时间:2022-08-19 06:24:19
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地下管线管理,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
伴随着城市化进程的加快及社会经济的快速发展,对一座城市来讲,城市市政建设将发挥着非常关键的作用,在城市市政建设当中,地下管线相当于人身体的神经网络系统,发挥着极为重要的作用,可以说,地下管线关乎着城市供水供电、通讯的正常运行,可是现实的情况是,有的政府机构并未对地下管线管理及探测技术加以足够的重视,并未形成一套科学完善的管理系统,这对于城市基础设施的正常使用及运行带来了很大的影响。可见,采用先进的探测技术对城市地下管线进行科学管理具有非常重要的现实性意义。
一、目前城市地下管线管理状况
作为城市基础设施中非常重要一方面的地下管线,其作为城市延续发展的重要物质条件,其为人民日常生活提供了充分的保障。
可是,最近几年中,在地下管线管理方面逐渐浅显出一系列的问题。我国地下管线建设是比较早的,当时相关方面的科技水平比较低,这就造成固有的地下管线管理欠缺完善的统一化的管理模式,各地下管线管理部门各自为政,并未真正的实现科技信息资源的共享,必然也达不到相互监督的有效作用。
保存地下管线信息的过程当中,以往所选择的是纸张来作为媒介,可是地下管线类别复杂,纸张重量是需要特别注意的一个问题,其占据了很大的空间,形成木材资源的巨大浪费,在有突然问题出现的情况下,是不可能找到管线的准确方位,这便会使得政府部门不能够对突发事故进行及时的处理,建议一些正常生活、甚至产生财产损害,对人的生命财产也是一种巨大的威胁。由此可见,城市地下管线若在管理上存在问题那么将对城市的发展带来较大程度的影响。
二、加强地下管线管理有效方法
2.1管理机制及施工方面的管理
在各个城市当中,城市地下管线管理率属机构比较多,并未有一个统一的地下管线管理制度,各个机构仅从自己的利益作为出发点开展地下管线的管理工作。为此,为了促使城市地下管线的有效作用得到很好的发挥,政府部门需要建立完善的城市地下管理管理机构,制定完善的地下管线管理制度,避免多机构重叠管理的现象存在。
除此之外,增加地下管线管理强度,工程开工前期,管理工作者一定要对地下管线材料的实际质量及施工作业进行严格的监管,安排专门的技术工作者对地下管线的方位及高程进行严格的安排,在此过程中需要兼顾到当地的客观环境、地理位置等要素所带来的影响,同时管线施工完成之后需及时的制定完善的管理方案。
2.2针对新增地下管线进行科学合理的规划
针对出现破损的旧管线实施维修或者更换的过程当中,有关部门一定要针对新增地下管线进行科学合理的规划,具体管线方位需以‘压力管让重力管、小管径让大管径,支管让干管’为设置准则,同时各地下管线之间的距离要进行科学的掌控,其中,管线间最小垂直净距为0.15米,可是像电力管沟或其他管线其最小垂直净距是0.5米,这在具体的工程使用当中是存在一定困难的。
三、地下管线探测技术与探测方法
对于现代化城市来讲,城市地下管线是其非常重要的传到设施,但因地下管线归属隐蔽性工程,为此,在进行地下管线设计-施工-运行方面都要对其进行全方位的有效管理,利用各种有效措施来获得地下管线管理信息,采用先进的探测技术找到地下管线的具体方位,将其编制成图。对现代化城市发展来讲,创建地下管网信息体系逐渐变成其中一个非常重要的地下管线管理及技术问题。
3.1地下管线测量精准度的要求
以现有的城市地下管线测量技术规定,对地下管线探测精准度由着以下几方面的要求:
对隐蔽管线点探测精准度的要求上,其水平方位限差要控制在±(5+0.05h)的范围之内,埋深限差控制在±(5+0.07h)的范围之内,管线点的解析坐标中误差要控制在±5cm的范围之内,高程误差控制在±2cm的范围之内,地下管线图中测量点位中误差要控制在±0.5mm的范围(其中:h为地下管线的中心埋深,以cm为单位。按i级精度要求)。
3.2创建地下管线探测测量控制网
与一般的地形图测量控制网类似的地下管线探测测量控制网,需在测量范围当中布置大比例尺的地形图控制网,与此同时,将其作为管线探测控制网。如果测量空间当中不包括大比例尺的地形图控制网或者控制点,那么就要对地下管线测量控制网进行重新的设置。需要注意的问题是,地下管线测量控制最好能够进行级别的划分,顺着道路的方向进行一级导线的设置,次要道路进行二级导线的设置,不存在地下管线的地区是不需要进行控制网设置的。在探测区域比较大且不包括高于四等级水准点的情况下,需要在探测区域中进行四等水准网的创建,将其作为首级高程控制区域,将其作为基础针对测量区域进行探测和管理。
3.3地下管线的探查
在地下管线探测过程当中,地下观察的探查是其中非常重要的一个方面,若想要确保管线探测结果的准确无误则需对以下问题加以特别关注。
3.3.1保证选用正确的探查方法及确保探测设备的稳定性能
要想使得地下管线点探查精准度达到规定标准,则需要选择科学有效的探查方法,对地理环境不同的探测区域及类别相异的管线进行探查试验,找到适合的管线探查方法。因不同地区进行探测的过程当中会受到地球物理环境的影响存在很大的差异性,为此,一定要针对不同地区情况开展实地性的试验,除此之外,多台探测设备使用的情况下,需要保证多台探测设备达到一致性,对每台探测设备进行检查,对特殊探测设备修正值加以最终的确定。在工程作业时间比较久的情况下,需要在工程施工各个阶段设备的稳定性能进行定期检测,若探测设备的使用性能产生异常变化,要及时的查出诱因,对其进行及时的科学处理。
3.3.2管线探查时应注意的细节
(1)在对金属质地的地下管线进行探查的时候大多数选用的是电磁场感应法,若探查中有临近管线互相干扰的现象存在,那么可以选择采用直接法进行探查,如果地下管线的导电性能比较差,那么就选择使用高频率(33khz),如果排管线比较多并且要求的探测距离比较长,那么就选用低频率(8khz)
(2)针对具备电磁信号的电力、电信地下管线的探查通常选择使用的是感应法或者夹钳法,便能够达到良好的探测成效。
(3)因燃气管线具有很高的易燃性,为确保安全,通常会选择使用磁感应法来进行探查,针对具有防爆装置的探测仪,可选用直接法便能达到很好的探查成效。
结束语
作为城市地下管线管理人员,在进行城市道路地下管线增设的时候一定要进行全面统一的规划布局,采用科学先进的管线探测技术,加上行之有效的地下管线管理方法,针对现已建成的城市地下管线开展科学化的成功管理。
参考文献:
[1]曾新晓,伍德群.城镇管线工程管理存在的问题及对策[J]. 当代建设. 2002(01) :188-189.
关键词:城市地下管线;现势性;动态管理
中图分类号:F29文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)11-0349-02
1 引言
随着国民经济建设的快速发展和城市规模的不断扩大,为满足城市居民的生活需求,给水、雨水、污水、燃气、电力电缆、弱电(有线、铁通、网通、移动、传输光缆等)、热力、工业管(沟)道、部队、民航、港口等各类地下管线,担负着输送能量、传输物质和传递信息等重大职能,成为城市赖以生存和发展的物质基础和现代化城市高效运营的基本保证。
为加强城市地下管线工程管理和维护,规范城市地下管线工程建设,合理开发利用城市道路地下空间资源,保证正常的城市建设和人民生活,城阳区地下管线管理信息系统建设于2006年5月启动,并于2006年12月中旬投入运营使用。为更好地运行地下管线管理信息系统,方便学习和借鉴其他城市关于地下管线建设的先进管理经验,现就城阳区城区地下管线管理信息系统和未来地下管线建设管理建设作一些分析和研究。
2 开展地下管线与信息化建设的必要性
城市地下管线基础设施的完善和运营水平是城市化水平的一个重要体现,与城市居民的生存、生活息息相关。城阳区于1994年建区,至今已经跨过14年头,由最初的7条道路发展到现在的64条道路,长度由8km发展到现在的92km,路网密度达到4.6km/km2。目前已经步入管理维护阶段,但是随着时间的推移和人员的调整部署,现有城市地下管线资料逐步失去了现势性,资料的缺失、不准和信息动态管理滞后,给城区居民的衣、食、住、行和后期城市地下管线的敷设、规划和维护管理带来了诸多的不便,分析其原因主要有:
(1)各地下管线权属单位不同,其管线的设计、施工、经费来源和管理办法各不相同,各管线权属单位对埋设的管线缺乏统筹规划,各自为战,对所属的地下管线资料进行独自经营管理和保管,致使城市地下管线资料分散和管理混乱。
(2)部门主管领导对地下管线认识不深,本着“先埋设后管理”和“先有需求后行配置”,城市地下管线资料的数据未提报或延时提报入库,未为后期的其他管线敷设做好前期准备工作。
(3)各管线权属单位只重施工,不重资料的竣工存档和后期管理。部分单位施工过程中现场变更与施工图纸管线定点产生严重偏差,造成一方面新建的管线没有竣工测量,另一方面提报信息与现状地下管线数据不符,形成档案管理误区。
(4)各城市地下管线权属单位施工与竣工管理采用“单人制”,造成人员调整后,地下管线资料的遗失。其单位新设管线的设计、施工仅仅依赖具有一定实践经验和经历的工程施工、维护人员充任“活地图”,进一步造成施工误区,资料信息失误。
(5)各管线权属单位未能即时按规定向档案管理部门报送管线竣工图档案,造成管线档案信息资料停滞不全。
(6)专业发展不平衡。生产和生活基本保障的基础配套设施,如给水、电力、通信等专业系统得到快速发展,而排水、燃气、供热等专业受现阶段资金所限,无力全面展开建设则相对滞后,专业间的失衡,导致难以形成高效协调的专业协作。
(7)基础设施投资不足。现阶段城阳区主要以政府财政投入为主,多层面的融资无法实现,造成投入基础配套资金的匮乏。
鉴于上述原因,城阳区以建设“数字城市”为目标,“与时俱进”为导向,于2006年5月开展城阳区城市地下管线普查工作。
3 城阳区地下管线前景与目标
3.1 城区地下管线信息资料的前景
作为一个新建的城区,目前已完成了城市地下管线信息系统所需的计算机技术、网络信息技术、GIS技术、数据采集技术、海量存储技术、软硬件设备、《城阳区地下管线普查技术规程》等硬环境和软环境的建设。目前,我们立足于当前所建立的三维仿真、规划管理系统和地下管线信息系统三大系统,认真履行城阳区城市规划建设管理局的职责,充分利用已完成的地下管线数据采集入库,实现已有地下管线资料信息化管理,加大城市地下管线的普查探测范围,建立地下管线的信息交流,完善城市地下管线的管理和共享机制,为城市建设和城区开发提供便利的管线资料的检索、查询和利用,顺利完成“数字城阳”的初步建设。其次,根据《城阳区地下管线普查技术规程》建立严格的信息更新和档案管理制度,实现地下管线的动态管理,建立具有城阳区地方性法规约束地下管线数据的管理和更新机制,在保证资料信息安全的前提下,实现地下管线信息的多元化应用和最大限度的开放,完成“数字城阳”的建设。
