摘要：综合管廊作为解决城市地下空间与管网问题的有效方式，代表了城市基础设施发展的必要方向和全新模式，其发展前景是毋庸置疑的。目前，对综合管廊的研究主要集中在开发利用的规划、设计和施工阶段，而对管廊后期的运营管理，特别是以电气控制技术为手段的运营管理方面的研究比较少。因此，利用电气控制技术、网络技术、计算机技术、传感器技术等建立一套适合管廊运营管理的智能化系统，通过资源共享和信息互通，实现管廊中各子系统的联动和快速反应，以提高管廊运营管理的服务质量和效率具有十分重要的意义。
关键词：城市地下；综合管廊；智能化；运营管理；技术
1、城市地下综合管廊智能化管理技术需求分析
整体而言，针对综合管廊运营管理的相关研究较少。由于综合管廊中敷设的是城市地下管线，因此本文将研究对象扩大至城市地下管线的安全运营管理。通过考察国内外城市地下综合管廊以及地下管线的相关研究，运营管理阶段主要存在如下一些问题：
（1）地下管线的信息化程度低，相关资料精度不高或与现状不符合，导致管线不能得到及时的维护及更新，最终造成地下管线破裂、爆炸、泄露等安全事故。（2）不同地下管线部门的管理平台系统互不相通，信息和资源无法共享，无法满足政府进行社会管理和公共服务的需要。（3）大多数地下管线的数据仍采用2D格式存储，对理解地下管线的空间拓扑关系造成阻碍。（4）针对地下管线应急管理的智能分析和辅助决策水平亟需提高。（5）地下管线的管理体制复杂，涉及中央和地方两个层面、30多个职能和权属部门，存在职能管理、行业管理以及权属管理三种交叉管理体系。
2、城市地下综合管廊智能化运营管理技术
2.1、可视化运营管理
由于目前建立的地下管线管理系统大多为二维系统，不能生动地表现具有三维特征的客观实体，并且对理解管线的空间拓扑关系造成困难，因此，可视化技术在地下管线管理中的应用需求显得十分迫切和必要。作为信息可视化管理工具，GIS和BIM都能建立空间信息数据模型（GIS主要应用于建筑外部的宏观区域建模，BIM主要应用于建筑内部的精细化建模），并且都能应用于相同的领域，例如对城市市政基础设施信息的查询和管理。
GIS的核心特点是能够描述地形、经济、交通以及既有建筑的分布情况，能够使用任何坐标系来展示空间三维细节，因此在路线规划和风险预警等领域扮演了十分重要的角色。GIS可以应用地下管线的空间建模和数据叠加。一方面，通过GIS和遥感数据的集成，可以实现管线最优敷设路径的选取；另一方面，在GIS中集成管线的几何信息、人口密度以及相关安全事故等信息，可以实现周边建筑物、构筑物以及周边管线等的安全风险管理。针对GIS的空间定位功能，有研究将GIS作为数据的基础集成平台，结合力学分析模型，实现了对长距离输送管道薄弱点的空间分析和可视化定位。针对灾害管理相关应用程序的研究显示，GIS系列应用程序是目前运用范围最广、效果最好的，能够辅助决策者从地区或者城市的精度范围进行危机反应和灾害管理。例如，运用GIS建立的城市地下天然气管道火灾预警模型，能够迅速确定受天然气管道影响的危险区域，同时判定可能造成天然气火灾蔓延的区域，这对预防和控制危险性火灾、部署消防力量具有重大意义。此外，为提高对管理者的决策支持，有研究将城市地下管线网GIS系统与数据挖掘模型结合，实现了地下管线的数据集成、数据挖掘以及有用信息的高效获取。
BIM技术能够应用于项目的全寿命周期中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过BIM运用流程收集并存储于BIM兼容数据库中的信息，有助于运营管理阶段各项工作的开展，如系统调试和收尾、质量控制和保证、能源管理、维护和维修，以及空间管理等。随着BIM技术的发展成熟，BIM相关的研究、应用也从房屋建筑领域逐渐延伸至基础设施领域，如地铁站运营管理、基础设施灾害管理、数据中心运营管理等。buildingSMAＲT组织也于2013年推出了BIM在基础设施领域的相关数据标准。针对地下管线管理机构以及工程顾问公司管理人员的问卷调查结果显示，受访者普遍认为BIM的可视化和数据集成功能有利于对地下管线的运营管理。此外，提出了将BIM技术应用于城市地下管线运营管理的具体实施架构。
2.2、智能监控
近年来，将IOT技术应用于市政设施和地下管线智能监控的相关研究逐渐增加。例如，针对综合管廊中的火灾应急管理，有学者在1997年便提出利用光纤温度传感系统对综合管廊内的火灾热能和热释放进行估值。有研究探索了IOT技术在综合管廊安全管理领域的应用，通过安装监测装置和处理CCTV图像，实现对综合管廊的实时监控，以便对管廊内的突发事故做出响应和处理。针对IOT技术在地下石油和天燃气管道监测工作中的应用进行了分析，研究表明，通过传感器、RFID的运用能够有效提高石油、天然气等地下管线的安全管理水平；针对地震等自然灾害对地下管线安全运营的影响，有研究利用分布式光纤传感器进行监测，实验结果表明，使用分布式光纤传感器能够对地下管线的损害以及管线在土壤中的位移进行可靠地监测和定位。目前，IOT技术主要集中于对管廊环境以及管线信息数据的实时采集和获取，但主要针对某一类管线或某一类指标的监控，对于多个IOT监控系统的整合以及整合后的数据挖掘、决策支持，（即构建智能监控系统）还研究得较少。
2.3、管理平台
在运营管理平台的商业化软件市场上，全球市场占有量第一的是Archibus。Archibus在空间管理、能耗管理、资产管理等方面都有非常好的运用，但其主要采用基于平面数据的运营管理模式，在可视化方面仍有很大的不足。随着IOT技术在运营管理中的应用，多种基于IOT技术的运营管理平台相继投入使用，这些平台在实时监控、应急管理等方面有很好的表现，但同样在可视化方面还有待提升。此外，还有一些基于商业软件的二次开发平台，这些平台在可视化方面基本可以满足相应需求，但在性能和功能的扩展方面均有受限。值得一提的是，为了将BIM与GIS融合应用于城市设施的运营管理中，有研究在基于互联网协作的运营管理平台上进行了二次开发，建立的城市信息模型将运营管理的范围扩大至包含城市要素、建筑环境以及其他建筑物的管理。相比于商业平台以及基于商业平台的二次开发，自主研发平台的适用性更强，但由于综合管廊运营管理领域地研究较少，目前还没有相关运营管理平台地开发。
总而言之，智能化监控及管理手段的应用，可以实时掌握管廊内结构参数以及环境安全状况，进一步为管廊运营维护提供参考信息，使管廊的运营管理工作做到统一调度、有条不紊，有的放矢。
参考文献：
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论文作者:刘志刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/24
标签：管线论文; 地下论文; 运营管理论文; 城市论文; 技术论文; 应用于论文; 信息论文; 《基层建设》2018年第6期论文;