□ 文/本刊記者 賀小花
近年來,隨著城市快速發(fā)展,地下管線建設(shè)規(guī)模不足、管理水平不高等問題凸顯,一些城市相繼發(fā)生大雨內(nèi)澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件,嚴(yán)重影響了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和城市運(yùn)行秩序。問題引發(fā)思考和行動(dòng)。從去年開始,國務(wù)院發(fā)布政策文件,地下管網(wǎng)維護(hù)引起了不少從未有過的關(guān)注?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的城市地下管線智能管理系統(tǒng)是解決現(xiàn)階段城市地下管線規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護(hù)等較為可行和極有發(fā)展前景的綜合性技術(shù)手段。
2014年6月14日,國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2014〕27號(hào))?!兑庖姟诽岢觯?015年底前,完成城市地下管線普查,建立綜合管理信息系統(tǒng),編制完成地下管線綜合規(guī)劃。力爭(zhēng)用5年時(shí)間,完成城市地下老舊管網(wǎng)改造,將管網(wǎng)漏失率控制在國家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),顯著降低管網(wǎng)事故率,避免重大事故發(fā)生。用10年左右時(shí)間,建成較為完善的城市地下管線體系,使地下管線建設(shè)管理水平能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,應(yīng)急防災(zāi)能力大幅提升。
《意見》中明確了今后一段時(shí)間我國城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)思想、基本原則、重點(diǎn)任務(wù)等。據(jù)悉,《意見》出臺(tái)的背景有兩個(gè):一是近年來由于地下管線建設(shè)規(guī)模不足、管理水平不高,一些城市相繼發(fā)生大雨內(nèi)澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等災(zāi)害性事件;二是近年來全國各地進(jìn)行的地下管線工作暴露了嚴(yán)重的管理職責(zé)問題。針對(duì)各城市地下建設(shè)問題,《意見》提出了“落實(shí)地方責(zé)任,健全工作機(jī)制”的硬性要求,而“地下綜合管廊也應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理”。此外還特別強(qiáng)調(diào):城市人民政府作為責(zé)任主體,要切實(shí)履行職責(zé),統(tǒng)籌城市地上地下設(shè)施建設(shè),做好地下空間和管線管理各項(xiàng)具體工作。對(duì)地下管線建設(shè)管理工作不力、造成重大事故的,要依法追究責(zé)任。
顯然,《意見》的提出為我國地下管線行業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策支持,指明了發(fā)展方向。同時(shí),《意見》也讓我們不得不重新審視地下管線的重要地位和作用。
眾所周知,城市地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,包括給水、排水(雨水、污水)、燃?xì)猓簹?、天然氣、液化石油氣)、通信、電力、熱力、工業(yè)管道等幾大類,它就像人體內(nèi)的“神經(jīng)”和“血管”,日夜擔(dān)負(fù)著傳遞信息、輸送能量和排放污水的工作,是城市賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),被稱為城市的“生命線”。嚴(yán)格地講,地下管線管理是城市基礎(chǔ)設(shè)施管理工作最重要的環(huán)節(jié),同時(shí)地下管線的工程檔案信息資料也是城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的重要基礎(chǔ)信息,在進(jìn)行城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理工作中,如果沒有完整、準(zhǔn)確的地下管線信息,就會(huì)變成“瞎子”,到處碰壁,寸步難行,甚至造成重大損失,影響人民的正常生產(chǎn)和生活,以至生命財(cái)產(chǎn)。
城市發(fā)展特別是新型城鎮(zhèn)化越來越快,負(fù)載也越來越重,對(duì)地下管線的依賴性也越來越大。實(shí)踐證明,一大批市政公用設(shè)施投入使用,為促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展以及改善和提高人民生活水平提供了基礎(chǔ)保障。并且,隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,城市化步伐加快和城市功能的拓展,地下管線在城市建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用,僅改革開放以來,城市供水量、供氣量、污水處理與排放能力都在以上百倍增加,日益龐大的地下管線網(wǎng)支撐著城市功能的運(yùn)轉(zhuǎn)。