3.2 完善城阳区地下管线档案的管理
地下管线作为城阳区基础设施建设的生命线,必须以高起点规划为先锋,建立地下管线数据管理服务中心,作为地下管线资料共享、及时更新和数据交换的平台,建立坚固的防杀毒堡垒,配置相关的专业技术人员,负责城区地下管线资料的收集、整理、标准化入库和查询功能,提供管线的后期动态管理与维护,制定相关的有偿服务条款和地下管线资料提供的格式,维持地下管线数据的交流、共享及日常运行维护管理,打破地下管线数据分散管理的格局,实现全区综合管线“数字一体化”的集中管理和信息共享。
3.3 建设城阳区地下管线信息管理的目标
结合城阳区地下管线资料不全、不准的现状情况,根据保定金迪地下管线探测有限公司和山东正元地理信息工程有限公司数据采集资料,本着“高起点、高标准、高质量、高效率”的原则,制定地下管线管理的目标:建立地下综合管线信息管理系统和各专业管线信息管理系统,建成地下管线数据库、公共数据交换和有偿服务平台,建立地下管线管理服务中心和公开机制,制定切实可行的信息更新机制,完善具有立体化、数字化、智能化和可视化的技术体系,实现城区地下管线信息的动态管理。
4 城阳区地下管线建设需解决的问题和工作内容
4.1 工作内容
(1)精心规划、科学管理,采用现代科学技术手段,对城阳区地下管线进行全面普查。
(2)严格制定和执行城阳区地下管线数字管理相关的规章制度和管理程序。
(3)专业人员进行地下管线入库操作。以城阳区城市规划建设管理局为中心,建立权属单位为分支的卫星城域地下管线专用网络,实现地下管线数据资源的共享和数据交换。
(4)各管线权属单位必须做好市政建设工程工地上原有管线的监护工作,明确专人负责,跟踪监护到位,服从市政工程部门统一协调。迁移、更换和新增的管线,必须确保施工规范,管理到位,修复及时。
(5)未经批准,擅自挖掘城市道路的单位(个人),一经发现,必须按照相关的国家规范和地方法规进行严肃处理,
(6)责令管线权属单位组织人员进行巡视记录,杜绝突发事件、新闻媒体曝光、群众来信来访事件的发生。
4.2 亟需解决的问题
(1)完善城阳区地下管线系统的维护更新机制,确定地下管线的动态管理和维护单位。
(2)城阳区各专业权属单位引入必要的竞争机制,降低行政干预,打破个别行业的垄断地位,为财政支出开源节流。
(3)对城阳区地下管线进行科学的规划和有效的监督。各专业权属单位必须在每年年底前向城阳区城市规划建设管理局申报第二年的管线年度建设计划,以达到统筹安排,综合平衡。因特殊情况需增设管线的建设项目,必须及时报送城阳区城市规划建设管理局进行安排。
(4)各管理权属单位必须加强所属设施的维护管理,保持管线设施的完好,确保安全正常运行。各专业管线权属单位设立分级、分布式的地下管线数据库公共数据交换和有偿服务的软、硬环境,并且确定对外的无偿和有偿服务范围。
(5) 确定地下管线系统的运营机制,确定地下管线的审报和审批机制,确立工作人员的工作流程和办理期限、工作职责。实现新建、翻建、改建、扩建地下管线与城市道路同步规划、同步实施,避免和减少“拉链”工程,确保管线安全正常运行。
(6) 确定各权属单位的竣工测量资料日期和上报格式,保证地下管线资料的现势性。与时俱进,及时完善系统软件升级和硬件更新的章程,优化系统配置,使其运行达到高稳定性、高可靠性、高安全性。
(7) 加强管线权属单位专业技术人员素质,建立部门进行地下管线统一的管理。避免违规操作施工单位破坏现状道路和管线,规范施工单位的规范化操作。
(8) 加强施工队伍的管理阶层和施工人员的素质和技能建设。
5 城阳区地下管线的动态管理和维护
建立地下管线容易,维护地下管线难。保持好地下管线信息管理系统长久生命力,必须做好地下管线数据的动态更新和管理维护工作,以确保管线数据的现势性、真实性、准确性。管线竣工测量和档案移交制度也是保证管线确保管线信息动态管理的重要环节,执行相关规章制度,进行规范化管理,提供技术支持是地下管线信息动态管理的重中之重。
5.1 制定规章制度
以城阳区的理念和规章制度为准则,我们已制定《城阳区地下管线普查技术规程》和管线动态管理、权属单位材料程序报建等机制,以确保城市地下管线的动态管理。
5.2 规范化管理
为做好管线规章制度的落实,加强管线工作的管理,成立专门的地下管线科室负责地下管线管理工作,同时增强专业技术人员的培训和贮备,加强城阳区地下管线规范化管理。
(1)由地下管线审批部门将管线工程施工、批准情况在城阳区网站上进行公示。
(2)将地下管线工程档案管理的相关规定和要求书面告知管线建设单位。
(3)管线建设单位按要求委托具有测量测绘资质的单位进行管理工程竣工测量。
(4)管线建设单位将填写的城阳区管线工程档案验收申请表和整理装订后的管线档案资料报送城阳区城市规划建设管理局的地下管线管理科室。
(5)对接收的城市管线档案进行验证,并填写建设工程档案验收意见表,验收合格后与管线建设单位办理城建档案交接文据。
(6)由地下管线服务中心专人进行数据更新入库。
5.3 技术支持
以“高起点、高质量、高标准”为准则,城阳区地下管理信息系统为城阳区地下管线的动态管理提供了专业技术基础。我们必须继续加强GIS专业、计算机专业、各管线专业人员的配备,积极作好技术支持工作,组织管线权属单位和竣工测绘单位学习相关技术规程,进行现场技术指导,为各管线权属单位提供一切便利条件,按照“谁收益、谁付费”的原则,在公众参与的前提下,通过高透明度的政策措施,实现地下管线的规范化、数字化、智能化和可视化管理。
6 结语
21世纪是一个信息化战争的世纪。2004年12月15日建设部颁布的第136号令《城市地下管线工程档案管理办法》从政府政策对城市地下管线数据采集、信息化、空间化、数字化等建设作了明确规定,为地下管线的信息化建设提供了很大的政策支持,使地下管线进入了科学化、自动化、数字化管理阶段,为城市地下管线业务的深层次分析和管理决策提供了更好的公众服务。
只有掌握资源,才能掌握主动性。地下管线不仅为管理者提供便利,也为决策者提供了科学的依据,切实加强地下管线的管理职能,既与建设和谐社会相融合,也与“与时俱进”相对应,对国计民生,维护社会的稳定,建设可持续发展的现代化和数字化城市具有重要意义。
一、现状和问题
因历史欠账多与“重地上、轻地下”现象并存,我区地下管线建设管理工作与保障城市安全运行、改善城区人居环境要求存在一定差距。主要表现在:
——统筹不够,规划管理凸显滞后。随着城市建成区面积越来越大,管线骨架越拉越长,管线详细规划就越显滞后。一是管线单位在建设过程中未虑及自身管理外的管线,顾及当前却未顾长远,导致时间一长,各种管线交叉缠绕、错综复杂。二是我区预留廊道不足且规划建设相对滞后,管线大多埋在人行道下,成为城市管线建设维护时经常对道路“开肠破肚”的根源。三是各单位之间联动不够,没有从整体系统考虑地下空间资源的有效持续利用,重复交叉建设造成路面频繁开挖,城市道路经常“千疮百孔”。
——多头管理,体制机制运行不顺。由于监督管理与行业管理职能不分,各部门按职责监管经常出现多头监管或监管缺位现象,管理体制机制不顺。一是由于管线大都埋于地下,分布走向不明显,且各级管网具有连贯性等特殊性,导致各单位之间管理界线不明确,经常引起挖断地下管线现象,既影响施工进度拖延工期,又给市民出行带来诸多不便。二是有部分新建和改造管线未及时按程序进行管理移交,导致该部分管网无明确管理单位,管网的相关管理部门职责不清或有责无权。三是各管线单位在建设时“一挖了之”,对建设后期的维护投入推诿扯皮,最后只能由区政府兜底“买单”。
——档案分散,信息不能及时共享。未建立全区统一的信息共享平台和共享机制。一是管线档案分散在各职能部门或管线单位,未能统一归档管理。二是现有地下管线普查成果覆盖不足,无法全面准确掌握城市管线基本情况,造成保管的地下管线档案不真实、不准确、不完整,不利于建立地下管线管理信息系统。三是由于管线资料残缺不详尽、移交不完善等原因,地下管线工程未按有关规范要求进行报建、施工和竣工测量,没有形成准确的竣工测量成果,竣工图不能真实反映管线情况,造成地下管线的实际布置和图纸资料出现差别。
二、思考和建议
今年,区委编委会第一次会议明确区住房城乡建委为城市地下管线综合统筹管理部门,负责建立综合管理协调机制,拟定管线建设项目年度计划,负责管线建设过程中的施工监管、竣工环节的资料归总等工作;区城市管理局等相关部门各司其职、协同配合。在此基础上,为切实做好城市地下管线管理工作,笔者建议:
——统筹规划建设,规范统一流程。由区住房城乡建委严格落实区委编委会精神,牵头抓总,建立综合管理协调机制,统筹城市管线建设管理。一是统一审批。由区住房城乡建委负责统筹,管线行业主管部门根据管线专项规划、行业规划,组织管线权属、管理单位编制管线专业规划,会同区规划和自然资源局综合平衡后报区政府审批。二是统一程序。管线工程应当履行基本建设程序,依法办理初步设计审批、施工图设计文件审查、施工许可、工程质量安全监督、竣工测量以及档案移交等建设手续。三是统一验收。管线工程竣工验收前,管线建设单位应当向城乡建设主管部门申请建设工程档案专项验收。
——统揽建设计划,分批推进实施。地下管线不得随意建设,任何部门开挖道路必须符合城市总体规划和管线年度建设计划。一是统分结合。区住房城乡建委根据城市总体规划和城市经济社会发展需要,组织编制城市道路年度建设计划,并及时书面告知管线行业主管部门。管线行业主管部门负责编制本行业管线年度建设计划,并报区住房城乡建委。二是统筹时序。区住房城乡建委根据道路年度建设计划、道路年度挖掘计划,统筹各管线行业年度建设计划,合理安排管线工程建设时序,提出城市管线年度建设总计划,并报区政府批准后实施。三是储备项目。区住房城乡建委负责统筹建立项目储备制度,编制城市综合管廊中长期建设规划和年度建设计划,协调城市道路建设与城市管线建设时序。
第一条 为贯彻落实《XX市地下管线建设管理办法》(20__年市政府令第89号)和《<XX市地下管线建设管理办法>实施细则》(X政办发〔20__〕84号)的具体要求,根据国家、省、市有关法律、法规,结合本区实际,制定本办法。
第二条 区住房和城乡建设主管部门负责全区地下管线建设综合管理工作。区城建档案和地下管线管理机构具体承担地下管线建设管理工作,监督相关行业管理部门抓好地下管线施工过程中的质量、安全管理工作。
第三条 在建设单位办理地下管线工程施工许可手续时,城建档案和地下管线管理机构应当将工程竣工后需移交的工程档案内容和要求告知建设单位。
