基于物联网技术的城市地下管线信息系统的研究

郭 江



基于物联网技术的城市地下管线信息系统的研究

郭 江

广东省电信规划设计院有限公司，广东 湛江 524000

城市地下管线在当前社会中发挥着重要作用，也可以称之为城市的“生命线”，其在城市中担负着各种资源和信息的传输任务。由于我国的城市化发展相对较晚，地下管线信息系统方面还存在着不足，极易容易造成城市出现停电、停气、通讯中断等问题，给人们的生活带来不利的影响。将物联网技术应用于城市地下管线信息系统内，能够构建良好的通讯管网。基于物联网技术的城市地下管线信息系统进行了探究。

物联网；地下管线；信息系统；研究

引言

城市地下管线、各类管网是城市发展的最基础的设施，其不仅规模大、范围广，而且管线的种类较多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长，最重要的是它具有信息传输、能源输送的功能，与人们的生活有着密切的联系[1]。随着当前网络的快速发展，在信息化技术方面也取得了进步。通讯管网系统是建立在规范通讯工程基础上，能够维护多个资源管线的数据工作，其在城市地下管线信息系统中占有重要的地位。将物联网技术应用于城市地下管线当中，有助于地下管网的空间位置、管线的寿命的提升，实现地下管线的实施监控。

1 城市地下管线建设和管理中的问题

1.1 对城市地下管线的建设认识不足

由于我国城市化进程相对较晚，对城市地下管线的认识还不够，没有重视地下管线信息系统在城市发展中的作用，没有深刻的认识到地下管线铺设、维护或被损坏后带来的成本浪费[2]。而且城市建设中时常会出现管线的转移，这时极易导致管线的挖掘出现损坏的现象，给城市经济带来不利影响。

1.2 建设前缺乏统筹安排

在我国城市的整体规划上，对于地下管线还不够重视，一般比较重视地上，对于地下较为轻视。而且对于审批方面、监管方面以及养护方面存在着不足，管线施工时常出现一些问题，导致安全出现隐患，给城市各个方面的运行带来不利，给人们的生活带来影响。

1.3 建设施工和养护技术不到位

在地下管线建设中，施工技术对管线的质量有着直接影响。由于施工技术具有特殊的性质，尤其在竣工时，具有隐蔽的特征。因此，管线建成后的维护工作有着一定的难度。另外，我国城市地下管线大多数存在着质量问题，其中包括管道的损坏、腐蚀、漏水等现象。因此，我国的地下管线需要加强维护工作。

1.4 缺乏必要的法律依据

近年来，我国相继出台了相关的法律法规，其中有《城市地下管线探测技术规程》、《城市地下管线工程档案管理办法》。但是对于地下管线的规范方面、建设以及竣工等方面还没有出台相关的规定，地下管线的规划、基础性工作还没有得到完善。因此，我国城市地下管线建设的法律法规方面还有待提升。

2 物联网技术在城市地下管线信息系统的构想

2.1 基于物联网技术的城市地下管线信息系统

物联网的概念最早是在1999年提出的，近年来逐渐成为社会关注的技术。物联网是建立在互联网的基础上，通过整合传感、通信和信息处理等技术，按照约定的协议，与其他物品相连接，以此达到信息的交换与通讯，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控的一种网络。

在当前网络普及的阶段，物联网技术中最为关键的应用是无线射频识别，其是一种自动识别技术，而且是一种先进的非接触式的技术。当前这种技术已经在实际中得到广泛的应用，并逐渐走向成熟。由于无线射频识别具有无接触和自动识别的特点，因此，在社会的各个领域中都得到广泛的应用，其中包括资产跟踪、身份认证、交通方面以及网络家电控制等。将这种技术应用于地下管线信息系统中，能够全面掌握地下的管线相关的信息，为城市的建设提供有效的信息。

物联网是以物物相连的方式工作的，其能够达到智能化的获取信息、传输信息、应用信息。而且在地下管线中利于物联网技术，可以实现地下管线的智能管理。

2.2 智能管理系统的总体结构

城市地下管线智能管理系统主要包括三个层次，分别为感知层、传输层、应用层。其中感知层主要是由各种类型的传感器组成，其能够掌握地下管线的所有信息，在地下管线的改造过程中发挥着重要作用，能够收集管线运行的工作信息，掌握管线的空间位置、属性等，有助于城市地下管线的新建。

传输层是建立在有限网络、无线网络、无线射频识别等通讯手段的基础上，将感知层获得的数据由现场实时传输到更高层次的单元。感知层包括多种设备，其中有光纤网络、网络交换设备、光电转换设备等。

应用层在城市地下管线系统中有着重要作用，主要包括地下管线多参数三维显示系统、地下管线辅助规划设计CAD、地下管线事故应急指挥系统等。

3 基于物联网的地下管线信息系统的应用

有关研究人员曾在2004年对物联网的地下管线信息系统进行探究，通过实验在通讯管网系统中进行应用，通过互联网与传感器的结合获得了预期的结果，证明了网络结合传感器对地下管线有着一定的监测作用。而且将物联网技术应用于地下管线当中，能实现地下污水管道的维修状况的检测，将RFID系统应用于污水处理厂，可以对较多阀门的检修情况进行检测。另外，在台湾的道路施工改造中，将物联网技术应用于地下管线当中，在日后管线管理维护有着良好的效果，人们可以通过雷达探测来获取管线的信息。

4 结语

总而言之，物联网是当前社会中被广泛关注的一项技术，其被称作是计算机、互联网之后的一大技术，并在各个领域得到广泛的应用，对城市的规划、建设与管理发挥着重要作用[3]。尤其在城市地下管线信息系统中，其担负着各种资源和信息的传输任务，与人们的生活息息相关。然而当前我国城市地下管线建设和管理还存在一些问题，将互联网技术应用于城市地下管线建设中，能够实现城市的水、电、燃气、通讯等设施获得地下管线的实施监控。因此，将物联网技术应用于城市地下管线系统中，不仅要根据城市地下管线信息的需求，而且还要掌握城市信息化、数字化的趋势。

[1]黄来源，李军辉，李远强，吴彬，陈伟. 基于物联网技术的城市地下管线智能管理系统[J]. 物联网技术，2012（4）： 62-65，70.

[2]韦斌. 基于ArcGIS城市地下管线信息系统的研究与设计[J]. 测绘与空间地理信息，2011（2）： 130-132，135.

[3]陈兴华，石金锋，丛日盛. 基于WebGIS的城市地下管线信息系统的建立[J]. 海洋测绘，2008（1）： 68-71.

TP391.48；TU990.3

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1009-6434(2016)09-0089-02