觀熱點：城市管網基礎設施智慧化問題研究

（CWW）城市管網基礎設施被喻為城市的“神經”和“血管”，是保障城市運行的“生命線”，是消除“馬路拉鏈”“空中蜘蛛網”、提高城市承載力的有效形式。在國家高度重視“新型智慧城市”“新型基礎設施”建設的大背景下，推進城市管網基礎設施智慧化已勢在必行；但在此過程中依然面臨多重困難，亟需從解決智慧化的標準、技術瓶頸與智慧城市統(tǒng)籌建設等方面發(fā)力解決。

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我國城市管網基礎設施發(fā)展歷程

城市管網是分布于城市地上、地下的通信管道、給排水管道、燃氣管道、熱力管道等基礎設施的總稱，支撐著城市居民日常生活的正常運轉。

我國城市管網基礎設施建設始于1958年的北京天安門廣場地下管廊，歷經了概念探討階段、爭議階段、快速發(fā)展階段、趕超和創(chuàng)新階段。2018年以來，我國相關政策要求各城市根據實際情況編制合理規(guī)劃，制訂切實可行的建設計劃，有序推進城市管網基礎設施建設。

在當前國家提振經濟、去產能加快供給側改革的政策推動下，我國城市管網基礎設施建設逐步進入有序發(fā)展階段，且呈現(xiàn)智慧化發(fā)展態(tài)勢，從建設規(guī)模和建設水平來看，我國成為城市管網建設的“超級大國”。

傳統(tǒng)城市管網基礎設施管理模式存在的問題

隨著智慧城市建設的不斷深化，我國城市管網基礎設施規(guī)模越來越龐大。管網基礎設施由于空間斷面設計復雜、納入管線種類多，建設過程中具有施工組織復雜、工程量大、項目工程管理難度大等特點，在工程進度、成本、安全、質量等精細化管理方面均存在困難，傳統(tǒng)管理模式已無法滿足綜合管廊快速發(fā)展的需求，諸多問題已經顯現(xiàn)出來。

首先，傳統(tǒng)的運維模式導致管理水平落后，運營成本高、應急響應速度慢、責任不清等問題頻頻發(fā)生。其次，數(shù)據不統(tǒng)一，形成“信息孤島”。由于參與單位多、數(shù)據種類多，眾多子系統(tǒng)形成數(shù)據分割，使數(shù)據無法整合利用。最后，運維管理智能化水平低下、巡檢手段落后、工作效率低下、應急處置能力薄弱、監(jiān)控維護漏洞百出，導致管廊運營成本居高不下、管廊管線安全無法保障、事故發(fā)生概率增加。

為解決上述問題，我國自2000年起大規(guī)模展開城市管網信息化建設，北京、上海、廣州、廈門、杭州、南京等城市雖已建立城市管網信息化系統(tǒng)，但大多是在各行業(yè)內部分散建立專業(yè)管理系統(tǒng)，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃與協(xié)調，各系統(tǒng)間信息不能交換與共享。同時，城市管網資源信息數(shù)據缺乏規(guī)范標準，信息數(shù)據動態(tài)更新程度低。通過總結我國城市管網資源智能化建設實踐經驗可以看出，城市管網資源數(shù)據應用依然是對單一、局部數(shù)據的利用，智能化平臺設施對時空數(shù)據融合挖掘不夠，只是通過集成初步實現(xiàn)了城市管網資源管理監(jiān)控的智能化，遠未達到智慧化的程度，與利用靜態(tài)數(shù)據、動態(tài)數(shù)據實現(xiàn)智能應用服務尚存在較大差距。

城市管網基礎設施智慧化建設的效益分析

當前，發(fā)達國家已開始將城市管網智慧化建設升級為一項重要的新型基礎設施建設加以推進。不同規(guī)模、不同用途的城市管網智慧化管理系統(tǒng)、平臺以及設備進入了商品化生產和專業(yè)化應用階段，智慧化管網基礎設施的運營投入具有顯著的社會和經濟效益。

一是可提高管網運行監(jiān)管的能力，切實保障管廊長期安全運行。一方面，通過管廊智能化建設，組建管廊監(jiān)控物聯(lián)網系統(tǒng)，可實現(xiàn)管廊實時在線監(jiān)管，形成人與物、物與物相連，實現(xiàn)信息化、智能化和遠程管理控制。另一方面，將智能監(jiān)管與人工巡查相結合，可切實提高管廊安全運行管理能力，有效保障管廊運行安全和廊內管線運行安全，第一時間提供危險預警并及時處置事故，有力保障城市安全運行和人民群眾生命財產安全。

