地下智慧

刘静

智慧管网只是智慧城市建设中的一个环节，智慧城市建设需要将其同其他环节沟通起来，形成一个真正全面、360度无死角的智慧城市。

2014年6月，对于广东佛山禅城区的一家商户老板李先生来说极为难熬。就在前两天，他的商铺被突然涌出的积水淹没，积水之后是停水。直到第二天下午才恢复正常。

据悉，造成李先生商铺积水和停水的罪魁祸首，正是商铺附近张槎三路与张槎四路交界处一截污工程施工围蔽的工地内发生的爆水管事件。水管爆裂后，不断涌出的水不仅淹了李先生的商铺，更淹没了张槎路和东鄱南路近300米长的路面，积水普遍深达30余厘米。这种事件并不仅仅在佛山市一个地方出现过，从全国范围来看，地下管线也频频出现爆管、漏水、漏气等问题。究其原因，大多因为对地下管网没有真实、完整地了解。因此，在施工过程中，经常会发生挖爆其他非本次施工相关管线的情况。

这样因信息了解不足导致的爆管事件，在哈尔滨建成智慧管网信息系统平台之后，将不会在再发生。

管网启动

虽然地处中国东北的边陲冰城，却并没有影响哈尔滨积极投身智慧城市建设的热情。2013年6月28日，哈尔滨市主动与中国空间技术研究院签署了战略合作协议，除了航天的装备制造、卫星应用产业的发展，最重要的是将智慧城市的建设，比如物联网、基于位置服务信息的云服务平台纳入到整个战略合作协议的框架中。

2013年5月，一场针对地下管网的动员会，在哈尔滨市政府的会议室进行着。哈尔滨市政府、航天恒星科技有限公司、哈尔滨市建委和工信委以及其他相关的十几家单位共同参加了这场动员会，航天恒星科技有限公司总经理王海涛、书记刘晖等详细介绍了管网的规划及方案。这场会议讨论的结果，使建立智慧管网被提上了议程。

哈尔滨的地下管网，同中国很多其他省会城市一样，积累了几十年、甚至上百年不同时期的地下管线：从清朝的到中华民国的、再到新中国成立后的、改革开放后的，大大小小的各类管线，在人们看不见的地下堆积着。而且，管线只有纸质的档案，更新很困难。只能依据老人的经验，确定什么地方有什么样的管线。

而水、电、气、热、通信等每一类的管线，分属不同的管理权属单位。像哈尔滨这么一个城市，就拥有6个行业主管部门、近400家权属单位。其中只有某些单位有单独的信息系统，具备简单查询的一些初级功能。

此前，很多人都在质疑建设智慧管网的意义。然而在争论之下，大家还是达成了共识：智慧管网虽然只是整个智慧城市建设中很小的一个环节，但是它解决的是地下管网的管理和安全性，不能因为看不见、难度大，就不做这件事情了。

2013年5月，哈尔滨正式启动了管网的普查和智慧管网系统的建设。

“哈尔滨并不是第一家开始建设管网的智慧城市，经过到全国各地市去调研，我们发现前些年也有人在关注地下管网，但数据采集的利用率不算高，管理作用有限，并没有完全达到数字化和智慧化的要求。”航天恒星科技有限公司副总经理熊松宁告诉记者。

在哈尔滨的智慧管网中，加入了数据更新的系统，以后再有新的管线铺设好，相对应的权属单位就可以在线上进行数据更新，保证了系统数据的鲜活性。它还是一个统一的、智慧化的系统，能够实现查询、二三维的数字管网展示、权限管理、数据管理、行政审批、二次开发和监控等多种功能。有着综合的数据库和信息系统做支撑，政府才能够更有效地进行综合管理和应急的响应，为未来政府的决策提供更科学有效的参考。

透视地下

十几个权属单位代表围坐在圆桌前，每个人面前放着颜色各异的图纸，开上一天的会，相互交流自己拥有的管线信息。开完会后，正式施工，时不时地还会遇上挖断别家管线的事故。在建设智慧官网之前，这是很多城市想要在一个地方施工时的真实情况。

哈尔滨智慧管网实现的最基础的功能就是将地下过去看不见的管网变成看得见的，它实现了一个数字化的、虚拟化的管网系统。这个系统是要建立在对哈尔滨地下供排水、供热、燃气、电力（含电力通信、路灯）、通信（含监控、广电）、铁路、工业管线等8大类地下管线及附属设施的真实、有效的空间地理普查数据上的。

