城市地下管线探测与管线信息系统设计探讨

[摘 要]为了建设现代化城市，优化城市环境，城市开发建设新区多采用地下布线的管网施工方式，而老城区的改建也都基本采用了地下管网的建设方式。作为城市重要的基础设施，城市地下管线的探测与管理是非常重要的。

[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

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