近年來,隨著城市快速發(fā)展,地下管線建設(shè)規(guī)模不足、管理水平不高等問題凸顯,一些城市相繼發(fā)生大雨內(nèi)澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件,嚴(yán)重影響了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和城市運(yùn)行秩序。
追本溯源,出現(xiàn)上述問題的原因是,我國的城市化進(jìn)程開始較晚,在城市的快速發(fā)展中,地下管線規(guī)劃和管理缺位,形成了地下管線權(quán)屬單位分散,地下管線運(yùn)行監(jiān)測(cè)體系不完善、地下管線資料不全和位置誤差較大的局面。在城市建設(shè)中,經(jīng)常出現(xiàn)挖損管線、管線老化泄露等情況,造成停水、停電、停氣、交通中斷、通訊中斷等事故,影響城市運(yùn)行質(zhì)量和效率。
進(jìn)一步來說,當(dāng)前我國城市地下管線建設(shè)管理現(xiàn)狀是:城市地下管線種類繁多,包括供水、排水、燃?xì)?、熱力、電力、通信、廣播電視、工業(yè)等8大類20余種管線;管理體制和權(quán)屬復(fù)雜,涉及政府30多個(gè)部門,各自為政、條塊分割、多頭管理的問題比較嚴(yán)重,鋪設(shè)在地下的各種管線重疊交錯(cuò)、雜亂無章,施工挖斷管線事故不斷,違法占?jí)汗芫€等安全隱患突出,馬路重復(fù)開挖問題屢見不鮮,管線安全事故日益增多。
要改變現(xiàn)狀必須厘清問題所在。據(jù)調(diào)查,當(dāng)前我國城市地下管網(wǎng)維護(hù)面臨的問題主要表現(xiàn)在:
全國有近60%的城市還沒有地下管線基礎(chǔ)性的城建檔案資料,不按規(guī)定進(jìn)行地下管線竣工測(cè)量,管線檔案信息資料不全、不準(zhǔn)現(xiàn)象普遍存在。管理方式傳統(tǒng),管理效率低下,難以發(fā)揮已有管線信息資源的社會(huì)效益;管線分屬管理,相互不能統(tǒng)籌協(xié)調(diào),造成重復(fù)投入、無序規(guī)劃建設(shè),管理與維護(hù)責(zé)任難以落實(shí)。由于家底不清,檔案不全,信息不能共享,各自為政,城市中地下管網(wǎng)的相互交叉、重疊等現(xiàn)象普遍,管線相鄰建構(gòu)筑物的情況以及管線的運(yùn)行狀態(tài)都不能及時(shí)掌握,造成地下管線的被動(dòng)管理局面,維護(hù)措施不能有效落實(shí),由此造成發(fā)生地下管線安全事故的幾率明顯增加。
地下管網(wǎng)的安全問題呈現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢(shì),一個(gè)重要原因是在于服役期的管線很多進(jìn)入壽命后期,甚至超期服役。此外,地下管線掩埋于地下,看不見、摸不著,隱蔽特點(diǎn)突出,加之管線規(guī)模急速擴(kuò)大,管線種類不斷增多,管線密集程度不斷增加,管線錯(cuò)綜復(fù)雜,同時(shí)燃?xì)?、電力、排污、熱力等高危管線也在不斷增多,一旦發(fā)生安全事故,后果十分嚴(yán)重。長輸管線亦如此,輸油、輸氣等管道也屬于高危管線,與城市的高危管線一樣,如果發(fā)生安全事故,不但經(jīng)濟(jì)損失重大,還極易造成群死群傷。因此,如何提高地下管線安全隱患的管理水平,成為保障安全的重點(diǎn)基礎(chǔ)工作之一。
如何保障地下管線安全高效運(yùn)行,是地下管線管理的核心任務(wù)和目標(biāo)。按照防災(zāi)、減災(zāi)的要求,加強(qiáng)地下管線運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境信息的利用研究,及時(shí)診治管線病害,提高管線事故的應(yīng)急響應(yīng)與預(yù)警決策能力,應(yīng)該提到更高層面來加以推進(jìn)和實(shí)施,積極推廣更為科學(xué)的地下管線敷設(shè)方式和在線檢測(cè)、監(jiān)測(cè)與控制等技術(shù)的應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化和智能化管理奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
城市地下管網(wǎng)是供應(yīng)城市居民生活、公共福利事業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)的保障,是大中型城市公共事業(yè)的一部分,也是城市建設(shè)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程。地下管網(wǎng)雖然大多人看不見,但是卻向城市居民提供了不可或缺的生活要素,因而,對(duì)于地下管網(wǎng)的管理更是需要謹(jǐn)慎負(fù)責(zé)。所以,城市管理者迫切需要通過一種手段,將城市中所有地下管網(wǎng)管理起來,通過智能管理體系,對(duì)地下管網(wǎng)的空間位置、管線自身壽命、管線負(fù)荷運(yùn)行情況、外界對(duì)其影響情況等信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后存儲(chǔ)于專門的數(shù)據(jù)庫中,再運(yùn)用專業(yè)分析軟件進(jìn)行分析,以得出及時(shí)合理的處理維護(hù)措施,將城市地下管網(wǎng)事故消滅在萌芽階段,防患于未然。因此,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的地下管網(wǎng)維護(hù)是個(gè)理想的選擇。
