智慧管廊信息化建设策略探讨

翟乃斌

(天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津 300222)

目前，我国正在加快推进城市化建设，其中，地下基础设施建设属于短板部分，在地下管廊建设中，路面的频频开挖和破坏、管线的事故、地下基础设施建设之间的冲突等问题比较多见。对此，针对目前的地下管线建设问题，需要改变相关的管理模式和技术方法等，才能够更好的推进城市化建设和发展。纵观发达国家在这方面的经验，对于我国解决城市管廊建设也具有一定的参考价值[1]。

1 城市综合管廊建设概述

总体来看，要实现城市地下管线的有效建设，开展综合管廊建设至关重要。综合管廊建设指的是在城市的地下通过集中敷设电力、通信、广播电视、给排水、燃气、暖气等管线公共隧道，实现基础管线的科学、集约管理目标。而在这一过程中，实现对于综合管廊的信息化建设和管理模式构建，对于适应当前信息化发展需要，提升管廊管理效益等都具有必要性。

针对城市的地下综合管廊建设，无论是规划设计还是施工运营和维护，相关的过程都有一定的复杂性，管理难度和工作量都比较大，这种情况下，借助信息化的手段来进行管理，可以促进地下综合管廊的信息化建设质量进一步优化。此外，在目前的管理工作层面，相关数字化、信息化、智能化技术也是热点研究方向和内容，将目前先进的管理技术融入到管廊的综合管理实践中，实现技术的集成应用和融合，对于促进综合管廊信息化的管理效益提升，促进全面感知和智慧管理具有重要价值[2]。

2 城市综合管廊信息化建设中的核心技术

2.1 GIS技术

GIS是地理信息系统的英文缩写，这一技术将地理空间数据库作为基础，通过采集空间相关的数据信息，对于相关数据信息进行集中的管理、操作和分析等，最后借助地理模型分析，为空间和动态的地理信息数据提供支持。在综合管廊中，GIS技术应用主要是借助相应空间位置的关联，针对物联感知、管廊设施等数据实施空间分析和处理。

2.2 物联网技术

物联网技术是在相应的物体中进行射频识别装置的安装，通过设备中的红外线感应和卫星导航系统、激光扫描等设备，可以实现有效的信息交流和通信，突破这种交流和通信原本在失控上的限制，通过精确定位和识别，能够构建智能监控，实现智慧管理，构建一个完善的监管网络。物联网技术目前在城市综合管廊中的应用也比较普遍，借助物联网技术应用，能够对管廊环境、人员等实现全面、实时、动态的感知，大大提升管理成效[3]。

2.3 BIM技术

BIM技术是一种建筑信息模型建造技术，在实际应用中，需要综合相关建筑工程项目的信息来进行三维模型的构建。BIM技术在建筑中的应用不仅仅是构建三维立体建筑模型，还贯穿于建筑工程的全生命周期中。相对于国外一些发达的国家来说，BIM技术在我国的起步发展相对较晚，处于初步发展阶段，在目前的建筑领域的应用率也不够高。在“十三五”规划中对建筑设计和施工技术的报告指出，要将BIM技术作为建筑市场的重点技术项目来开展，不断完善中国特色的BIM技术规范和标准，要将BIM技术作为建筑信息化发展的重要推动力，重视数字城市建设中BIM技术的参与和应用。

近年来，BIM技术在建筑施工中的应用表明，我国的BIM技术应用已经获得显著成效，要继续把握机遇，积极推动BIM技术在建筑领域的有效应用。而将BIM技术应用到城市综合管廊工程中，可以对于复杂的管线进行监管，构建三维立体动态的管廊施工模型，方便对于相关管线进行优化管理，避免管理中相关管线存在干扰和矛盾，保证工程顺利开展。

3 智慧管廊信息化建设目标

进行城市智慧管廊信息化建设，在具体的建设中，可以借助工业控制改良和管道信息化改良的方式来实现。基于自动化控制的改良方案是将PLC/RTU等硬件材料作为管道核心，针对上下位软件材料实施编程处理，针对管廊相应的环境设施实施数据采集，让相应的管道系统可以按照设计的方案实施数据分析和设备执行，实现上位软件的开发，提升开发效率，降低成本，目前，这一技术在西门子公司的相关产品研发中应用比较普遍。不过，该技术自身也存在一些问题，系统封闭性强、数据共享度差等，也导致该技术在应用推广中面临挑战。