第四条 区安全生产监督管理局负责对地下管线权属单位、管理单位安全生产工作实施综合监督管理。
区经济和信息化局负责电力企业、通讯企业、电信工程施工企业和施工现场的质量安全监督管理工作,负责事故应急救援的通讯保障工作。
区住房和城乡建设局负责城市雨、污水工程施工及设施的质量安全监督管理工作,负责制定雨、污水管线事故的抢险救援预案并组织实施;负责城市燃气、供热企业及相关工程、施工现场的质量安全监督管理工作,负责制定燃气、供热事故的抢险救援预案并组织实施;负责本区行政区域内输送石油、天然气管道的质量安全监督管理工作,负责制定事故应急救援预案并组织实施。
区水务局负责水利工程、城市供水工程施工及设施的质量安全监督管理工作,负责制定供水管线事故的抢险救援预案并组织实施。
区质量技术监督分局负责工业压力管道的质量安全监督管理工作,负责制定事故应急救援预案并组织实施。
第五条 地下管线行业管理部门应当查验地下管线建设单位(以下简称建设单位)建设手续,核查建设单位、施工单位质量安全保证体系,加强地下管线建设过程中的质量安全监督管理,消除质量安全事故隐患。
城建档案和地下管线管理机构应当建立健全监督稽查制度。监督相关行业管理部门做好地下管线施工过程中的质量、安全管理工作,对地下管线工程建设项目的各方主体行为进行稽查。
第六条 地下管线建设管理实行联席会议制度。联席会议每季度召开一次,主要任务是部署地下管线建设的各阶段工作,协调解决地下管线建设管理工作中遇到的问题,指导、督促、检查地下管线建设管理相关工作,区城建档案和地下管线管理办公室承担联席会议办公室的具体工作。
第七条 建设单位应当委托具有相应资质的专业审查机构进行施工图设计文件审查,施工图设计文件未经审查或审查不合格的,不得使用。
第八条 地下管线建设工程实行安全生产风险抵押金制度。
风险抵押金是企业用于生产安全事故的抢险、救灾和善后处理的专项资金,企业已按规定缴纳风险抵押金的,不再重复缴纳。
第九条 地下管线建设工程安全生产风险抵押金制度,由区住房和城乡建设行政主管部门会同相关部门另行制定。
第十条 地下管线建设工程实行联合会签制度。会签时,各地下管线权属、管理单位提交《**区地下管线建设工程联合会签表》、《**区地下管线建设工程监护交底卡》,建设单位出具《**区地下管线建设工程安全保护承诺书》。
第十一条 施工单位应当建立质量安全责任制,编制专项质量安全施工组织设计,按照工程设计图纸和施工技术标准施工,不得擅自修改工程设计。
施工单位必须建立健全施工质量检验制度,严格工序管理,做好隐蔽工程的质量检查和记录。隐蔽工程在隐蔽前,施工单位应当通知建设单位、行业主管部门和质量安全监督机构。
第十二条 工程监理单位应当依照法律、法规以及有关技术标准、设计文件和建设工程承包合同,选派具备相应资格的总监理工程师和监理工程师进驻施工现场,对施工质量安全实施监理,并承担监理责任。
第十三条 建设单位在建设过程中对其它地下管线或者道路、绿化、建(构)筑物等设施造成影响和损坏的,应当立即停止施工,采取应急保护措施,及时通知相关单位进行处置或抢修,并依法承担相应赔偿责任。
第十四条 建设单位在地下管线建设过程中应当进行声像资料制作。主要包括:施工前原貌、施工中关键部位和主要工序、竣工后相关标示的声像记录素材等。
采用顶管、定向钻等隐蔽方式施工的地下管线,每节管道顶进结束,必须进行复测,绘制管道顶进轨迹图(含管道高程、方向、顶进力曲线等),并由项目经理和监理人员检查复核。对难以确保对地面建筑物、道路交通和地下管线的正常使用造成影响的,建设单位要会同有关部门制定有效的技术措施进行监测和保护。探测和测量形成的数据文件上报城建档案和地下管线管理机构。
第十五条 建设单位在办理竣工验收备案手续时,应提交以下材料:
1. 建设工程规划许可证;
2. 施工许可证;
3. 相关部门出具的认可文件或者准许使用文件;
4. 地下管线工程质量综合验收文件:
(1)勘察单位工程质量检查报告
(2)设计单位工程质量检查报告
(3)施工单位工程质量竣工报告
(4)监理单位工程质量评估报告;
5.建设工程档案预验收意见书;
6.竣工验收报告表;
7.竣工验收备案表;
8.施工单位工程质量保修书。
第十六条 地下管线出现故障、险情等突发事件时,管线权属、管理单位应当及时组织抢修,同时报告行业主管部门及城建/!/档案和地下管线管理机构,并依法补办有关手续。
地下管线因紧急抢修后管位发生变化或者管线迁移的,管线权属、管理单位应当在工程完成后15日内将有关地下管线信息资料按照要求向行业 主管部门及城建档案和地下管线管理机构报送。
第十七条 地下管线需要废弃的,管线权属单位应当报行业主管部门,并采取安全技术措施,消除安全隐患,予以拆除;不便拆除的,由管线权属单位对管道及其检查井等设施进行安全处置,并报行业主管部门及城建档案和地下管线管理机构备案。
[关键词]城市地下管线;管线探测;管线管理;信息化管理系统
中图分类号:TU990.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0099-01
当前的城市地下管线探测与管理基本采用的人工方式进行的,管线的探测必须要求工人进入到地下隧道内,对管线进行逐一的检查,管线的管理对于人工的依赖性非常高,管理效率低,而且存在很多的空白处和盲目管理行为。在本文当中,笔者将对城市地下管线探测技术进行分析,并提出管线信息管理设计的方法,为实际的城市地下管线管理工作奠定理论基础,提供理论依据。
一、城市地下管线探测技术分析
(一)感应法
感应法主要用于探测地下管线的空间位置。其具体实施方法如下:在管线正上方架设发射机,发射机的架设方向应与管线的走线方向保持一致,利用磁偶济源建立地面交变磁场,在地下金属管线的一次场作用下,设备就能感应出电流的二次磁场,接收机对二次磁场进行探测,确定其范围,从而分析地下管线的空间位置。
(二)夹钳法
夹钳法主要是用于较小直径的管线探测,对于直径不超过夹钳尺寸的,可以使用这种方法进行探测,夹钳法主要是对管线的位置进行探测。使用夹钳,让待探测的管线处于完全封闭状态,使用发射机进行激发,管线所在方向就会产生一个二次磁场,再利用接收机接收二次磁场的信息并进行探测,从而确定出地下管线的位子。
(三)直连法
直连法主要用于探测消防水龙头、路灯杆以及过河阀门等存在暴露点管线的探测。将管线探测器直接与待探测管线的暴露点相连,注意保持接地和正极连接,同时应剥离暴露点表面的涂层,保持暴露点的清洁,探测器负极则与地面连接,连接时,必须保持连接导线与待探测管线之间垂直,亦或是将正极和负极同时连接到一条管线上,这样一来,管线所产生的交流信号就会反应到金属管线上,接收机对磁场进行探测,从而顾忌管线的布设位置。
一般来讲,直连法、夹钳法和感应发分别用于探测二次磁场信号强度^强、一般和较弱的管线,使用时,应当根据管线的特点,选择使用不同的探测方法。尤其是对于天气然管道等具有较高危险性的管线,在进行技术探测的时候,一定要要按照技术标准进行,做好安全防护措施。在作业前应获取项目所在地的浅层地质资料,通过不同的参数设置或者同一参数不同地质条件下取得的雷达图像数据对比分析,总结当地不同地质条件下的不同采集参数。隐蔽点埋深的探测方法有:直读法、45°法、极值法、比值法等。
二、城市地下管线管理信息系统的建设
(一)系统框架设计
城市地下管线管理信息系统主要包括基础设施管理层、数据管理层、应用层和管线技术规范标准层、安全管理层五个部分。基础设施管理层主要对城市管线及其相关的基础设备进行管理,该层设备组成包括:计算机设备、网络和软件系统,该层主要通过计算机网络执行基础设施的监督管理,其软件系统主要包含了数据处理软件、GIS软件等各种管理型软件。系统在数据层设计了城市地下管线信息管理系统数据库,负责管理城市地下管线普查数据、地形数据、遥感影像和元数据等。综合管线数据包括管线对象的空间、属性和管线专题空间数据,管线专题空间数据包括各种类型、各种时期的的管线数据,为了满足3D的空间分析功能,所有需要入库的空间节点必须提供三维空间信息。应用层属于交互层,主要起到承上启下的作用,用户层连接上层系统的信息处理结果,向下层系统传达操作指令,提供基本的功能操作平台,例如数据输出与输入、地图管理、开挖与保管与断面的数据分析等等。
(二)信息管理系统的设计实现
1、图文一体化技术。城市地下管线的信息化管理必须贴近工作实际,这就要求信息管理系统中的管线布设显示必须与实际的管线布设情况一致,且具有立体感,信息展示一定要全面真实,所以,在进行系统设计时,要求数据层和交互界面必须做到图文一体化。图文一体化需要业务系统与GIS图形系统实现无缝集成,GIS进行管线地理信息的采集,并以图片方式进行展示,且能够进行数据分析和处理,使之与业务系统实现无缝连接,那么相关的文字就可以与图片实现统一,有效的提高了管理效率,解决了传统文字数据分析脱离实际,过于空洞的问题。
1、二维、三维一体化技术。随着科学技术的发展,三维GIS技术被研发出来,并得到了广泛的应用,三维GIS技术中所采取的地理空间展现方式是三维立体方式,信息展现更具观赏性,且利于观察管线之间的立置关系,三维GIS技术在其它方面也优于二维GIS技术,但是二维GIS技术利于探测管线之间的平面位置,观察期间更加的直接便利,因此,在进行系统设计时,应当综合利用二三维GIS技术,在不同的需求下,调节信息的展现方式,或是平面展示,或是立体展现,这是对数据进行综合管理的需要,也是在三维场景中融入二维信息的需要。
3、时空一体化。城市地下管线的信息化管理系统不仅要对当前的城市管网起到有效的管理作用,还应融合对历史城市管网建设、未来城市管网建设的管理,对历史城市管网建设进行管理主要是为了辅助当前地下管网的管理,而对未来城市管网实施管理则是为了让现在的管网管理与建设具有前瞻性,迎合未来管网建设与管理的需要,为其创造便利条件。时空一体化的实现首先应当建立关于历史时期城市地下管网的信息库,其内容应当包含航拍影响、用地信息、地表建筑及其与现代管网建设的交集处信息;而未来城市管网的管理则是对当前城市管网管理与施工实施实时监测,系统信息要实时更新,利用虚拟现实技术和三维成像技术,在当前地下管网建设的实际情况之下,规划未来城市管网布局。
结束语:
城市地下管线探测能够帮助市政部门明确管线的布设情况,便于管理和管线改造、施工,而管线信息系统的设计则是基于现在信息技术、数字化技术等多种技术的基础之上建立起来的快捷化城市地下管线管理方式,它的建成和使用将提高城市管线管理的效率,保障各类管线运行安全,提高居民的生活质量。
参考文献
[1] 韩立钦;王志红;杨军义.二三维联动的城市地下管线信息管理系统设计[J].矿山测量,2013(05):152-153.
