設施等數據實施空間分析和處理。

2.2 物聯網技術

物聯網技術是在相應的物體中進行射頻識別裝置的安裝，通過設備中的紅外線感應和衛星導航系統、激光掃描等設備，可以實現有效的信息交流和通信，突破這種交流和通信原本在失控上的限制，通過精確定位和識別，能夠構建智能監控，實現智慧管理，構建一個完善的監管網絡。物聯網技術目前在城市綜合管廊中的應用也比較普遍，借助物聯網技術應用，能夠對管廊環境、人員等實現全面、實時、動態的感知，大大提升管理成效[3]。

2.3 BIM技術

BIM技術是一種建筑信息模型建造技術，在實際應用中，需要綜合相關建筑工程項目的信息來進行三維模型的構建。BIM技術在建筑中的應用不僅僅是構建三維立體建筑模型，還貫穿于建筑工程的全生命周期中。相對于國外一些發達的國家來說，BIM技術在我國的起步發展相對較晚，處于初步發展階段，在目前的建筑領域的應用率也不夠高。在“十三五”規劃中對建筑設計和施工技術的報告指出，要將BIM技術作為建筑市場的重點技術項目來開展，不斷完善中國特色的BIM技術規范和標準，要將BIM技術作為建筑信息化發展的重要推動力，重視數字城市建設中BIM技術的參與和應用。

近年來，BIM技術在建筑施工中的應用表明，我國的BIM技術應用已經獲得顯著成效，要繼續把握機遇，積極推動BIM技術在建筑領域的有效應用。而將BIM技術應用到城市綜合管廊工程中，可以對于復雜的管線進行監管，構建三維立體動態的管廊施工模型，方便對于相關管線進行優化管理，避免管理中相關管線存在干擾和矛盾，保證工程順利開展。

3 智慧管廊信息化建設目標

進行城市智慧管廊信息化建設，在具體的建設中，可以借助工業控制改良和管道信息化改良的方式來實現。基于自動化控制的改良方案是將PLC/RTU等硬件材料作為管道核心，針對上下位軟件材料實施編程處理，針對管廊相應的環境設施實施數據采集，讓相應的管道系統可以按照設計的方案實施數據分析和設備執行，實現上位軟件的開發，提升開發效率，降低成本，目前，這一技術在西門子公司的相關產品研發中應用比較普遍。不過，該技術自身也存在一些問題，系統封閉性強、數據共享度差等，也導致該技術在應用推廣中面臨挑戰。

而借助ArcGIS等地理信息系統技術來構建城市綜合管廊的運轉平臺，借助對于管廊實體數據的有效分析，能夠實現初步的模型構建，在立體動態模型中，將智能管廊技術和先進的技術結合起來，獲得數據材料，針對管廊實施動態監控和管理。這種技術方案的應用能夠使得管廊建設管理的效果更加直觀清晰，還可以提前預測故障所在。不過，這一方案應用中，需要花費一定的時間來進行模型構建，針對數據處理和管理的性能要求嚴格，投資成本也更大。在目前的智慧管廊建設中，要盡可能的實現成本控制，提升智慧管廊的信息化建設效果，就需要在建設中，進行技術融合，促進目前時代發展中開發出來的新技術、新方案等促進智慧管廊信息化建設的整體成效提升[4]。

4 城市綜合管廊信息化建設的要點

4.1 構建綜合管廊數據庫

開展城市管廊的信息化、智慧化建設，要奠定信息化的建設基礎，必須要加速構建綜合管廊數據庫建設，通過構建管廊和地面設施之間的拓撲關系，促進城市地下地上一張圖的目標實現，借助構建的全面覆蓋的基礎地理數據庫，將常態數據和非常態數據結合起來，將歷史數據和現實數據結合起來，構建比較完整可靠的綜合數據庫系統，相關數據庫系統中應該包含空間數據、業務數據、BIM建模數據、應急指揮數據等。

