城市地下綜合管廊的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運行維護管理等過程,離不開信息化技術(shù)手段的支撐。目前,國內(nèi)在城市地下綜合管廊信息化建設(shè)還需進一步提升。而且,現(xiàn)有的工作熱點主要集中數(shù)字化層面,實現(xiàn)管廊信息數(shù)字化表達和管理,這只是信息化最基本的層次,還需要融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算等先進的技術(shù)手段,進行集成化、智慧化層面提升,實現(xiàn)綜合管廊的全面感知、智能監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警、仿真模擬等智慧化管理。所以說地下管廊智慧化的前提是充分的信息化!
1 綜合管廊信息化技術(shù)基礎(chǔ)
1.1 GIS技術(shù)
地理信息系統(tǒng)(GIS)以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息。將GIS技術(shù)引入綜合管廊領(lǐng)域,通過空間位置的關(guān)聯(lián),將物聯(lián)感知、管廊設(shè)施等數(shù)據(jù)進行空間顯示、分析和管理。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是通過安裝在物體上的射頻識別裝置(RFID)、紅外線感應(yīng)器、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、激光掃描儀以及各種傳感器,能夠在任何時間、任何地點、任何物體之間進行信息交流和通信,從而真正實現(xiàn)精確定位、準確識別、智能監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入綜合管廊領(lǐng)域,可實現(xiàn)管廊環(huán)境、人員等的智能感知與管理。
1.3 BIM技術(shù)
BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling),通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具備的真實信息,不僅包含三維幾何形狀信息,還包含了大量的非幾何形狀信息。將BIM技術(shù)引入綜合管廊領(lǐng)域,可整合建筑物的圖形以及非圖形信息,用以指導(dǎo)綜合管廊信息化的設(shè)計、施工和后期運營管理。
2 綜合管廊信息化建設(shè)思路
在智慧城市的頂層設(shè)計下,針對城市發(fā)展水平不均衡性,采取技術(shù)貫通、業(yè)務(wù)融合、機制模式等不同層次策略。根據(jù)“政府引導(dǎo)、市場運作、社會參與”的總體思路,從綜合管廊規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護、運營工作的全生命周期過程,運用信息化技術(shù)手段,及時建立地下綜合管廊信息化管理體系,實現(xiàn)對綜合管廊的全方位管理管廊資料管理、數(shù)據(jù)更新維護、決策支持、運行監(jiān)控、事故預(yù)警、事故處理、管廊維護。通過地上地下一體化的管理和開發(fā),大幅提高城市地上地下空間結(jié)構(gòu)不斷增長、變化、對話過程中的土地集約化綜合經(jīng)濟效益。
3 綜合管廊信息化內(nèi)容
城市地下綜合管廊信息化建設(shè),可結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、三維建模、地理信息、移動通訊等科技前沿技術(shù)及手段,全面實現(xiàn)對綜合管廊的智能化管理與安全自動預(yù)警,實現(xiàn)綜合管廊勘察設(shè)計、施工、運營維護各階段的可視化、精細化和智能化,助力城市地下綜合管廊的快速發(fā)展。
3.1 法規(guī)標準體系建設(shè)
參照《城市地下綜合管廊工程規(guī)劃編制指引》《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》等標準規(guī)范,建立支持地下綜合管廊信息共享集成的標準體系,降低數(shù)據(jù)更新的成本,推進地下綜合管廊可持續(xù)性發(fā)展。
3.2 綜合管廊大數(shù)據(jù)建設(shè)
通過建立綜合管廊自身與地面設(shè)施的拓撲關(guān)系,基本實現(xiàn)城市地下地上“一張圖”管理。充分復(fù)用城市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù),將常態(tài)數(shù)據(jù)與非常態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合,將歷史數(shù)據(jù)與現(xiàn)勢數(shù)據(jù)相結(jié)合,建立管廊綜合數(shù)據(jù)庫,包括管廊空間數(shù)據(jù)管廊、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、管廊BIM建模數(shù)據(jù)和應(yīng)急指揮數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
3.3 綜合管廊管理平臺建設(shè)
采用地理信息、物聯(lián)網(wǎng)、BIM等技術(shù),全面探明、查清地下綜合管廊分布情況,獲取管廊內(nèi)部各類運行數(shù)據(jù),進行綜合分析處理和運算,全面掌控管廊內(nèi)部運行狀態(tài),構(gòu)建集智能感知、精確定位、三維建模、預(yù)警監(jiān)控、專業(yè)分析、應(yīng)急救援、BIM應(yīng)用等內(nèi)容于一體的信息化解決方案。
3.3.1 智能感知
綜合管廊內(nèi)集中放置了燃氣、給水、熱力等各種地下管線,為了充分保障管廊的安全運行,可通過監(jiān)測綜合管廊環(huán)境,實現(xiàn)管廊環(huán)境的實時監(jiān)測。主要涉及到管廊內(nèi)的溫濕度監(jiān)測、氧氣監(jiān)測、水位監(jiān)測等。
3.3.2 精準定位
綜合管廊的空間信息是否完備準確,位置是否精確,對于規(guī)劃、設(shè)計、施工都至關(guān)重要。通過管廊測量的準確定位,有助于提升管廊數(shù)據(jù)的管理和動態(tài)更新能力。
3.3.3 三維建模
系統(tǒng)可對管廊通道、管廊艙體、管網(wǎng)等綜合管廊實體進行三維實體建模,為三維數(shù)據(jù)的可視化表達與分析提供基礎(chǔ)支撐,可廣泛應(yīng)用于管廊的規(guī)劃、設(shè)計、調(diào)度和施工等方面。
3.3.4 預(yù)警監(jiān)控
通過固定點監(jiān)測和人工巡查等方式,處理辨識出風(fēng)險因子數(shù)據(jù)庫,保障綜合管廊的安全運營。將結(jié)果與預(yù)警等級進行對比,通過基于地圖的空間展示,實現(xiàn)了預(yù)警數(shù)據(jù)可視化,及時通過人工或自動監(jiān)控程序進行風(fēng)險預(yù)警。
3.3.5 專業(yè)分析
系統(tǒng)可實現(xiàn)日常管理情況下的斷面、凈距、開挖、碰撞等專業(yè)分析,以及應(yīng)急處置情況下的火災(zāi)、事故搶險等專業(yè)分析。
3.3.6 應(yīng)急救援
根據(jù)綜合管廊運營應(yīng)急預(yù)案,開發(fā)“天、地、人、物”一體化技術(shù)體系和系列終端,滿足施工紀錄、應(yīng)急指揮、應(yīng)急疏散、災(zāi)害救援、應(yīng)急協(xié)同、輔助決策等要求,科學(xué)、快速地處置事故。
3.3.7 BIM應(yīng)用
系統(tǒng)可應(yīng)用于項目規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營等各階段,實現(xiàn)基于同一多維建筑信息模型基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)方案模擬、規(guī)劃設(shè)計、管線綜合、運營維護等各方面應(yīng)用,為項目全過程的方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù);支持各專業(yè)協(xié)同工作、項目的虛擬建造和精細化管理。
4 結(jié)語
基于對物聯(lián)網(wǎng)、地理信息等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理解,對城市地下綜合管廊管理信息化過程進行初步研究,有助于提高城市地下綜合管廊的智能化水平,對提高綜合管廊安全管理水平具有重要的現(xiàn)實意義;城市地下管廊信息化是智慧化的前提!
來源:管廊建設(shè)
四川省成都市武侯區(qū)世紀城路198號