地下管网信息管理系统运行研究的论文
一、项目提出的背景
（一）地下管网的概念和现状
随着经济的高速发展，城市基础设施关系城市经济社会发展、关乎百姓民生。地下各类管网是城市重要的基础设施，是城市赖以生存和发展的基础，同时也是城市规划、建设和管理的重要基础信息。城市地下管网是指各类铺设在地下的管线及相关人防、地铁等，包括城市供水、雨水、污水、燃气（煤气、天然气、液化石油气）、热力、电力、电信、广播电视、照明电缆、工业管道等。地下管网具有规模大、范围广并贯穿整个城市，管线种类繁多，布局复杂，形成跨越时间长等特点。更重要的是管理、维护部门多，形成交叉管理不到位的现象，特别是在工程施工中，对于多种管线的实际情况不清晰，往往导致施工事故发生，严重威胁人民群众生命财产安全，也影响城市的正常运行。
（二）地下管网信息管理系统的概念和现状
地下管网信息管理系统（以下简称“地下管网系统”）是指基于地下管网测量普查技术，将地下管网数据采样并数字化地保存于计算机中；通过GIS技术、传统软件开发技术等制作为信息管理系统，将数据可视化地向用户展示，以达到对地下管网日常管理、查询利用、监控、分析等目的。当前，地下管网系统在我国的建设现状并不乐观，主要有以下几点：
1.管网系统种类繁多，标准不同。目前，一部分管网权属部门根据自己需要，建设起本行业的地下管网系统，如煤气、供水管网系统等。这些系统一般来说满足了本行业的管理需求，各有自己的标准，但无法解决全市因为管网种类繁多、规模大、地下情况复杂、多头管理造成的问题。
2.各管网单位信息化程度参差不齐。笔者曾经调研某市的10余个管网权属单位。其中有6个建设了管网信息系统。但大部分系统成果不全，资料不准确，也没进行过普查，对地下管网的准确信息把握不到位。
3.城市地下管网更新管理体系不健全。近年城市基础设施建设突飞猛进。许多已进行地下管网普查的城市，由于缺少有效的动态更新机制，新建、扩建、改建地下管线工程又需下一轮补充普查，浪费人力物力。
4.缺乏信息共享平台，产生重复建设。城市地下管网信息系统建设由于缺少统一规划、统筹部署，资金投入来源不同，各行业地下管网系统的数据格式、技术标准等不一致，造成信息共享率低。此外，出于维护本部门权位，不愿信息共享。
二、系统需求和建设目标
（一）系统建设的思路和意义
为解决上述问题，需要设计一种综合全市所有地下管网类型的GIS信息管理系统。这种系统能够整合各类地下管网的数据信息，统一标准，形成有效的更新机制，为管网主管部门和全市各个管网权属单位提供实时准确的全市性共享数据。全市性地下管网信息管理系统的建设意义主要有如下几点：
1.减少地下管线突发事故、提高管线建设安全性。通过全市性地下管网信息管理系统的建设，缺乏已有埋设情况而导致突发事故会大幅减少，甚至基本消失，保证人民生活的正常进行；也有利于合理有效地进行施工管理，减少重复工程建设，缓解城市交通。
2.管网档案信息集中管理的`需要。城市地下管网档案是城建档案的重要组成部分，对城市建设、管理的研究、分析工作起到参考作用。可以使城市新建管线工程的竣工信息通过地下管网系统得到及时补充，以满足所有新建工程的建设单位通过档案信息查明该地段的地下管线现状，同时为政府提供把握城市地下管网的整体情况。因此，管网档案的完整准确和及时更新对城市建设工作的开展是十分重要的。
3.地下管网管理和运行维护的需要。传统的管网纸质数据管理方式不便于增删改查，难以满足管网数据实时更新和快速调阅的需要。在完成管网信息化建设后，可以使用专业的数据库管理软件对管网数据实行信息化管理，可以方便地完成管网数据更新操作。
(二)系统主要建设目标
1.一轮全面的地下管网普查首先对城市各类管线进行摸底、调查、分析，对原来没有工程竣工档案及测量数据的地下管线，进行全面勘查和测量，对城建档案馆及相关部门存在工程竣工档案的地下管线，进行补测补绘，取得完整准确的地下管线资料和数据,作为综合信息管理系统的初始化数据。
2.总体技术目标
1）利用成熟的网络技术、GIS技术和软件开发技术，构建联结各专业管线权属单位的管线数据管理和维护中心，形成覆盖专用网络的分布式应用和集中管理的地下管线管理系统，建立管线数据交换服务平台。
2）建立完备的地下管网数字化模型，充分利用计算机软件技术，建立具有三维化、网络化、可视化、智能化的技术系统。
3.总体功能业务目标
1）实现地下管线管理的深入应用，实现地下管线工程全过程信息管理、运营安全实时监管。切实为地下管线规划、建设、维护各个阶段提供信息服务。
2）实现全市地下管线信息的短周期维护更新与应用。对全市的管线数据进行综合管理，建立长效的数据更新与交换机制实现数据，同时通过地下管网系统的服务向各级单位提供元数据、管线数据和应用服务三个不同级别的集成信息共享服务。
三、系统构成
为实现上文中的功能业务目标，在软件系统层面上，系统功能点架构设置主要应该有如下的核心子系统：
(一)地下管网数据中心
地下管网数据中心是地下管网管理的基础，将实现对数据的存储、集中管理、集成、分析以及分发，同时针对服务监测、权限管理、跨系统集成等提供对应的管理功能。
(二)数据共享与信息服务系统
数据共享与信息服务系统立足于数据中心的基础上，是系统数据流通的“血脉”。主要功能包括管理平台发布的各种信息服务，并对服务进行授权；提供各类信息服务，如地图、专题地图、地理编码等数据共享和发布服务；更重要的是，与各管网权属单位的系统进行双向的数据交换、数据集成。
(三)地下管网信息管理平台
地下管网信息管理平台主要包含数据更新入库、数据管理以及数据应用，主要包括如下功能点：基于CAD的管网数据入库工具；基于web前端框架的管网数据编辑器；自动完成和智能提示的管网数据检查功能。
(四)实时管网数据可视化、查询和分析
采用地图、表格、文字等多种方式展示所有管网类型等单位最新实时数据。当后台数据库有数据同步更新时，该功能的展示界面会实时刷新，推送最新数据信息；并且，不同类型的管网数据应是容易辨别的，对异常数据有高亮提示。为了便于使用，各类数据都应配套查询功能。在查询的基础上，系统进一步提供各类数据分析。例如：对单联结点的历史分析，对多联结点的关联分析，基于标准的达标分析、预警分析，同比、环比分析等等。
四、地下管网系统实行动态管理运行机制
全市性的地下管网系统运行是一个系统性、管理关系复杂的活动。政府应成立地下管网系统的专门管理机构，采取“政府部门主导，权属单位参与”的形式。专门成立一个技术管理性质的部门进行运维；各专业管线产权单位长期、固定地抽掉专业人员，参与运维工作，树立“主人翁”意识。地下管线普查工作结束及系统建立后，由城市建设档案馆负责及时在已有的准确完整的管线资料数据库基础上，著录、导入城市新建、扩建、改建地下管网工程的竣工测量成果。部门管理职责明确，每年两次各管线产权单位向政府的地下管网专门管理机构移交、补充更新数据。同时，市政府层面应牵头依法、依行业标准制定相关的规定，由市政府发布文件至各单位。使地下管网政府部门城市建设档案馆的相关管理工作有据可依，具有权威性和约束力。
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