前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的地下管线信息管理系统设计思考，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
［摘要］
在分析城市地下管线信息化建设现状的基础上，提出管线生命全周期管理理念，将地下管线前期的报建、规划、审批和后期的档案管理、巡检、监控、动态管理等功能与传统管线信息化建设内容融合在一起，进行管线信息化管理整体设计，并经城市的地下管线信息化建设实践试验，取得了较好的效果。
［关键词］
地下管线；系统设计；动态管理
1引言
地下管线是城市的生命线，是城市重要的基础设施，地下管线的管理工作在城市规划、建设和管理工作中占据举足轻重的作用，随着城市现代化建设的不断发展，地下管线管理信息化越来越受到重视，许多城市纷纷建立了地下管线管理信息系统，实现对地下管线更为科学合理的信息化管理。［1］根据地形管线建设管理工作的实际情况及主要工作，地下管线信息化应该涵盖地下管线规划、设计、施工、竣工验收、运行管理、等多项内容，及实现管线生命全周期管理。同时，考虑到地下管线设施本身会随着时间的推移出现老化、故障等问题，需要开展故障维修、老旧设备更换等工作，因此，地下管线的管理工作不能是静态的，而应该是一个动态的过程，需要实现数据的及时更新，从而保证系统数据与管线现状间的高度一致性。而当前的地下管线信息系统建设，主要考虑的是针对管线设施现状的管理，却没有考虑到地下管线的管理是一个全过程管理问题。为此，现有的管线系统大部分是被动的接收其他系统或单位提供的管线设计、维护等阶段的数据，而无法实现管线的主动管理，对于前面提到的全生命周期、动态化这些要求更加难以实现。这一现状对于城市地下管线的信息化乃至智慧化管理工作是十分不利的。［2］
2问题原因分析
上述问题的产生，主要原因在于目前的管线管理工作在体系、技术、制度、法规体系等多方面仍存在一定的缺陷，从技术的角度出发，则可以区分为技术和非技术两大层面的原因。首先，非技术方面原因主要表现在我国各大城市地下管线的管理方式采取的是各自负责，分头管理的模式，各单位在建设地下管线信息系统时，只考虑到自己单位的应用需求，而没有从地下管线管理工作本身的总体需求出发进行设计。因此造成了系统建设也相对独立的局面，即规划部门只建设规划审批系统，档案部门只建设管线档案信息管理系统，而管线的运行维护工作仅由各管线权属单位自己负责。不仅系统建设是相互独立的，缺乏统一性，各自系统建成后，出于自身利益考虑，各单位还会拒绝数据的共享应用，从而加剧了“数据孤岛”的问题。［3］地下管线各阶段数据的流转难以实现，严重影响了城市地下管线的统一管理。其次在技术方面，主要是表现在管线信息系统研发方面目前出台的技术标准仅包含传统的管线信息管理方面的功能要求，对于管线规划和运行维护方面基本没有涉及，即使提到也是作为可选性质的功能而没有强制性要求。在缺乏约束的情况下，各系统研发企业出于降低系统研发难度的角度考虑，也不会去特意引导业主方去做系统的优化工作。与此相反，多数企业为了追求经济利益最大化，往往缺少增加各种技术手段和设施提高安全系数的内在动力，由此就导致了求快求省、通过降低技术投入以增加短期利益的行为。
3系统设计新思路
从上述分析结果可以看出，管线管理问题的解决，需要通过统一的部门、统一的系统，实现对地下管线的全生命周期管理，即从地下管线项目立项、规划、审批、设计、施工建设、运行、监测、维修、报废、档案信息等，从管线形成到管线废弃全过程的实时动态数据的集成化管理［4］。因此，需要在系统设计阶段就考虑管线的报件规划审批和管线数据的动态更新需求，以技术手段带动行政层面，实现提高管线管理工作水平的最终目标。在系统总体架构设计时，需要在常规的地下管线信息管理系统的基础上，增加规划管理、运维管理、档案管理的相应功能或子系统，以实现系统管理范围的扩展。与现有地下管线信息系统相比，增加了如下几个方面设计思考：
1）在子系统研发方面，除管线基础管理方面的系统外，增加规划审批管理、管线运行维护和档案管理方面的子系统，实现系统功能向管线管理上游及下游的延伸。
2）与系统功能相配套，在数据建库方面，新增管线规划数据库、管线档案数据库和管线业务数据库，以支持新增子系统部分的功能研发。
3）在基础设施部分，为配合管线运行维护部分各子系统功能研发，需要增加移动终端和监测传感终端，以满足系统维护阶段巡检工作的开展，以及管线运行监测数据获取的需要。
4）因为系统研发涉及到多个运行环境、网络环境和软件平台，因此在系统设计和研发阶段，需要把数据的传输作为一个重要的研究内容，重点解决。
4系统主要功能设计
当前城市地下管线信息系统的功能主要包含数据入库、数据库更新（含数据监理查错和历史数据管理功能）、信息查询、数据统计、空间分析（包括横断面分析、纵断面分析、碰撞分析、埋深检测等）、应急处置（包括爆管分析、消防栓检索等）、制图输出、三维模拟和用户管理等功能。除上述各项功能外，为做好管线数据管理工作，需要从管线管理工作的总体流程入手，加大对规划设计和后期维护工作的重视，不能局限于现有的权限现状的管理，而需要面向上下游延伸，实现对管线建设前期的规划设计，以及建成后的成果归档、巡检维护、隐患排查、运行监控等工作的信息化支持［5］。具体设计思路如下：
1）把规划审批业务流程引入GIS系统