二是可轉變管理模式，突破傳統(tǒng)管理局限，提升管理工作水平。一方面，通過與業(yè)務系統(tǒng)融合，實現(xiàn)對地下管線工程檔案的接收、整理、鑒定、統(tǒng)計、保管和利用，提高政府工作效率。另一方面，應用創(chuàng)新設計、創(chuàng)新建設和創(chuàng)新運營，打造城市綜合管廊運營服務平臺，逐步健全城市綜合管廊運營管理體系，為電力、燃氣、熱力、通信、廣播電視等行業(yè)提供優(yōu)質、穩(wěn)定的服務，從而提高城市綜合管廊建設水平，形成智能、先進的城市綜合管廊運營服務能力。此外，可優(yōu)化管廊運行方式，降低運行維護費用，提高經濟效益。還可優(yōu)化管廊運行管理方式，用信息化、智能化管理方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工管理方式，將有效提高管理效率、節(jié)約管理資源，在保障管廊安全運行的同時，實現(xiàn)高效運營，避免資源浪費，減少運營管理費用。

三是可形成合作互惠機制，加強管線入廊管理，發(fā)揮管廊作用。一方面，通過城市管廊創(chuàng)新運營，可助力傳統(tǒng)建設企業(yè)轉型為“城市綜合管廊運營服務商”，并為地方政府財政帶來持續(xù)性運營收入，形成政府和企業(yè)的多方共贏。另一方面，通過建立政府與企業(yè)間的合作互惠機制，實現(xiàn)管廊內部數(shù)據信息共享、信息化建設成果共享，促進地方管線入廊等工作，使城市綜合管廊切實發(fā)揮作用。

推動城市管網基礎設施智慧化建設的策略與建議

當前，我國城市管網基礎設施智慧化建設推進工作依然存在薄弱環(huán)節(jié)，具體表現(xiàn)在以下4個方面。

一是現(xiàn)有智慧化解決方案存在局限性。我國主流城市管網基礎設施智慧化管理解決方案存在著管線空間信息不準確、管線運行狀態(tài)監(jiān)測手段匱乏、管網事故預警手段不足、管網數(shù)據兼容性差等突出問題，且目前研發(fā)工作熱點主要集中于數(shù)字化層面，以期實現(xiàn)管廊信息數(shù)字化表達和管理，依然屬于智慧化最基本的層次，未來需要融入物聯(lián)網、云計算等先進的技術手段，突破技術瓶頸，進行集成化、智慧化層面提升，實現(xiàn)綜合管廊的全面感知、智能監(jiān)測、災害預警、仿真模擬等智慧化管理。

二是缺乏智慧化建設的技術標準體系。目前，我國城市管網基礎設施智能化工程建設解決方案主要體現(xiàn)在現(xiàn)代信息技術的集成上，但是解決方案實現(xiàn)智慧化的程度存在差異，大部分解決方案側重于綜合管網全生命周期管理以及系統(tǒng)的自動感知與監(jiān)控，目前尚未形成城市管網基礎設施智慧化的技術標準體系。

三是尚未形成健康可持續(xù)發(fā)展的產業(yè)生態(tài)。城市管網基礎設施智能化建設跨多個領域，涉及多專業(yè)、多技術，而目前的解決方案大多數(shù)專注于某個環(huán)節(jié)，國內尚無企事業(yè)單位具備單獨提供城市管網智能化建設完整解決方案的能力，且產業(yè)鏈相關企事業(yè)單位合作的案例極少。

四是智慧化運維還未得到重視。目前我國城市管網基礎設施智慧化運維在一站式運維服務、全生命周期管理、快速精準的運維支撐等方面尚處于初級階段，運營模式、建設模式仍在探索期，與智慧城市其他系統(tǒng)間互聯(lián)互通的實踐經驗有待積累。

通過分析我國城市管網基礎設施建設現(xiàn)狀和傳統(tǒng)管理模式存在的短板，結合推動城市管網基礎設施智慧化建設面臨的問題，建議從3個方面發(fā)力突破。

一是解決智慧化建設的標準問題。城市管網基礎設施從信息化向智能化演進，并最終實現(xiàn)智慧化，是技術發(fā)展與社會進步的必然，但需要國標、行標、團標、地標相互配合的標準體系支撐實現(xiàn)，以標準形式明確智慧化需要達到何種程度、包括哪些內容等。

二是解決智慧化實現(xiàn)的技術瓶頸。一方面，需要針對管理需求，研究實現(xiàn)的技術與方法，提供實用、科學、可靠的管理運維工具，同時要注重地上地下一體化，兼顧軟硬件的有機結合，在梳理管理運維流程基礎上，研究如何“讓數(shù)據說話”，實現(xiàn)動態(tài)服務。另一方面，引導形成以政府為主導、以需求為導向、“政產學研用”共建共享產業(yè)生態(tài)。

三是解決與智慧城市相互統(tǒng)籌的問題。作為重要基礎設施，城市管網信息是智慧城市時空信息的重要組成，是城市空間信息管理的內容，在城市規(guī)劃和建設過程中，應提前統(tǒng)籌數(shù)據互聯(lián)互通、信息系統(tǒng)對接等工作。

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