一、城市地下管线档案管理的现状概述
城市地下管线作为基础设施,为人们的物质生活带来了保障,在城市化建设过程中,其种类和数量不断地增加,在城市地下形成了错综复杂的管线网络。然而由于相关部门对管线管理的认识不够充分,致使管线施工过程中出现了不必要的施工事故。近几年来,地下管线档案管理虽然有了一定发展,但其管理水平还比较落后。一方面,部分城市采用传统的管理方式,通过对图纸的收集分析,管理地下管线的档案信息。最常见的图纸管理,包括对设计图、管线普查图、竣工图等。另一方面,很多实现信息化管理的城市,对信息技术的运用不全面,受到其他因素的影响,对地下管线难以实现动态管理,降低了信息化管理的实际效果。
二、城市地下管线档案信息化管理的重要性
(一)提高了应对紧急事故的能力。根据不完全统计,近几年来,我国各大城市管线施工事故发生的概率都有所增加,不仅严重阻碍施工进程,更对施工人员的人身安全造成了威胁。当紧急事故发生时,能够快速做出应急对策至关重要,可以为城市的发展提供安全保障。地下管线的信息化建设便很好的实现了这一点,通过信息技术的运用,将地下管线的详细信息进行分类统计,当突发状况发生时,结合信息系统对紧急事故的分析处理,可以快速地做出判断和决策。
(二)促进了城市的可持续建设和发展。城市的可持续发展水平往往有其防害抗灾能力来决定,如果一个城市不具有较强的防止灾害和处理突发事故的能力,城市建设必将受到阻碍。地下管线作为城市的一项重要基础设施,可以为城市建设提供必要的帮助,当城市出现意外的灾害时,可由地下管线设施实施部分的抗灾措施,降低灾害对城市的破坏程度,推进城市建设的可持续发展。但是部分城市由于受到历史条件限制,地下管线的档案信息严重缺乏,没有全面的资料信息支持,对城市发展水平的提升造成了阻碍。信息化系统的应用则有效地实现对其不足的弥补,通过对地下管线进行维护和安全防范,详细掌握地下管线网络的具体情况,为城市的健康发展提供了良好的安全保障,有利于城市建设的可持续发展。
(三)满足了数字城市建设要求。当前我国逐渐进入数字化时代,为满足时展的需要,数字城市建设也在如火如荼地进行着,而数字化和信息化是相互依存、难以分割的,因此对城市地下管线进行信息化建设也满足了数字城市建设的需要。城市地下管线作为城市至关重要的组成部分,其错综复杂的网络布局为城市发展做出了突出贡献,特别是电信、电网管线,给排水管线等,对其进行信息化管理,为城市建设提供了基础信息平台,加快了数字城市建设的步伐。
(四)信息化建设实现了城市管理部门的高效办公。城市化进程的不断加快,城市管理部门的工作任务有所加大,加之城市工程建设的日益增多,建筑建设、道路建设、绿化建设、管线建设等多方面内容都将成为政府进行城市管理的难点,如何实现城市管理部门的高效办公,成为各大城市管理部门重点思考的问题。其中城市地下管线,大都位于城市道路的地下,管线种类非常之多,最为常见的类型已达到九种之多,加之各管线之间错综复杂设置,对其管理的难度尤其大。因此实现城市管理的高效办公,更应从城市地下管线入手,将日渐增多的各类管线进行分类、收集信息、建档等,为城市工程建设提供安全施工环境,对城市的合理规划和设计提供资料。将信息系统运用到城市地下管线管理中,对地下管线进行探测,并将信息结果输入计算机系统,实现地下管线的动态管理,实现管理部门的高效办公,提高相应的办事效率。
三、城市地下管线档案信息化管理存在的问题分析
(一)地下管线建设落后。目前我国很多城市的地下管线建设落后,特别是对于部分老城区而言,建设落后现象更为严重。根据部分城市地下管线建设的实际情况,现将存在的问题进行总结。第一,由于老城区人口数量较多,建筑相对密集,导致地下管线建设相互交错存在,加之缺乏相应的管理人员对其进行管理,很多管线不明确。第二,随着城市化进程的不断加快,部分城区工程建设数量剧增,造成地线管线不配套问题。第三,科技水平的快速发展,带动了各行各业的不断创新,其中管线建设施工技术也不断地推陈出新,然而部分城区没有与之匹配的施工设备,造成地下管线建设的滞后。
(二)重复建设造成地下空间的浪费。自经济体制改革之后,政府部门对地下管线的管理权限有所减弱,随着市场经济的快速发展,地下管线的产权单位之间相互分离,不再受政府的统一管理。在此情况下,各管线单位为了自身的经济利益,管线工程建设难以实现整体的计划管理,造成独立管沟建设的增多,本来可以集体开挖的工程却出现了重复开挖现象。独立管沟的大量出现,无疑造成了地下空间的浪费,同时也增加了工程建设的施工成本,因此应健全信息管理体系,实现管线信息的资源共享,尽可能地节约地下空间、减少资金浪费。
(三)管线资料不全造成事故多发。地下管线施工事故的发生,往往是由于管线资料掌握不全面,不能明确管线的具置和走向,从而造成施工中出现失误导致事故发生。受到历史条件限制,很多地区的管线资料都存储在权属单位,其他工程建设在施工时难以有效掌握管线的具体情况,由于管线资料不全而造成的施工事故逐渐增多,急需通过信息化管理实现管线资料的资源共享。
四、提高城市地下管线信息化建设水平的措施
(一)建立健全相关的地下管线管理制度。没有统一的地下管线档案管理标准,是地下管线管理水平难以提高的重要原因,因此应建立健全相关的地下管线管理制度,通过有关的法律法规建设,为地下管线档案管理提供统一的管理标准。比如说,地下管线的建设权利可以通过招投标制度进行完善,地下管线档案的管理内容可由相关法规进行明确规定等。与此同时,也应完善相应的奖惩制度,对各种违法规定的行为进行惩处。
(二)加大开展地下管线的普查力度。进行地下管线的普查工作,可以实现对各类管线的动态管理,及时掌握管线的实际情况,更新管线数据,为工程建设提供最新的档案资料,保障施工安全。基于此,政府应加大资金投入,定期开展有关的地下管线普查工作,实现地下管线档案信息资料的动态管理。
一、地下管线工程档案的重要性
地下管线是隐蔽在地下的城市大动脉,它担负着城市内传输信息、输送物质、能量、排泄废物的任务。随着城市的发展,埋设地下的管线种类越来越多,数量越来越大,形成了庞大的地下管线网络,该网络错综复杂、纵横交错,真可谓是牵一发而动全局。因此,地下管线档案的准确与否直接影响着城市大动脉的运行安全。应该说,城市地下管线档案管理不仅仅是档案资料的管理问题,它是科学管理城市的综合性问题。
二、目前我市地下管线工程档案的基本情况
我们城建档案馆于一九九六年至一九九九年在市政府的大力支持和有关地下管线产权单位的配合下,投资70余万元,聘请冶金部xx地质勘查局三队承担测绘工作,对我市建成区35平方公里内上水、下水、通讯、人防、电力、石油等专业管线进行普查。共测绘上水、下水、通讯、人防、电力、石油等专业管线140余公里,测绘综合管线及专业管线图951幅,经烟台市级验收,该工程的综合质量被评为“优级”产品。城市地下管线现代化管理是一个动态的过程,加强对地下管线的动态管理势在必行。我们投资9万元,购置了微机、数字化仪、喷墨式画图机及其附属设备,开发了《城建档案管理信息系统》、《××市地下管线管理系统》等软件,完成了馆藏地下管线档案的工程档案资料和地下管网图及坐标点成果表输入工作,我们多次向有关单位提供地形图,拷贝煤气、热力等地下管线网图及成果表,变以往单纯的手工查找为计算机全方位检索,档案查准率、查全率达到了100%,极大地提高了工作效率;同时,我们引进有一定专业地下管线测绘人才,对新敷设的各类地下管线跟踪测绘,在完成带状地下管线管理的基础上,我们又开展了块状地下管线的测绘工作,使城市地下管线管理始终保持完整、准确,更好地为城市规划、建设和管理服务,调阅档案图纸800多幅,以热情周到的服务赢得了用户的一致好评。
三、存在的问题
城市地下管线档案管理现状及其影响地下管线档案作为城建档案的重要组成部分,它在现代化城市建设中发挥的作用已是不言而喻,而目前地下管线档案管理现状,却是令人担忧。
(一)城市旧管网档案资料基本由各专业管线单位掌管。如:自来水管网资料由自来水公司掌管、下水管网资料由市政或排水管理部门掌管等等。各专业管线单位,自成体系,基本上是自行管理、各司其政。这样,就造成了旧管线档案的条块分割管理状况。另外,由于城市地下管网工程建设形成的历史时期长,一般城市的地下管网都是几十年的建设逐渐累积、扩大形成的,在此期间,鉴于机构变更、人员变动、资料移交管理不善等诸多原因,造成了旧管线资料的不齐全、不完整。可以说,全市的旧管线资料管理都处于不完整、不齐全、未达到全市范围内集中统一管理的状态。
(二)档案的严重残缺,影响着城市的建设速度。档案收集的完整与齐全是档案管理的关键环节。地下管线档案由于历史的缘故,缺乏连续、动态性管理。除此客观因素外,主观上各地下管线施工单位,档案意识较差,形成的一部分地下管线档案也不注意收集。因此,在旧城改建、扩建中,工程常常受阻,致被迫停工重新勘测各种地下管线位置、走向的事时有发生,造成巨大的经济浪费。在新城的建设中,由于无档可鉴,所有地下管线工程又得重新投入大量人力、物力,阻滞了城市的建设速度。
(三)地下管线有敷设潜隐的特点,现代城市的建设速度愈来愈快,地下管线亦愈埋愈多。目前,地下管线的种类有上水、下水、燃气、热力、通讯、电力、广电、人防工程等。但有关地下管线施工的单位,往往在施工利用档案时,图己方便,只查清自己所属管线的范围、方位后,一走了之。致使埋设的地下管线相互“打架”,城市路面被反复开挖,这种缺乏统一部署、安排的利用现状,势必影响工程质量和城市的规划建设。
