创新智慧管廊

我国地下综合管廊第一批试点城市，从2015年10个城市开始，2016年增加到15个城市，目前全国约有150个左右的区、县、市正如火如荼地开展相关建设。但各地开展的地下综合管廊建设，还存在很多短板，在投融资、建设咨询、专项规划、勘测设计、施工管理、加工制造等方面，运营环节较为薄弱：1、在理念方面，各类基础设施，包括智能监控，更像是智能建筑从地上向地下的平移，缺乏对运维的针对性考虑；2、在标准方面，现有的国标，没有相应的运行维护规范，也缺乏相应的经费考虑；3、在架构方面，目前的业务和技术架构，难以满足不同层次的需求。

一、资源共享需求与对策

如果要在架构上实现上述三个层次的需求目标，还需要克服很多困难。其中：

在资源共享层次上，目前的现状是，缺乏集中总控，而且片区或者管理站等分控点之间也缺乏共享；管廊的独立设计和建设，与市级应急平台相互孤立，共享机制不畅，更难以上升到智慧城市建设的层面。

因此，需要政策法规、管理制度、工作流、标准体系和技术的有效结合。考虑到普遍存在的行政利益冲突，资源共享既需要包括总线融合、协同共享，也需要离线导入，以及保密管控下分享的差异化策略。同时，综合管廊的资源共享，需要与智慧城市的建设相互对话，它应该包括自然、历史、人工三大规律；空间、规模、产业三大结构；生产、生活、生态三大布局；规划、建设、管理三大环节；政府、企业、公众三大主体；体制、科技、资本三大动力，这是一个非常综合的话题。

二、互联互通需求与对策

在互联互通层次上，如何将地下管廊与城市地下与地上空间结合起来。厦门综合管廊连续两年被评为全国试点城市第一名，部分原因是做了如下创新：第一，高压电力架空线缆化入地，同步建设综合管廊，节约用地；第二、与清淤、填海造地同步进行，减少开挖；第三、与过海隧道同步建设，打通城市动脉；第四、同步结合地铁，容纳弱电管线，为国内首创；第五、率先探索与海绵城市的综合利用。

地下综合管廊与海绵城市的结合，既包括对雨水的储蓄，也包括生态水循环；建设海绵管廊，还包括综合雨水的利用设施，以及对超标雨水的排除。因此，海绵城市需要将地理、水文、地面覆盖、地下管线、管廊等信息优化设计，将综合管廊与海绵城市协同起来。

综合利用地下空间资源，还要考虑与地上的互联互通，将地下管网、交通、商业街，还有文化娱乐、停车场综合一体化设计，促进地铁、管廊等城市空间结构的成长，并串联行政中心、商业中心、居民区成为平衡区域差异的杠杆，形成“投资建设、开发利用、获取收益、再扩大建设”的持续发展模式。特别强调的是，这里的互联互通，不一定是物理上的连通，而是指它们之间的相互协同，才能更充分地开发和利用城市的空间。

三、安全管控需求与对策

目前，最常见的实施需求在于第一层次，也就是安全管控的需求。它需要考虑三个方面：

首先，需要考虑业务融合。要跨越设计、施工、运维不同阶段，包括不同业务的融合，使传统设备与环境监控、入侵报警、光纤电话、广播系统等与智慧管控结合。

另一方面，还要跨越BIM、GIS、定位、网络、通信、机器人等不同技术，还包括了“云、大、物、移”等新兴技术。其中，BIM技术可以贯穿全部过程，但BIM核心建模软件各有特色，各有问题，尚未形成行业规范和标准，同时，BIM与地理信息平台的融合，有五个问题需要突破，包括：