在管线信息管理系统设计时，充分考虑到管线规划设计及审批工作的总体业务流程与传统GIS系统数据入库更新工作的衔接，将原本相对孤立的管线空间信息管理和管线规划管理工作的有机结合起来。系统功能设计应充分考虑管线规划和管理工作的业务需要和日常运维的情况，在地下管线数据信息化、动态化管理的基础上，增加管线规划业务管理功能，建立涵盖规划、报建、设计、审批、核实、归档、数据管理、数据更新、隐患管理等整个管线数据生命周期的管理流程。
2）充分考虑管线运行过程监控，及时发现管线变化情况
在系统功能设计时，需要增加管线运行监测和巡检管理的相关功能，实现对地下管线的运行监测与指挥调度。首先通过各类监控传感设施的部署，可以实时获取管线运行过程中的状态信息，如供水管线的压力、流量等，从而实时掌握供水业务现状。此外，研发移动端的巡查系统，管线的养护人员可以通过手持移动端系统对在巡检过程对发现的问题进行记录汇总，移动端的定位系统还可以对事故发生的位置进行定位上传，并按照问题类型报送给相关权属单位。管辖权属单位可以根据预警信息、事故类型安排检修工作，并将检修安排、进度及结果及时上报给管理部门；管理部门也可以对检修后的管线信息进行及时更新。
3）加强管线隐患管理，预防事故发生
根据《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》（国办发〔2014〕27号）的要求，各地需要加强对地下管线安全隐患的排查和治理，保障管线安全运行［6］。因此，在系统研发时，需要加入隐患管理的相关功能，一方面可以通过人工排查，在系统中标注发现的隐患点，并录入隐患情况；另一方面，可以通过对管线间距、寿命、压占等情况的分析，自动检索全市地下管网埋设情况，快速、全面的发现管网隐患，有效避免人工排查的各项弊端。
4）实现部门间的数据自动流转
考虑到管线管理工作会涉及到规划局、建设局、各管线权属单位等多家部门及单位，具有一个较为复杂的业务流转关系，在系统研发时，需要充分考虑到各类空间及业务数据在不同的部门及单位间流转的需要，打通数据壁垒，利用技术手段为业务组织提供便利。
5）数据动态更新
在系统功能中体现数据更新的整个流程，改流程需要涵盖数据提交、检查和数据库更新的全过程。首先应由管线权属单位提交成果数据，同时利用系统查错功能依照数据标准进行全面的检查；对于检查通过的数据，系统会将其存入临时库中，交由管线主管部门的数据管理人员审核。数据管理人员审核通过的数据才可以正式入库并与现有数据合并。这样的功能设计不仅可以实现数据的及时更新，也保证了数据库的质量。
6）考虑到移动办公的需要
目前，规划监察、规划核验工作的重要性正得到越来越多城市的重视，为此，系统在功能设计时，需要充分考虑这些工作的需要，增加相应的移动端应用，可以实现业务数据移动获取，实地坐标、测量数据、反馈内容、图片及视频信息移动上报。监察队通过将PDA设备带到施工现场，对敷设的管线进行监督和跟踪，判别管线是否按照规划和设计的要求进行施工，并将发现的问题和反馈的任务通过3G网络实时传送给调度中心，使得管线建设监察工作更加方便、高效。
5应用案例分析
目前，这一新的系统设计思路已在部分城市得到实践，且取得了较好的应用效果。以北方某城市的项目为例，进行简要分析。该项目对于管线规划设计工作十分重视，在系统设计阶段即明确了以“地理信息”辅助“规划业务”的总体思路，将原本相对孤立的管线空间信息管理和管线规划管理工作的有机结合起来。在此基础上，实现了规划业务的自动流转和图文结合的办公模式，极大的方便了规划局审批工作的开展。在管线信息系统建设方面，本项目充分使用当前先进技术，搭建具有技术领先水平的信息系统成果。系统还实现了地下管线隐患的自动排查，相对于传统的人工方式，可以更高效、更全面的完成排查任务，为地下管线安全、稳定运转提供帮助。该系统自去年建成并投入使用以来，有效的协助用户完成了管线管理工作流程的梳理，提高了办事效率。将管理管理工作开始的时间点从运行维护阶段提前至管线规划设计阶段，提高了管理工作的主动性。项目运行效果得到了用户方的一致好评。这一建设成果，可算是在地下管线全生命周期动态管理方面的一次成功的尝试，用多项技术手段的综合应用，推动了政府部门地下管线管理水平的进步。
6结束语
本文是对某城市地下管线信息化建设设计与实践。在设计中，我们结合业主方的需求，对系统进行管线生命全周期管理的设计，对过去的设计思路进行调整和改进，并将设计方案付诸实施，取得了良好的效果，受到城市规划建设部门的一致好评。该项目的完成和应用，完成了管线管理工作流程的梳理，加强了政府部门对地下管线的管理，提高了办事效率。地下管线信息化建设是智慧城市建设的重要组成部分，我们将进一步总结完善该成果，使其在智慧城市中发挥更大的作用。
作者：乔志勇 单位：厦门精图信息技术有限公司
参考文献
［1］余宏远，魏宏源，刘志科，朱军．基于GIS城市综合管线管理系统总体设计的探究［J］．矿山测量，2014．（4）：52－55．
［2］王慧焘．论城市地下管线全生命周期监管［J］．价值工程，2015，（05）：100－101．
［3］夏蔷哲．关于城市地下管线信息化数据质量控制的探讨［J］．北京测绘，2010．（3）：57－61．
［4］翟光银，韩伟，张帅．淄博市地下管线动态管理问题的分析与探讨［J］．测绘通报，2013，（S2）：227－229．
［5］唐俊平，潘伯鸣，孙雪梅．城市地下管线动态更新技术实现方式研究［J］．办公自动化，2014，（S1）：352－355．
［6］国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见．国办发〔2014〕27号