四、下一步的打算或建议
要管理好城市地下管线工程档案,必须进行旧管网普查,完善旧管线档案;利用法律、法规的制约手段,控制新建管线工程档案;建立城市地下管网信息管理系统,利用现代化的手段来实现城市地下管线档案的动态管理。
(一)建立健全规章制度,切实加强城市地下管线工程资料的归档工作。根据中华人民共和国建设部令第136号《城市地下管线工程档案管理办法》制定《××市城市地下管线工程档案管理办法》,并由××市人民政府颁发实施。
(二)大胆实践,积极探索搞好城市地下旧管网的普查工作。要搞清城市地下管网的现状,弥补旧管线档案的不足,就必须进行城市地下管网普查,通过城市地下管网普查完善旧管线档案。普查工作结束,普查成果应移交城市建设档案管理部门归档保存。这样,以城市地下管网普查的最佳模式,确保普查成果的归档保存,来完善旧管线档案,同时也使城市旧管网档案管理实现全市的集中统一管理。
关键词:市政工程;施工;地下管线;保护
Abstract: in this paper, municipal engineering in the construction of underground pipeline protection problems about, this paper first analyzes the underground pipeline the cause of damage, and then discusses the effective protection of underground pipeline measures.
Keywords: municipal engineering; The construction; Underground pipeline; protection
中图分类号:TU99文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着城市化建设规模的扩大,各类市政建设项目越来越多。在市政工程施工中,因建设施工单位地下管线的保护意识的欠缺,导致燃气管线、水管线、电力通讯电缆等地下管线因施工原因而被损坏,造成停气、停水、停电等不良后果,严重影响了人们的正常生活,同时也影响到了施工的顺利进行,造成施工成本的增高和工期的延误。因此,如何避免在地下管线埋设密集的市区因施工破坏地下管线,加强地下管线的保护,是市政施工人员关注的一个重要课题。
一、地下管线损坏的原因
市政工程施工的过程中,地下管线的损坏情况一般包括:接头部位的错位、松动、脱节和整体的断裂等。损坏的主要原因如下:
(一)规划设计不合理
造成这种原因主要有三:一是由于缺乏准确的地下管线现状资料和地下空间信息资料,易造成规划、设计工作的盲目性,在施工图中没有完全或部分地标出地下管线的准确位置,进而导致建设过程对原地下管线的破坏;二是城市原来的规划没有超前意识,没有按照城市的发展作出长远的规划或者在是按照当时的领导意志来进行规划,这样就造成了一任领导一个规划的不规范现象,导致了后来规划设计时对地下管线的位置无法准确掌握;三是原来规划设计的地下管线是按照当时的技术要求进行规划设计的,技术标准低,安全可靠性差。
(二)市政工程管线管理不完善造成的损坏
城市地下管线复杂,其中包括电力管线、通讯管线、热力管线、燃气管线、给水管线、雨水和污水管线,还有一些保密的地下管线。对它们的管理又分属于不同的部门,因此在管理上档案图纸等资料难以形成整体信息。随着城市基础设施的高速发展,各种信息资料的时效性也得不到保证,这就使部分地下管线没有得到有效的管理,从而导致市政建设时部分管线管理被遗漏。
(三)施工引起的直接损坏
施工造成地下管线损坏的原因主要有以下几个方面:
a、地下管线位置不明
在施工前没有经过调查和探测,而是盲目按照施工图纸进行施工。由于在施工前对地下管线进行探测调查需要一定的费用和时间,大多数施工单位都不会也不愿做此项工作。这是造成地下管线损坏的常见原因之一,而且造成的事故大多数都比较严重。
b、土体的变形造成的损坏
基坑的开挖、边坑失稳或流砂等现象一般会造成相对较大的土体的变形。如果变形的程度超过了管线变形所能承受的极限,就会对管线造成破坏。
c、土体挤压导致损坏
打桩、压桩、顶管、压力注浆等施工会对周围土体产生挤压,一些临近施工区域年代早、管材强度弱、结头不牢固的管线在土体挤压下损坏。
d、不均匀沉降造成损坏
如顶管、质构、井点降水和沉井下沉施工过程中均可产生土体不均匀沉降,顶管和压力注浆还可能引起地面隆起。当不均匀沉降或隆起值较大时,可致使管线断裂或接头错位。管线上部荷载过大,如大型施工机械、车辆、材料、土堆等荷载,将下部管线压坏。
e、水流的冲击
施工过程中的排水或者附近上、下水管的漏水的水流都会对土体冲刷,对土体造成流失,而埋在土里的管线没有了土体的支撑,从而造成了损坏。
导致管线损坏的原因总的来说可归纳为土体的位移或土体的变形,管线的变形超过了极限值或者管线受力过大,应力超过了强度的极限而发生破坏。因此,在施工过程中对管线的保护要从这两点着手。
二、保护地下管线的有效措施
(一)加强市政工程的综合规划与设计
a、市政工程总的规划和设计需要
充分的掌握原始的资料,经过多方面收集原有地下管线的资料信息,尽量不要让新的规划设计同原有的管线出现冲突。如果无法避免,需要在施工的图上作出明确的标示,防止施工的单位不能明确管线位置而盲目的施工,这样就可减少管线的损坏。
b、新的地下管线规划设计应有长期性
国家城市行政主管部门应该积极的组织城市的规划、法律、经济、经营管理等方面的专家与学者,加强理论的研讨,用政策理论去指导规划设计。在规划设计的过程中应该按照不同的需求选择适合本城市的综合管沟,这样就能减少市政工程建设时造成的管线损坏。
(二)建立市政工程安全管理信息系统
市政工程安全管理是市政行业管理中一项重要的工作,其主要职责是对城市范围内的市政工程建设、市政设施中的安全生产及施工进行监督和管理。管理的内容包括事故的统计报告及处理分析、安全生产的预防预测工作,以及安全管理法规、标准、制度的制订和信息服务工作。地下管线管理作为市政工程管理中的一部分,将覆盖地下管线作全面的安全管理,其结果会对地下管线的保护提供良好的服务。现在国内已有部分省市的市政管理局开始建立了这一管理体系,如上海市市政工程管理局就开始建立了市政工程安全管理信息系统(MunicipalEngin eering Safety Management Information System,简称SMIS),该系统具有较强的协同工作、事务处理能力和强大的信息资源管理和信息的能力,能将行业管理中的日常管理和信息有机地结合起来。同时SMIS能很方便地与其他系统集成,可以使安全专业管理和质量等其他专业管理充分地共享信息资源。在市政工程安全管理系统下,地下管线的资料信息能够较完整的反映地下管线的位置、运行状态和管理状况,使之始终在监督管理之下,从而减少了规划设计和施工中的盲目性进而达到保护地下管线的目的。随着计算机信息技术的发展,根据各个城市的实际状况来开发出一套适合自己的市政工程安全管理信息系统,将成为市政工程中的一项重要的任务。
(三)管线探测技术在市政工程中的应用
由于市政工程中地下管线的损坏大多是由于管线不明造成的,因此,在市政工程建设前和建设过程中应该加强对施工区域内的地下管线的探测,探明旧地下管线的位置、埋深并及时在图纸和现场上做好标识。管线探测技术已逐步成熟,对金属、非金属管线的探测已取得很好的效果。以下是两种常见的管线探测方法:
a、探地雷达法
1、地下管线信息网络管理的几种模式分析
目前,从应用地下管线网络管理系统的服务器和工作站的设置及其功能看,其管理模式大致可分为三类:
1.1、专用服务器结构
它又称为“工作站/文件服务器”结构。这是最早期所建设的地下管线的内部局域网的管理方式,即用一台微机作为文件服务器,其它的作为工作站。它是一种集中管理、分散处理的工作方式,工作站能从文件服务器上获取文件和数据,完成数据处理的全部工作,服务器只能完成共享数据文件的集中管理,不能处理数据,因而服务器与工作站无法实现合理的分工,无法充分发挥服务器的功能,网络传输负荷太重,影响了网络的效率,降低了网络的性能,不能完全满足地下管线动态管理的要求。
1.2、客户机(Client)/服务器(Server)结构
它是设立在地理信息中心内部的局域网,将需要处理的工作分配给客户机端和服务器端共同完成。它是传统的单层结构C/S网,是目前最常用的地下管线信息管理模式:用一台作为服务器,其它科室的作为客户机。网络服务是以服务器为中心的,构成的服务模式是客户/服务器模式。与专用服务器不同的是,处理数据由文件管理方式上升为数据库管理方式,实现了客户机和服务器的合理分工和协调操作。但是C/S模式下的信息管理系统(MIS)应用专用的网络操作系统和各种应用软件,系统结构封闭,灵活性差,不同系统难以交流,不利于地下管线信息的共享。我们知道,许多城市投入了巨资,进行了普查、整测、建档,建设了地下管线管理信息系统(MIS)。然而,MIS对数据精确性、现势性要求高,应用时问题显现出来:大部分城市的地下管线的管理基本上还是各自为政、分散管理,数据收集困难,系统更新同期长,应用滞后,利用效率低。由于缺少有效的数据源支撑,维护和更新所需的数据来源不畅通,以致有的仍处于被动的手工管理状态,而不能发挥应有的作用,造成极大的资源浪费。