而借助ArcGIS等地理信息系统技术来构建城市综合管廊的运转平台，借助对于管廊实体数据的有效分析，能够实现初步的模型构建，在立体动态模型中，将智能管廊技术和先进的技术结合起来，获得数据材料，针对管廊实施动态监控和管理。这种技术方案的应用能够使得管廊建设管理的效果更加直观清晰，还可以提前预测故障所在。不过，这一方案应用中，需要花费一定的时间来进行模型构建，针对数据处理和管理的性能要求严格，投资成本也更大。在目前的智慧管廊建设中，要尽可能的实现成本控制，提升智慧管廊的信息化建设效果，就需要在建设中，进行技术融合，促进目前时代发展中开发出来的新技术、新方案等促进智慧管廊信息化建设的整体成效提升[4]。

4 城市综合管廊信息化建设的要点

4.1 构建综合管廊数据库

开展城市管廊的信息化、智慧化建设，要奠定信息化的建设基础，必须要加速构建综合管廊数据库建设，通过构建管廊和地面设施之间的拓扑关系，促进城市地下地上一张图的目标实现，借助构建的全面覆盖的基础地理数据库，将常态数据和非常态数据结合起来，将历史数据和现实数据结合起来，构建比较完整可靠的综合数据库系统，相关数据库系统中应该包含空间数据、业务数据、BIM建模数据、应急指挥数据等。

4.2 构建综合管廊信息化管理平台

要实现城市综合管廊的信息化建设，还需要进一步构建综合管廊的信息化管理平台。可以借助GIS技术、物联网技术、BIM建模技术等，构建地下管廊的立体模型，明确相应管线的分布情况，有效把握相关管廊中的运行数据类型和状态，通过管理平台的计算和分析，实现对于管廊内部信息的全面把握，为优化管廊建设和运维工作提供依据。具体的综合管廊信息管理平台建设中，要明确，信息化管理平台建设是城市地下综合管廊运营管理的有机组成部分。在城市地下综合管廊信息系统中，除了综合管廊的地理信息和容纳的管线属性信息之外，还应该包括廊道环境信息和廊道内各类管线生产运行信息[5]。

在构建综合管廊信息化管理平台的过程中，要善于综合应用大数据、物联网、云计算、无线通讯技术、人工智能技术等，通过技术整合应用，发挥不同技术的优势，构建一个三维管廊信息模型。实现设备安全管理、信息预报、数据分析和处理等功能有效实现，构架一个相互联系，又优势互补的监管平台，实现协同作用。

4.3 构建高素质、高技能的管廊信息化人才队伍

随着城市地下综合管廊运营里程的增加，各类管廊新技术、新工艺的广泛运用，管廊运维队伍及维修队伍原有的素质技能水平，已经不能完全满足新形势的发展需求，想要保持稳定、持续、健康的发展，高素质的技能队伍是在管廊运维中取胜的关键。为进一步加大对城市管廊领域青年员工培养力度和人才队伍建设，引导青年员工尽快融入工作岗位，各地综合管廊项目组都应该重视智慧管廊信息化建设中的人才队伍建设，针对目前队伍的建设情况，进一步优化队伍建设方案，积极组织管廊工作人员开展信息化和智慧技术应用的培训。通过培训，介绍钢筋翻样软件及操作方法，并详细讲解操作流程，包括主体窗口介绍、柱钢筋基本信息输入、柱钢筋下料操作、平面及三维展示、料表生成、汇总所需钢筋总量、核对验证料表等。各部门员工要认真聆听讲、做好笔记，并针对不懂的问题进行交流探讨。通过培训，进一步掌握钢筋翻样相关专业知识，在今后的学习和工作中要坚定理念信念，不断提升自身综合素质和专业素养，为公司高质量高速度发展做出应有贡献[6]。

培训学习旨在提高城市管廊信息化建设中相关工作人员的职业素养和业务技能。培训应该具有针对性，从智慧管廊信息化建设思路、方法、核心技术、后期维护维修等方面分阶段开展，例如，在后期开展对于相关工作人员的管廊信息化系统故障检修和维护培训中，重点讲解绕线式电机的工作原理及常见故障、电机控制线路故障排除方法、电机主电路跳闸故障排除方法等。同时通过多媒体大屏投影面授现场接线排故实操的形式，让所有员工对已有知识进行巩固加深，并认识到自身业务知识的欠缺，在今后的工作中有的放矢。通过有效的学习和培训，在企业中营造“比、学、赶、帮、超”的良好氛围，帮助管廊员工快速成长为公司急需的全方位人才，为公司高质量高速度发展打下坚实基础。

5 总结

城市综合管廊的信息化、智慧化建设是当前城市管廊建设的总趋势和大方向，是提升城市管廊建设和管理效益的重要举措，必须要确保从城市综合管廊建设中，相关的信息化和智慧化建设加速。目前，城市综合管廊信息化建设中，还有一定的不足，对此，需要相关部门高度重视，明确城市综合管廊信息化建设的意义和价值，在具体的工作中，通过优化管理措施，转变管理方法，建设优秀人才队伍，促进智慧管廊信息化建设水平不断提升，同时也为智慧城市建设贡献一份力量。