城市排水管网智能化管理平台的建设设想

施为兵，范敏智

(南京市测绘勘察研究院股份有限公司，江苏 南京 210002)

城市排水管网智能化管理平台的建设设想

施为兵*，范敏智

(南京市测绘勘察研究院股份有限公司，江苏 南京 210002)

为实现排水管网建设、运行和维护的精细化管理目标，利用GIS、互联网和物联网技术构建排水管网信息管理系统平台。建立从设计到施工，从竣工到投入使用并进入养护阶段，直至最终废弃的档案信息管理系统，将具有综合管理、预报预警、风险评估、实时反馈等功能。

排水管网管理；GIS技术；互联网；物联网

1 引 言

每年的汛期，都是对城市排水设施的一次考验。排水设施是城市的基础，关系到群众生活及城市的正常运转。近年来，政府对市政设施维护的专项经费逐年增加，但管养维护还是采用传统的模式和方法，市政排水设施的日常检查和维修养护工作基本是靠人力和简单的工具进行，效率不高。而发现问题往往要通过深度巡查或市民群众反映，事先排查预警的技术和能力极为欠缺。在科技日益发达的今天，如何通过智能化管理来提高城市排水管网运行、维护效率，建立具有综合管理、预报预警、风险评估、实时反馈等功能的综合信息管理平台是本文论述的重点。

2 智能化管理平台介绍

排水管网的智能化管理平台是基于GIS技术的排水管网信息管理系统，将基础地理信息和排水管网信息有效地融合为一体，并通过互联网、物联网技术建立不同的子平台供排水管网管理单位、养护单位、施工单位、社会公众使用，通过对子平台上传的数据进行分析，实时评估排水管网运行状态，以实现对排水管网的智能化管理和维护。

智能化管理平台在功能上不仅包含传统地理信息系统的标准空间查询应用功能，还包括了管理、养护、施工、数据更新等功能，扩展功能有污染源追溯、积淹水预警、公众参与反馈等。

3 智能化管理平台基础数据

智能化管理平台建设需要基础数据支持，包括排水管网普查数据、排水运行监测数据、排水管道养护数据、排水管道检测数据、排水管道施工数据等。前两类数据是平台建设的基础，必不可少，后三类数据可以在养护、检测、施工完成后更新。

排水管网普查数据是智能化管理平台最基础的数据，由测绘单位将排水管网的流向、管径、材质、标高等数据调查清楚并上传至排水管网数据库，管理平台通过读取数据库更新排水管网信息。

排水运行监测数据是由智慧井盖、水质监测设施、流动监测站、影像监视站等设备通过物联网技术实时上传至管理平台的云端服务器。智慧井盖是集多种信息传感融合为一体的警报系统。当智慧井盖出现破损、移位时，会立即发送报警信息至管理平台，供远程实时智能监管井盖情况。这种井盖还能够监控井内水量状态、排水管道流量状态、排水管道淤积状态，还能监测有毒气体，防止地下管道爆炸。水质监测设施可以实时监测管道内水质情况，当水质出现污染时会立即发送报警信息至管理平台，管理平台根据水质监测设施测得的污染物浓度情况追溯污染源头，查找相应的排水户。水位监测和影像监视站在管道内和入河口水位达到警戒线时会立即发送报警信息至管理平台，供管养单位快速处理积淹水情况。

4 智能化管理平台建设

智能化管理平台建设包括以下子系统，如图1所示：

(1)基础数据管理子系统：所有基础数据上传后都由该系统管理，是管理人员全面掌握排水管网数据、信息及管道状况的工具。

(2)监测预警子系统：通过对基础数据的接收、分析，对污染、淤积(堵塞)、积(淹)水情况进行预(报)警。

图1排水管网智能化管理平台总体结构图[3]

图2 排水管网智能化管理平台界面[3]

(3)巡查养护子系统：面向管线养护单位办理事务的需要，提供基于电脑的平台子系统和基于手机端的App。管道养护单位通过平台接收养护任务和巡检任务，完成任务后将养护数据和管道检测数据上传至管理平台的云端服务器，管理平台根据养护状况和管道运行监测数据定期提醒养护。手机App为巡检人员提供管网数据访问，问题上报，照片获取，视频获取等功能，同时系统可以自动记录巡视人员的工作轨迹。

(4)信息发布及管理子系统：面向排水管网管理单位业务和信息发布的需要，提供基于电脑的平台子系统和基于手机端的App。管理人员可以办理各项业务，接收信息和发布信息。

(5)社会公众反馈子系统：社会公众可通过微信或平台App等方式反映身边 10 m内排水管网出现的问题并拍照上传，管理平台接收照片及位置信息经审核后发送给养护单位处理，如图2所示。

5 平台的更新

平台的更新包括数据更新，系统维护升级，后续扩展功能接入等。

数据更新：随着城市建设不断发展，排水管道信息也不断变化，排水管网数据需要不断完善更新，以保证管理平台数据的现势性。施工单位的施工信息、管道养护检测数据也要及时上传，管理平台对排水管网运行状况的分析与评估是建立在大数据的基础上，缺少数据就不能准确反映管道运行状况。

系统维护升级：随着硬件发展对其他智能设备接入的支持和平台在运行过程中发现的问题都需要进行系统维护升级，不断完善。

扩展功能接入：后续可以接入规划、城管、水务等在排水管网这一块的业务，也可以逐步接入泵站、闸阀等排水设施控制系统。

6 结 语

本文对未来城市排水管网的管理平台进行一些设想和展望，通过GIS技术融合互联网和物联网的排水管网信息管理系统将具有综合管理、预报预警、风险评估、实时反馈等功能。通过智能化管理将极大优化社会资源，节约人力成本，提高管理效率，保障城市排水管网健康运行。

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TheIdeaofBuildinganIntelligentManagementforUrbanDrainagePipeNetwork

Shi Weibing，Fan Minzhi

(Nanjing Research Institute of Surveying Mapping & Geotechnical Investigation Co.，Ltd，Nanjing 210002，China)

In order to achieve the goal of fine management of the construction，operation and maintenance of the drainage network，GIS，Internet and Internet of things technology were used to construct the information management system of the drainage network.From design to construction，from the completion and put into use to enter the maintenance phase，the archives information management system eventually abandoned，with comprehensive management，forecasting and early warning，risk assessment，real-time feedback and other functions.

drainage pipe network management；GIS technology；Internet；Internet of things

1672-8262(2017)05-136-03

P208.2

B

2017—07—14

施为兵(1988—)，男，工程师，主要从事排水管网检测、地下管线探测、工程物探工作。