1.3、Intranet结构
严格地说,应称为三层C/S(客户机/服务器)结构,它包括Internet和Intranet结构。Internet结构由于保密性差,不适合地下管线管理,因此不做讨论。Intranet就是将Internet的三层结构,搬到企业LAN上构成的系统,是一种很适于中小城市地下管线管理的具有安全保密机制的新型网络技术。传统的局域网,构成的服务模式是单层C/S(客户/服务器)模式,而Intranet是一种三层C/S结构网,提供的服务是通过分布在网络上的多台服务器为客户服务,便于协调处理问题,而与客户距离无关,构成的服务是C/N(客户/网络)服务模式,具有许多优点:
(1)、Intranet是面向系统内部的需求而设置的。它的规模和功能是根据系统经营和发展的需求而确定的,它对于地下管线工作站的设置具有极强的灵活性。
(2)、Intranet采用TCP/IP协议,是一个开放的系统,能方便的和Internet连接。广泛使用WWW的工具,成本低,有利于地下管线数据的收集,使信息传输和交换快速准确,便于管理和维护数据库。
(3)、Intranet根据地下管线的安全要求,设置相应的防火墙,安全等,适用于保密性要求较高的地下管线信息的管理,可以防止外来的侵入和破坏。
(4)、与传统的MIS相比,还能管理非结构化的信息,如大量的图片、声音、影像等,适于多个地下管线单位协同作业。
2、建立地下管线的Intranet网络管理信息系统的可行性
地下管线网络管理信息系统(NMIS)就是利用Intranet技术,以地理信息中心为网络中心,把地理位置不同的各专业管线单位的计算机连接起来,及时准确的沟通各专业数据的收集、传输、存储和处理工作,使用户数据做到共享,以方便地提供各种应用和决策信息。它是可行的,与传统信息管理方式相比具有明显的优势,主要表现在:
2.1、简便快捷的工作方式。它是在计算机网络软件和各机的操作系统的共同支持下,依赖网络实现管线数据的动态更新和维护,完成应用程序的数据处理和信息通信的,各工作站按专业功能设置在相应的职能部门内,各职能部门负责及时的把本专业管线数据输入到系统中,地理信息中心随时接收和处理各专业数据,并进行综合和反馈,所以NMIS对数据具有更强更及时准确的处理能力,使资料来源的渠道畅通,避免了传统的MIS由于数据来源不畅造成的动态管理困难的现象,又避免了重复劳动,极大的提高了工作效率。
2.2、建网时间短,投资少,收益高。它是通过联机实现的系统,系统内部各子系统相对独立又是一个整体,系统建成后,由各专业管线产权单位负责收集和更新数据,省略了数据收集的中间渠道,能使数据不断保持最新时态,而无需像传统的MIS那样投入大量的人力物力进行维护。利用网络系统实现多用户MIS所需的资金投入相当于在小型机上实现的功能所需的资金投入。
2.3、功能完整,数据流程严密。它在功能上能覆盖所有管线管理工作的各个方面和整个进程,整合了各专业管线单位的资源,具有较强的适用性。各工作站分工明确,数据系统各负其责,又便于协调,保证了数据流程的严密、完整。
3、地下管线网络管理信息系统(NMIS)的建设内容
建设地下管线网络管理信息系统最基本的问题,就是根据功能模型,选用适当的网络软件,建设网络数据库,工作站按功能设置在相应的职能部门内,事务处理各自独立,通过网络通信完成调用和综合,构成一个联机运行灵活方便、结构清晰简明的系统,实现异地的数据通信。具体分析如下:
3.1、地下管线网络管理信息系统(NMIS)的模型。
地下管线网络管理信息系统(NMIS)是集数据采集与输入、存储与检索、处理与分析,成果生成与输出为一体的技术系统,考察地下管线的产权和管理单位,可以发现其实体的功能模型为:
在上述地下管线NMIS的模型中,可在地理信息中心设置网络中心,管理文件服务器和数据库服务器,负责系统的运行、管理、维护和利用,管线产权单位可以设置相应的工作站,负责数据的输入和部分利用,网络逻辑图如下:
3.2、地下管线网络数据库体系结构的分析及应用
笔者认为,在地下管线网络管理信息系统中,数据库的体系结构宜采用三层客户机(设在各专业管线单位)/服务器(设在地理信息中心)结构,它是分布式数据库的一种。它既有多台服务器又有多台客户机(即多服务器结构),既执行分布式数据库管理系统(DBMS)功能又执行应用程序。客户机运行各专业管线单位的应用程序,向数据库服务器发出数据请求,数据库服务器接受客户机发出的请求,并将处理结果返回客户端,这就形成通常所说的三层的客户机/服务器体系结构。显而易见,在地下管线的NMIS中,各子系统分布在各工作站中,在物理上是独立的,分散的,而在逻辑上是统一的、完整的,可以互相协调工作,共同完成一项任务,客户机/服务器结构的数据库使系统可靠性更高,响应时间更快,维护方便,便于系统管理,非常适合产权单位分散的地下管线的管理。
那么,在Intranet的客户机/服务器系统中,各个专业数据库应采用什么结构,又该如何设置呢?设计良好的地下管线的客户机/服务器系统应该是:系统中每一个组成部分分配最恰当的工作任务,配置合适的软件模块,使所有客户机、服务器协调工作,充分发挥作用。地下管线的网络数据库比较适用层次型的,它在地理信息中心设置一个中心数据库工作站,含有系统中全部的数据库,其它专业产权单位各自设置工作站数据库,负责本专业管线数据的收集和处理。中心数据库工作站与各专业工作站的内容同步,负责所有分散的管线数据的调用、综合、分析和处理,使得各工作站可以使用本身的数据库,也可以使用中心工作站的数据库,各工作站还可以通过中心工作站共享其它工作站的数据库资源。
3.3、地下管线网络数据库的建设内容
在确定数据库体系结构后,它的系统设计应侧重于哪一方面,又该如何建设呢?由于地下管线数据既包括城市基础地理数据,又包含体现专业特点的管线专题数据,因此,它的系统设计主要包括以下几个方面。
(1)、基础信息数据库的建设。它是以一定的比例反映城市的地形地貌及其准确定位的系统,主要包括地形图基础数据建设,它是矢量数据与影像数据的结合,具有统一性和精确性,具有重要的空间定位作用,为可视化的数字高程模型提供了数据支持,是管线图形赖以生成的基础。如各种平面和高程控制点、城市道路、建筑物等的属性信息等,它的建设宜放在中心数据库里,由地理信息中心负责数据生成、管理和利用。具体建设可以分阶段实施,如先建设城市建成区再整个规划区后市域范围内,依据测绘资料先建立空间数据库和属性数据库,再建设基础地理数据的互连与运作体系,形成完善的数据共享体系 。
(2)、专题信息数据库的建设。它是以基础数据库为基础的专业性的城市地理信息数据库,如:供水、排水、煤气、热力、电力、电信、电视、路灯、人防等各种专业信息。它用于表示某一专业要素的地理空间分布及其规律,具有专业性、空间性和时效性。它利用基础信息进行空间定位和分析,实现各专题信息的共享,形成互相联系互相制约的空间关系。它应形成一种管理机制:由各专业管线单位的工作站负责建设、更新和维护,把本专业管线数据及时准确的输入系统。
(3)、综合信息管理系统的设计。它以地下管线基础数据库和专题数据库为基础,主要由地理信息中心调用各专题信息,进行综合处理,形成管线综合数据,例如,应用VR技术,利用管线测绘中的X、Y、Z坐标生成数字管线模型图,实现数字管线的逼真再现。以便对布局复杂的管网的规划、设计、施工、检修提供准确的网络分析,给城市规划、建设和管理提供其它子系统的数据与智能决策。这也是目前大多数地下管线管理软件中的一个十分薄弱环节,大多数地下管线管理信息系统侧重于提供数字化成图,为本专业服务,缺少管线信息综合,远远达不到智能决策的要求。它应具有强大的数据查询和分析功能,完成对已有数据的查询、统计和分类管理,同时要具备建立各类管线的故障分析模型、政府决策支持模型的能力,实现从提供利用型到分析管理型的转变,从而为政府的宏观决策、规划建设提供信息支持。
1.1缺少集中管理
没有权威的管理机构负责管理地下管线数据。目前国内虽有个别城市成立了地下管线的管理机构,但对数据的管理依然是规划、国土等部门。缺乏权威机构来管理是造成后续地下管线管理问题的一个重要原因。二是财政体制原因,部分城市的地下管线没有实现统一管理,经常是谁出钱,谁管理[5]。数据管理不仅存在地域之分,而且在统一数据标准、数据更新范围和模式上也存在不同的工作方法,影响了数据的统一。三是在地下管线规划、设计、建设和使用的全过程中,会产生各过程的地下管线数据,这些数据会因需求不同而产生不同的应用。通常城市只注重竣工现状数据,忽视了设计、施工、规划等数据,这些数据没有实现集中管理,在查询和应用时会造成各种各样的困难。
1.2数据更新存在盲点
地下管线数据的动态更新有以下几种模式:1)定期开展地下管线普查工作,按年度或更长时间对一定范围的地下管线进行调查和测量。这种方式工作量大,涉及面广,工作难度大,探测精度不高,遗漏在所难免。2)对一定区域的管线进行即时的巡逻补测,发现有管线开挖,即时进行管线测量。这一方式工作量较大,即使组织得当,责任心强能起到一定的作用,但仍然会有遗漏。3)与管线管理单位合作进行管线的跟踪测量。这一工作针对性强,对于报批的管线可以达到有效管理,未覆土前测量,精度相对较高。但对未报批的管线,却无法获取信息。4)通过管线权属单位申报,补充地下管线数据。这样做虽然针对性较强,权属单位的管线遗漏较少,但对于未通知到的权属单位仍是个盲点[6]。总之,在管线报批管理有遗漏的情况下,目前还难以确保管线数据的齐全。