在哈尔滨管线办及航天五院的领导下，航天恒星组织了一支专业团队，分两期工程。从2013年5月开始至2013年10月，普查了5个主城区、1.5万公里的市政道路管线。目前，正在普查的是松北区及市区内开放式小区等道路地下管线5000公里。基于普查所得的准确数据，航天恒星科技有限公司于2014年1月，完成了智慧管网系统软件的原型系统搭建，并将在7月进入全面试用阶段。而这个系统所呈现出来的，正是现有地下管线所有的实际情况。负责人告诉记者，他们在系统中所展示的三维，都是实际测量出来的真实的三维。“比如井盖，就是把井室中实际测量的井盖的大小、材质和实际测量出来的尺寸，录入系统里面所形成的三维的模型。”

通过对智慧管网系统的操作，地下的世界显然不再神秘了。进入哈尔滨智慧管网的系统，只要输入道路的名称，该街道地下的各类管线就可以以3D图像的方式直接展现出来。不同的颜色代表排水、燃气、电力等不同管线。可以选择俯瞰，也可以选择平视，地下的情况能够全部收入眼中。如果继续点击三维立体管线，地下有多少条管线，是什么类型的管线，属于哪个公司，什么时间建成，管线上有什么样的阀门，甚至阀门的材质，阀门是供水还是燃气的阀门，全都一目了然。

这种地下管网的可视化，在应急抢险的时候，显得格外的珍贵。很多城市都面临着管线老化的问题，老化的管线常常会引起例如塌方、水淹、爆管、爆炸等突发事故。在这样的紧急、危险事故中，智慧管网的系统能够快速定位事故地点，并迅速调取该管线的详细数据及与其相邻的其他管线数据，关闭离事发点最近的阀门，更快速地制定出解决方案。

智慧分析

据负责人介绍，三维展示仅仅是智慧官网的基础，它并不是哈尔滨智慧管网中最核心的功能。在目前已经完全实现的功能中，智慧分析对哈尔滨市市政工程的建设起到了非常积极的作用。endprint

在施工前，如果需要铺设新的管线，可以通过智慧管网判断，原有的管线距离多少，怎样铺设新管线不会影响原先的管线布局。如果修桥改路，可以通过智慧管网分析，如何避开地下的管线。当避让不开需要拆除管线的时候，开挖的土方量是多少，涉及管线的长度是多少，造价是多少，都可以通过智慧管网的系统分析出来。在智慧管网的窗口中，还能够找到“仿真开挖”、“爆管分析”、“影响范围分析”、“关停阀门”等一系列智能分析的选项。这些功能都是航天恒星的工程技术人员在与市建委、相关委办局和权属单位不断沟通中确定下来的

“这样工程造价的核准和预算，就会相对比较准确，这对政府的科学决策，能够提供很大的帮助，一定程度上能够帮助政府减少开支。在应急抢险处理的时候，也能够在第一时间给政府提供准确的抢险决策信息的支持。”负责人告诉记者。

除了智慧分析，这个系统很快还将实现智能监控。通过在不同的点安装监控器和传感器，哈尔滨的智慧管网能够实时地监控管线的状态，比如监测管线中流动物质的流量、气压、水质、水压等。假设在前后两个节点出现了不同的流量，那么就证明管线在这一节出现了漏洞。通过提前设置好的阈值，一旦超出阈值或者低于阈值，系统就能够主动发出报警，提醒相关单位管线出现了问题，以便于更快速地预防、处理应急事故。像2013年11月22日发生的山东青岛市中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故，就是因为建设于上世纪80年代末的管线老化而漏油引起的。如果当时青岛建成了智慧管网的系统，就可以预知管线问题，避免最后造成爆炸。

除了这些有利于智慧政务方面的功能，负责人还为记者介绍了智慧管网中一些涉及到公民安全保障的特殊功能。“如果有人不小心掉进井里，被排水管道中的水流冲走，我们为这种情况专门设计了流向分析的功能。”这个功能的实现是添加地理信息，通过相对海拔的计算而来的。如果一个人掉进排水井，智慧管网能够分析出这个井的水的流向和路径，从而判断出它所流向的排水沟。那么，只要警察去分析出的排水沟寻找，就可以加速救援。

事实上，哈尔滨的地下智慧管网系统集合了大数据、云计算、物联网等多种高科技技术手段。传感器负责不断地回传管网实时的动态数据。

不断更新的管网信息构成了智慧管网的数据库。航天恒星自己开发的恒星云，承担数据的管理，通过云计算提高了管网数据的检索效率和管网信息系统的效率。

智慧管网还能发挥更重要的作用。“云计算也好，大数据也好，一方面是解决管网本身的问题；另一方面，也是更重要的一个方面，是为了未来能够和其他系统兼容，为后续的、更广阔的使用和更大的平台提供标准数据监控。”负责人解释道。

智慧管网只是智慧城市建设中的一个环节，智慧城市的建设需要将管网这个环节同其他环节沟通，形成一个真正全面、360度无死角的智慧城市。这是个任重而道远的目标。endprint