嚴(yán)格來說,物聯(lián)網(wǎng)是指在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上整合傳感、通信和信息處理等技術(shù),按約定的協(xié)議,把相關(guān)物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),而智慧化的管網(wǎng)就是安裝相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控傳感器、監(jiān)視攝像頭等,建立或運(yùn)用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò),通過狀態(tài)感知、信息傳輸?shù)确绞?,?shí)現(xiàn)物物相聯(lián)、智能化相關(guān)與合作,實(shí)現(xiàn)管線信息由獲取、傳輸?shù)椒治?、綜合應(yīng)用的整個(gè)過程。
由于城市主要管網(wǎng)位于地下,管線的空間位置信息可以通過施工資料獲得,但管線自身壽命、負(fù)荷運(yùn)行情況、外界對(duì)其影響的情況等以及與地下管線健康運(yùn)行有關(guān)的其他關(guān)鍵信息如何獲得?這在以前真是一個(gè)比較難以解決的問題,而物聯(lián)網(wǎng)則可通過在監(jiān)測(cè)目標(biāo)上預(yù)先嵌入RFID射頻反射傳感器,使其輕松獲得有關(guān)地下管線自身及運(yùn)行情況的關(guān)鍵參數(shù),從而解決城市地下管線智能管理體系中的一個(gè)個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。
并且,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心是物物相聯(lián),智能化相關(guān)、合作,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)完全可以實(shí)現(xiàn)城市地下管線信息由獲取、傳輸?shù)椒治?、綜合應(yīng)用的整個(gè)過程,這一過程的實(shí)現(xiàn)其實(shí)就是城市地下管線智能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。在地下管線智能管理系統(tǒng)中,感知層通過預(yù)埋于管線自身或附近的各類傳感器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線多維參數(shù)的獲取,同時(shí),管線本身具備信息接收和傳達(dá)、反饋等智能要素。地下管線智能管理系統(tǒng)具備強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)庫功能,可以將一個(gè)城市的基礎(chǔ)地理信息、各種管線空間信息、負(fù)荷運(yùn)行信息及自身健康狀況信息等復(fù)雜的屬性信息一體化存儲(chǔ),并實(shí)觀信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新。通過地下管線智能管理系統(tǒng)的三維顯示功能和網(wǎng)絡(luò)功能,可以使一個(gè)城市的建設(shè)部門和管線權(quán)屬機(jī)構(gòu)充分實(shí)現(xiàn)管線信息的共享,并進(jìn)行各自的管理;相關(guān)部門也可以直觀地查看地下管線的復(fù)雜分布和相應(yīng)的空間關(guān)系。
通過系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析能力、對(duì)地下管線多參數(shù)監(jiān)測(cè)分析功能和其它各種應(yīng)用分析功能,可以及時(shí)對(duì)管線中所傳輸物質(zhì)的運(yùn)行狀態(tài)作出判斷;快速準(zhǔn)確地對(duì)管線運(yùn)行中的突發(fā)事故作出緊急處理;也可以輔助城市規(guī)劃部門科學(xué)地進(jìn)行地下管線的規(guī)劃和設(shè)計(jì);同時(shí)可以指導(dǎo)市政管理部門對(duì)管線進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)和科學(xué)管理,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地下管線的智能化管理。
綜上所述,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市地下管線智能管理系統(tǒng)是解決現(xiàn)階段城市地下管線規(guī)劃、建設(shè)、管理、維護(hù)等較為可行和極有發(fā)展前景的綜合性技術(shù)手段。