4.2 構建綜合管廊信息化管理平臺

要實現城市綜合管廊的信息化建設，還需要進一步構建綜合管廊的信息化管理平臺。可以借助GIS技術、物聯網技術、BIM建模技術等，構建地下管廊的立體模型，明確相應管線的分布情況，有效把握相關管廊中的運行數據類型和狀態，通過管理平臺的計算和分析，實現對于管廊內部信息的全面把握，為優化管廊建設和運維工作提供依據。具體的綜合管廊信息管理平臺建設中，要明確，信息化管理平臺建設是城市地下綜合管廊運營管理的有機組成部分。在城市地下綜合管廊信息系統中，除了綜合管廊的地理信息和容納的管線屬性信息之外，還應該包括廊道環境信息和廊道內各類管線生產運行信息[5]。

在構建綜合管廊信息化管理平臺的過程中，要善于綜合應用大數據、物聯網、云計算、無線通訊技術、人工智能技術等，通過技術整合應用，發揮不同技術的優勢，構建一個三維管廊信息模型。實現設備安全管理、信息預報、數據分析和處理等功能有效實現，構架一個相互聯系，又優勢互補的監管平臺，實現協同作用。

4.3 構建高素質、高技能的管廊信息化人才隊伍

隨著城市地下綜合管廊運營里程的增加，各類管廊新技術、新工藝的廣泛運用，管廊運維隊伍及維修隊伍原有的素質技能水平，已經不能完全滿足新形勢的發展需求，想要保持穩定、持續、健康的發展，高素質的技能隊伍是在管廊運維中取勝的關鍵。為進一步加大對城市管廊領域青年員工培養力度和人才隊伍建設，引導青年員工盡快融入工作崗位，各地綜合管廊項目組都應該重視智慧管廊信息化建設中的人才隊伍建設，針對目前隊伍的建設情況，進一步優化隊伍建設方案，積極組織管廊工作人員開展信息化和智慧技術應用的培訓。通過培訓，介紹鋼筋翻樣軟件及操作方法，并詳細講解操作流程，包括主體窗口介紹、柱鋼筋基本信息輸入、柱鋼筋下料操作、平面及三維展示、料表生成、匯總所需鋼筋總量、核對驗證料表等。各部門員工要認真聆聽講、做好筆記，并針對不懂的問題進行交流探討。通過培訓，進一步掌握鋼筋翻樣相關專業知識，在今后的學習和工作中要堅定理念信念，不斷提升自身綜合素質和專業素養，為公司高質量高速度發展做出應有貢獻[6]。

培訓學習旨在提高城市管廊信息化建設中相關工作人員的職業素養和業務技能。培訓應該具有針對性，從智慧管廊信息化建設思路、方法、核心技術、后期維護維修等方面分階段開展，例如，在后期開展對于相關工作人員的管廊信息化系統故障檢修和維護培訓中，重點講解繞線式電機的工作原理及常見故障、電機控制線路故障排除方法、電機主電路跳閘故障排除方法等。同時通過多媒體大屏投影面授現場接線排故實操的形式，讓所有員工對已有知識進行鞏固加深，并認識到自身業務知識的欠缺，在今后的工作中有的放矢。通過有效的學習和培訓，在企業中營造“比、學、趕、幫、超”的良好氛圍，幫助管廊員工快速成長為公司急需的全方位人才，為公司高質量高速度發展打下堅實基礎。

5 總結

城市綜合管廊的信息化、智慧化建設是當前城市管廊建設的總趨勢和大方向，是提升城市管廊建設和管理效益的重要舉措，必須要確保從城市綜合管廊建設中，相關的信息化和智慧化建設加速。目前，城市綜合管廊信息化建設中，還有一定的不足，對此，需要相關部門高度重視，明確城市綜合管廊信息化建設的意義和價值，在具體的工作中，通過優化管理措施，轉變管理方法，建設優秀人才隊伍，促進智慧管廊信息化建設水平不斷提升，同時也為智慧城市建設貢獻一份力量。