1.3各阶段的地下管线数据信息脱节
城市地下管线建设相对较复杂,流程多,涉及单位和责任人多,过程资料和信息也十分庞杂。研究城市地下管线数据现状,发现目前管线数据管理的各个阶段衔接不好。原因在于过程部门多,管线权属单位、设计施工监理单位、规划城管等审批单位、测绘单位、管线数据管理单位间缺乏沟通交流机制,信息传达不畅,尤其一些重要信息没有在各单位之间流转;没有统一的平台管线设计、开工、监理、审批等信息,而这些信息是确保地下管线数据获取和应用的重要保障。
1.4数据不全
通常城市比较重视采集地下管线的现状竣工数据,但由于种种原因,会造成地下管线数据不齐全,影响了管线数据的使用。一是城市市区地下管线数据相对较全,但县、镇和城乡结合部的地下管线数据不全;二是除了现状地下管线数据,数据种类还应包括规划数据、历史数据、废弃地下管线数据、施工管线数据、设计审批数据等,在应用中只有地下管线现状数据有时会显得数据内容不全;三是部分单位内部的重要地下管线数据经常出现错漏,如一些工厂内的危化管线,由于在厂区内部,未纳入数据管理。
1.5数据提供使用存在障碍
地下管线数据因其重要性被列为保密数据,造成数据信息传递不畅。在管理部门和其他权属单位、施工设计单位之间,又分属于不同的网络,一般单位使用互联网,国家机关使用政务网或内部网,网络的不同,造成了许多信息孤岛。地下管线数据若无权威部门管理,在提供使用时,有可能会产生费用,影响管线数据的使用。
2地下管线数据管理策略的建议
2.1建立统一的地下管线数据管理制度
确定地下管线数据的管理责任;建立城市地下管线数据沟通机制,定期数据更新情况;统一各项工作标准。数据更新的责任应由权属单位承担,地下管线数据应经权威部门的检测后才能入库。与地下管线数据有关的部门应各司其职,合理分工和履行责任。
2.2强化地下管线竣工测量制度
建立地下管线数据的信息获取和反馈机制。遗漏的地下管线数据能很快发现,新建改建地下管线工程能很快申报,打通审批、设计、测量、入库和应用的各个环节,消灭每个环节存在的漏洞,真正实现地下管线竣工测量的全覆盖。
2.3建设地下管线数据专用网络
地下管线数据属于保密资料,不能在互联网上传输。但从现实情况看,管理部门、权属部门之间信息沟通不畅是造成管线数据难以管理的重要原因。目前城市的电信网络都比较发达,建设相对保密的地下管线数据专用网络的成本并不高。
2.4扩大地下管线数据管理的种类
现状竣工管线数据依然是数据管理的重点,但与此同时,应考虑将规划管线数据、设计和审批管线数据、历史和废弃管线数据都纳入管理范围。地下管线数据应考虑与地面管线数据同时采集,以利于管线数据的提供使用。
2.5建设与地下管线有关部门的信息系统
信息系统不能局限于某个部门,管理部门应包含规划、城管、发改和安监等部门。权属单位应通过专网联通,并赋予一定的责任。设计和测绘单位也应一并纳入,便于管线数据的采集和入库。多方协作,方能做到城市地下管线数据的齐全和准确。
3结语
关键词:地下管线;GIS;.NET;oracle
随着人类社会的不断发展,未来城市将承载越来越多的人口。为实现城市可持续发展,解决城市发展难题,建设智慧城市已成为城市发展的历史潮流。通过建设智慧城市,及时整合、交流城市的公共资源等各类信息,利用计算机技术、数据库技术和网络技术提高政府管理和服务的能力,让城市生活更健康、发展更和谐。
地下管线是城市基础设施的重要组成部分,是城市规划建设管理的重要基础信息。城市地下管线包括给地下供水、污水、天燃气、电力管线、通信管线等,被称为城市的“生命线”。城市地下管线的管理是城市基础设施建设管理工作中最重要的一环。随着城市地下管线越来越庞大,越来越密集,管理上也需要统一管理。同时,加强城市地下管线的管理与信息化建设,也是智慧城市建设的重要环节。合理开发和利用地下空间,保障维护地下管线,完善城市功能,服务于民,以保障城市建设和可持续性发展。
针对上述问题,以城市规划管理部门住建局为依托,建立城市地下综合管线信息管理系统就显得势在必行。该系统通过全面普查城市地下管线的分布情况,建立地下管线综合数据库。将地下管线信息分类存储在数据库中,从而实现对全市地下管线数据的管理、分析、查询、统计输出和实时更新等。城市地下管线信息系统建成后将有利于提高地下管线信息现代化管理水平,促进城市精细化管理,保障城市地下管线管理高效率、高质量地运转。
1 总体功能要求
(1)系统建设时总体要遵循功能完善、性能可靠、技术先进、整体规划、分步实施、节省投资等原则。(2)系统具有开放性、标准性、高效性、可靠性、安全性、可用性、可扩充性、先进性、成熟性、交互性和可操作性等特点。(3)系统为了满足多部门管理和开放性要求,采用客户机/服务器和浏览器/服务器网络模式来整体部署。(4)系统的管理对象主要为东台市地下综合管线进行多种设定条件的查询统计和分析决策等,为住房和城乡建设局对管线的管理和维护提供参考。
2 系统目标
(1)在查明城市地下综合管线信息的基础上,建立城市管线及相关设施数据库和基础地形数据库,实现各类信息的数字化存储,为实现城市地下管线的信息化管理打下基础,同时具备强大的可扩展性,满足系统的日后功能扩展,如其他管线、市政设施数据的增加等。(2)建立C/S,B/S系统的网络部署及数据访问机制,以C/S为主B/S为辅的系统管理的模式,提高用户对数据的使用效率。(3)在实现对所普查管线进行管理的基础上,达到相关管线设施的管理效果,提供方便的信息检索查询、统计分析等功能,为设施管理提供信息化手段。
3 系统用户
系统的最终用户可作如下分类:
一般用户(C/S,B/S):使用系统是管理员分配的功能,自觉维护系统。数据处理人员(C/S)负责将数据处理、加工、入库工作。
系统管理员(服务器端):(1)负责系统的数据安全工作。(2)负责系统的数据备份工作。(3)负责系统的权限设置和监控一般用户工作。(4)负责系统的数据库维护。(5)负责充分发挥东台市地下管网信息管理系统的功能,为管线管理工作服务。
4 系统功能结构
地下管网信息管理系统包括了6个子系统:基础信息管理子系统、地图信息管理子系统、管网信息管理子系统、数据动态三维子系统、系统运行模式和系统设置安全管理子系统。具体功能结构如图1所示。
基础信息管理子系统包括:数据转换工具、管网成图、基础表配置和数据备份还原功能。
地图信息管理子系统包括:地图工具、视图是遏制和地图选择功能。
管网信息管理子系统包括:数据查询、管网编辑、管网分析和地图标注功能。
数据动态三维子系统包括:动态生成三维和三维场景管理功能。
系统运行模式子系统包括:C/S客户端和B/S网站功能。
5 系统技术路线
(1)操作系统:考虑到系统的适用性,根据性能价格比和实际需求,服务器端可以选用Windows Server 2012,客户端选用Microsoft Windows 7或Windows 8。(2)数据库平台:城市地下综合管线管理信息系统的数据库服务器可以选用Oracle,SOL Server,SyBase,Informix等。考虑到系统运行涉及大量矢量、栅格地图,建议系统选用国际流行的Oracle 11g数据库,它能够在效率、速度、稳定性、安全性等方面达到系统要求。(3)GIS软件平台:在ArcGIS平台上定制开发城市地下综合管线管理信息系统。ArcGIS是美国ESRI公司研制的大型地理信息系统平台,ESRI是全球优秀的GIS软件厂商,一直是地理信息系统平台软件的领导者,ESRI公司的ArcGIS系列软件一直在全球GIS市场占有最大的份额,并经过了全球GIS行业的锤炼,其在国内也拥有着广大的客户群,具有较强的安全性和稳定性。(4)开发语言:系统基于Microsoft Visual 2013开发平台,使用c#语言。.NET平台基于组件或面向服务的架构体系开发,该平台经过大量工业实践,技术成熟,有大量可借鉴的企业级应用和辅助解决方案供参考,是构建电子政务平台的重要基础,保护现有的投资并避免风险。
6 系统运行结构
在系统的应用结构设计上,本文采用基于GIS的结构设计方案,C/S+B/S的结构体系(见图2)。
(1)C/S架构主要应用于城市住房与城乡建设局,用来支撑其运行、维护、升级和数据更新的日常工作。C/S结构模式在局域网内共享信息,满足各个部门对地下管线数据的管理,实现数据的录入、输出显示、数据编辑、数据查询和数据统计分析等功能。采用C/S模式的优点是:C/S方式具有更好的交互性和更好的操作性能;缺点是:C/S模式要求客户端都要安装系统软件和系统平台许可,每个客户端都需要维护,大量采用C/S模式将会导致系统的成本大幅度提高。
(2)B/S结构主要是通过互联网实现共享信息,市政府的规划部门可以通过政务内网快速地浏览各种地下管线信息,进行管网的规划和设计等工作。不同级别的用户根据分配的权限,浏览、查询不同级别的数据,满足各方不同的需求并保证安全。B/S模式钟的GIS平台、数据库和系统软件都部署服务器端,客户端通过浏览器访问,不需要安装客户端软件。用户请求得到的图形实际是栅格图像(Jpg,Gif等格式),所以用户无法在客户端对数据进行修改更新,增强了数据的安全性。
关键词:GIS;管网;管理;应用
中图分类号: TU996.7+2 文献标识码: A 文章编号:
0引言
城市地下管线主要由上下水、煤气、电力等组成。管线系统复杂广泛。掌握城市地下管线管理系统,必须整理大量准确、现实的信息,能够快速查询、综合分析,保证城市地下管网信息管理有条不紊。
一、地下管线信息系统管理是社会发展的必然趋势
城市地下管线是城市经济活动和人民生活的命脉,任何时期,城市都极为重视地下管线信息的管理。
(1)80年代前,所有管线的权属部门和城建部门都建有完备的档案室,以保存管线的竣工图和各种管线的属性卡片、表册,但随着城市的发展,这种手工管理方式远远跟不上城市发展的需求,矛盾日益尖锐。
(2)80年代后期至90年代,为摸清城市地下管网情况,我国开展了大规模的城市地下管网普查,并率先使用计算机辅助制图技术(AutoCad)绘制管线分布图;使用DBASE、FOXPRO等数据库管理系统存贮管理管线和管件的属性信息。由于管线的空间信息和属性信息分别存贮于不同的介质,很难统一利用和管理,也难以进行信息的更新。
(3)90年代初期至中期,随着地理信息系统软件被广泛应用于一些行业,于是也迅速推广应用于管线空间信息和属性信息的管理。我国于90年代初相继使用国外的GIS平台(ARCINFO、INTERGRAPH),有的甚至用AUTOCAD探索开发管线信息管理系统。与此同时国产GIS平台研制成功(如MAPGIS),用国产GIS平台也开发出了地下管线信息管理系统,如1994年开发成功的南京炼油厂综合管线信息管理系统和江西南昌自来水管网信息系统等,由此城市地下管线信息管理系统的发展进入一个新的阶段。
二、GIS的概念及其应用现状
GIS,即地理信息系统。它是一种集采集、分析、显示、应用、管理及存储地理信息于一身的计算机系统。作为通用技术,GIS可以对大量的地理数据进行分析及处理。它具有空间分析及可视化表达的强大功能,与具有数据量较大、关联地理位置以及区域性强等特点的管网信息管理相适应。因此被广泛应用到了城市管网的信息管理系统建设当中。在美国、日本、西欧等国家及地区当中的大城市都有相对完善的GIS管网的管理体系,通过这些系统可以管理城市管网。在这些系统当中,大多数都集成了包括最佳路径、空间定位、缓冲区、官网事故、拓扑关系等分析以及最优输配水方案等各种不同的数学模型,增强了系统稳定性和功能发挥效果。并且这些系统还跟自动制图、设施管理、决策支持以及专家等不同系统进行了结合,进而给城市建设的规划及管理建立了精度与可靠性都高的管网信息系统。
尽管我国的基于GIS的管网系统起步时间相对较晚,但在我国城建规模的扩张之下,很多的城市也开始在使用这一先进的信息管理系统。地下管网的特点就是具有隐蔽性、复杂多变且使用时间长,很容易造成管网资产管理难题。在应用这一管网系统的时候取得了一定的成绩,解决了部门问题,同时也有一些问题存在。我国在进行这一系统建设的时候,可以适当借鉴发达国家的成功经验,结合自身城市建设实际,达到稳固基于GIS管网系统的目的。
三、系统构架及其数据库的构建
(一)系统构架
基于GIS的管网管理系统的核心是城市地下管网的基础、管线及相关辅助三大数据库,提供了一体化的信息管理及服务给城市的管网管理的责任部门以及社会群众。这一管理系统主要分成四个模块:
这一模块的主要功能是导入原有的图纸数据,编辑、维护、修改及添加管网信息,将矢量化的数据信息保存在数据库当中。这有利于对系统数据进行统一的管理。这一模块还可以为图形的查看、扫描以及编辑提供窗口和工具,这对基于GIS的地图各设施数据的及时更新十分有利,可以在地图上直接点选与拖动,可进行可视化的管网数据操作。
2、查询管理
系统的地图查询功能异常强大,对管理的维护与辅助活动可以在窗口上进行,能够可视化地将查询结果直观地显示在地图上,实现图像或者属性的业务、分类、交互、自定义等多种交互方式。
3、空间分析管理
作为管网实现科学管理的重要功能部分,空间信息分析主要分成两点:一是空间拓扑分析,也叫做缓冲区或叠加分析。主要指基于点线面的实体,在主要管道的附近自动建立一定范围的缓冲区域的多边形图层,接着分析这一图层及目标图层之间的叠加作用,进而对地下管网的安排问题进行研究与筹划,以达到系统运行获得最佳资源配置的目的;二是维修分析,如果在管线上的某一个点出现了检修及故障的时候,要计算出影响范围最小的最优方案,确定在观望中应该关闭的阀门,同时还要将关闭阀门之后受到影响的区域标示出来。
4、输出管理
这一模块主要负责进一步分析与应用保存的查询结果,并且要通过自定义图形或者报表的形式进行输出打印。在不同的应用软件之间共享数据的时候,要采用标准通用的文件格式将其输出至文件当中。
(二)数据库的构建
1、空间数据库
这一数据库的数据采集主要通过全站仪和专业的地下管道测量仪的实际测量完成。利用南方CASS6.1这一地形地籍成图的软件,就可以构建基于GIS的采集数据平台,进而构成一份足以满足各管网需求的数字地形图,其比例尺为1:500,其主要包含了地理底图的数据和电、线、网三类文件。将它当做工作的底图,进而按空间数据的不同特征分层将其进行存储。
2、属性数据库
这一数据库的数据主要是指在管网的信息管理系统当中,采取命名、量算、分类、统计等方法来对某些跟几何位置没有关系的属性进行反映。根据实体的类型不同,可以分成管道、节点、阀门、水泵、水表、消防栓等多种不同属性。采用手动方式在计算机的终端上面将各管线数据资料输入,然后计算、分析、编辑及统计这些数据资料,进而建立属性数据库。
3、相互关联数据库
通过关键字段可以实现空间数据和属性数据之间的关联。也就是在空间数据库当中设置一些关键字段,然后在属性数据库当中也设置相同的关键字段,如此可实现两大数据库的关联。需要查询数据资料的时候,只要输入关键字段就可以获得其空间与属性两方面的数据资料。
如前文所述,在基于GIS的管网管理系统当中,以三大数据库为核心。基础的资料数据库主要包括了街道的中心线、边界线、建筑物、水系、绿地等内容,而管线的资料数据库则主要包括了管线层与设施层的数据,辅助的关系数据库则主要是指停水通知表、水费表之类的数据。基于GIS的发展现状以及管网的系统规模,可以将空间数据和属性数据分开进行存储,把空间数据存于空间数据文件当中,而把属性数据存于关系型的数据库当中,利用标识码建立空间数据及属性数据之间的联系。为了便于组织和管理数据,应当根据不同的专题、不同的存放目录格式,选择分级目录的结构对系统数据进行管理。这样对系统集成及共享有利。
四、地下管网信息管理程序
地下管线管理服务架构如图所示
管网数据信息管理的实现,需要有数据采集技术、计算机技术、网络技术、信息技术、GIS、海量存储技术、软硬件设备、数据政策、意识观念和管理法规等支持。我们立足当前所能应用的技术,结合管网信息化建设的进程规律,依照各阶段目标所在的技术层面来衡量,将城市地下管线信息化管理分三个阶段完成。
1、完成地下管线数据采集建库,实现地下管线资料信息化管理。即普查城市地下管线,建立地下管线数据库,建立地下管线信息管理系统,建立地下管线信息交流和共享机制,为城市建设提供地下管线现状资料的管理、检索、查询和输出。
数据目标:将覆盖城市建成区的各类地下主干管线按统一标准全面完成数字化探测采集,建立地下管线数据库。
系统技术目标:在计算机信息系统上可以根据管线的类别、规格、所在位置、管线业主等多种方式对地下管线资料进行查询、检索和输出。
主要特点:已经从总体上掌握了完整、准确的地下管线信息。
关键措施:第一个阶段目标实现之时,第二个阶段的动态管理措施需要同步到位,否则,第一个阶段所建立起来的信息全面性、现势性、可依赖性及其使用价值将随着时间的推移而衰减。
2、建立严格的信息更新和档案归档制度,实现地下管线动态管理。即建立起有法规约束的地下管线数据更新机制,及时采集新建的地下管线数据并更新管线数据库。
数据目标:在城市规划管理区内,所有新铺设的地下管线都能被及时准确地实行管线竣工测量,实时采集管线信息,并将最新管线数据更新入库。
系统技术目标:充分支持内外业的信息更新与运用,各有关单位之间可以通过网络交换和共享最新的管线现势性信息。
主要特点:建立起有法规约束的管线数据更新行为,具备统一数据标准,完善地表(地形图)信息更新渠道,细节信息分专题由管理单位管理,综合管线信息统管共享,形成协调有序的信息更新及共享机制。
法规支撑:在一个行之有效的政府规章的规范下,各管线管理建设、施工、勘测单位协调工作,都能按规定履行在覆土前完成新设管线竣工测量的义务。
3、实现地下管线信息多元化的应用。在保证信息安全的前提下,做到地下管线信息数据最大限度开放和应用。
数据目标:在现实数据之外,通过系统分析与处理,能够衍生出相关的新信息,以支持各类型辅助决策系统的应用需要。
系统技术目标:开发出能够在防灾、减灾、报警等方面做出快速应急反应,提供计算机辅助决策的系统功能,进而在地下管线发展再规划功能等高级应用层面上有所建树。
主要特点:社会各界信息产业意识达到新的高度,各有关单位相互协调,建立行之有效的责、权、利明晰的资源共享的信息集约机制,信息数据最大限度开放。
结束语
管网作为在城市基础建设中发挥着生命线作用的工程,对整个城市的生存与发展都是必不可少的物质基础。在传统管网管理已经不适应城市建设需求的今天,GIS技术以其自身的优越性,获得了广泛的应用,带来了巨大的经济效益和社会效益。基于GIS技术的管网管理系统建设,已经成为了地下管线建设的必然结果。
参考文献