1、合并多精度、多文件类型引起的准确性问题。

2、不同坐标、模型、格式文件、处理次数，引起的互操作问题。

3、BIM与GIS各自元数据引起的元数据标准统一问题。

4、细节层次不同步，造成渲染资源配置不合理，引起细节层次混乱问题。

5、GIS表达室外和大场景，BIM提供室内小场景，如何结合二者，开发通用性平台的问题。

其次，要考虑数据交互。由于地下综合管廊数据类型复杂，包括“5+1”类数据，即除了地理空间数据外，还包括管线、廊体、附属设施、以及日常管养、应急处置等数据，而不同情况下，数据交互需采取不同差异化策略；可以直接与采集端交互；也可以通过PLC与协议交互；或者通过通信管理机交互。每种交互方式，都有它的特点，同时，也有它的前提。

第三，要考虑信息集成。包括人、财、物的全链条管理，集日常管理与应急管理于一体，并能从被动安全，上升到主动安全、前瞻安全，以及集约安全。从“被动安全”提升到“主动安全”，需将定位与物联传感结合，以实时监测综合管廊的健康状况；如果引入算法模型，还可以再提升到“前瞻安全”；如果再结合“静力水准仪、裂缝仪”等手段，可以实现“集约安全”。地下管廊高度集约的空间，意味着集约风险与集约安全并存，解决方案不能照搬智能建筑，新一代信息化解决方案需要有新的内涵。

四、新一代信息化解决方案内涵

对于大多数城市而言，解决“安全管控”的需求，是规定动作；在规划先行的情况下，有些城市可以考虑“互联互通”的需求，这是自选动作；领先的城市，如果在政策、体制、机制、标准和技术等方面结合得较好，那么，它就能作为智慧城市的有机部分，实现“资源共享”的需求，这是创新动作。

新一代信息化解决方案，涉及多技术领域的应用，不同种类传感器，也会应用于不同场景。在发展较好的城市，业务框架涉及管理站、片区以及市级的三个层面业务关系，安全管控既包括从传感、视频、入侵报警、无线通信等手段的应用，还包括了各种系统之间的整合，这些整合包括：软硬集成、数据集成以及管控集成，与消防、通风、照明、排水、视频监控等七大控制系统之间的集成。全面的解决方案，还需要将技术手段与非技术资源结合起来，包括了投资、信贷、政策、税收、服务等更为丰富的内涵。

五、综合管廊智慧管控平台

在安全管控中，智慧管控是“大脑”、是“核心”。并且，市级平台，不同于管理站级别，或者管理片区级别的平台。

平台的每个模块，包含了丰富功能，仅列举管廊管线模块和监测监控中的部分功能。包括：入廊流程化、共享标准化、以及作业规范化的内涵。通过模块可展示管廊概况、管线、入廊、收费、档案、基础信息的管理。同时还可展示管廊规划、在建、运维长度，以及具体空间位置等。

市级管控平台中，还要对下面的片区，甚至管理站，进行宏观管理，这是市级平台与下级平台重要的不同点。监测监控，包括了对廊体、对管线、设备，以及对人员的管理。因此，智慧管控具有预警告知、双重保障、以及管控一体的鲜明特点。该模块可以对管廊状态进行实时监控、对各片区能耗进行对比，同时采集温度、氧气、甲烷、水位等数据，帮助运营公司实现运维阶段的节能降耗、优化配置、高效运维。

上述成果应用了住房城乡建设部、科技部、发改委、工信部等近十个重大和重要专项的相关成果、技术标准和规范，形成了相关发明专利和实用新型专利，已应用于住房和城乡建设部连续两年试点城市第一名的厦门，同时还应用于中国第一个离岸式人工智慧岛——中国双鱼岛，建设了国内第一条环形闭合管廊的管控平台。在中国双鱼岛上，城市的管理后台实现统一架构、统一平台，使得综合管廊智慧管控平台可以有机地成为智慧城市建设的部分，将安全管控、互联互通、资源共享三个层次的需求相互结合。

总之，地下综合管廊新一代信息化解决方案，不但需要在理念、标准、架构上进行创新，而且还需要根据不同城市的不同基础，在安全管控、互联互通和资源共享三个层次之间，把握规定动作、自选动作和创新动作的尺度。