近年來,國家對(duì)地下管線始終高度關(guān)注,在“摸清家底”方面也加大投入,希望通過普查,對(duì)地下管線進(jìn)行勘探,梳理脈絡(luò)的同時(shí)填補(bǔ)歷史數(shù)據(jù)的漏洞。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),至2011年我國開展城市地下管線普查的城市(區(qū))數(shù)量總計(jì)為253個(gè),普查情況總體良好,絕大多數(shù)城市在2000年以后都已進(jìn)行過至少一次全面普查,部分城市已經(jīng)或正在進(jìn)行第二次地下管線普查。
在管線普查工作加強(qiáng)的同時(shí),一系列相關(guān)政策也相繼出臺(tái)。住建部提出2013年工作要點(diǎn)包括加強(qiáng)城市地下管線綜合管理;李克強(qiáng)總理曾多次提出加強(qiáng)地下管網(wǎng)建設(shè)、完善污水管網(wǎng)等城鎮(zhèn)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施;國務(wù)院發(fā)布《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》,鼓勵(lì)采取特許經(jīng)營、政府購買服務(wù)等多種形式,吸引社會(huì)資金參與投資、建設(shè)和運(yùn)營城鎮(zhèn)排水與污水處理設(shè)施;2014年3月,《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020年)》提出,統(tǒng)籌電力、通信、給排水、供熱、燃?xì)獾鹊叵鹿芫W(wǎng)建設(shè),推行城市綜合管廊;2014年6月,國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》,提出用10年左右時(shí)間建成較完善的城市地下管線體系,使建設(shè)管理水平能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,應(yīng)急防災(zāi)能力大幅提升。
由此可見,國家對(duì)于地下管線的建設(shè)與管理方面提供了一些特許政策和投資支持,在為相關(guān)企業(yè)緩解經(jīng)濟(jì)壓力的同時(shí)必然帶動(dòng)企業(yè)效率與業(yè)績(jī)的提高,為所處行業(yè)帶來推動(dòng)作用,促進(jìn)市場(chǎng)繁榮。并且國家鼓勵(lì)在地下管線規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)及應(yīng)急防災(zāi)等工作中廣泛應(yīng)用精確測(cè)控、示蹤標(biāo)識(shí)、無損探測(cè)與修復(fù)、非開挖、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)和隱患事故預(yù)警等先進(jìn)技術(shù)。相信國家的高度支持能促進(jìn)我國開啟龐大的地下管網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展,在規(guī)劃建設(shè)、普查及信息化等領(lǐng)域?yàn)閺氖赂黝惞芫€制造、鋪設(shè)、勘測(cè)、管理分析的企業(yè)帶來更多市場(chǎng)機(jī)遇。同時(shí)促使更多行業(yè)的管理者從中看到地下管線良好的市場(chǎng)前景,為其提供切入地下管網(wǎng)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。
另外,在工信部及財(cái)政部公示的2014年物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項(xiàng)資金擬支持項(xiàng)目中,城市管網(wǎng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域比較多,例如基于物聯(lián)網(wǎng)的城市地下管網(wǎng)綜合管理服務(wù)平臺(tái)、城市地下管網(wǎng)危險(xiǎn)氣體、污水流量及管網(wǎng)財(cái)產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)研制與應(yīng)用、基于智能井蓋的地下管網(wǎng)檢測(cè)與安全管理系統(tǒng)等項(xiàng)目。管中窺豹,國家不僅在政策上,在資金方面,對(duì)地下管網(wǎng)的維護(hù)都非常重視和支持。
當(dāng)前全國中型以上城市就有500多個(gè),未來隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們安全意識(shí)的增強(qiáng),地下管網(wǎng)監(jiān)控市場(chǎng)的潛力將越來越大。并且每一個(gè)城市的地下管網(wǎng)都是一個(gè)很復(fù)雜很龐大的工程,若是將其全部智能化,需要的傳感器起碼也是數(shù)以億萬計(jì),僅僅這一項(xiàng),就將產(chǎn)生數(shù)百億的產(chǎn)值。
近幾年,智慧城市建設(shè)在全國大江南北落地開花。智慧城市建設(shè)包括了“智慧建筑”、“智慧政務(wù)”、“智慧交通”和“智慧物流”等方向的“地上智慧”。同樣也包含如城市排水、地下管網(wǎng)方面的“地下智慧”。作為智慧城市建設(shè)的重要部分,地下管線需作為城市建設(shè)的重要目標(biāo)加以推進(jìn)和實(shí)施。尤其是近年各城市排水系統(tǒng)的問題逐漸成為政府公共支出的重頭戲,對(duì)地下管網(wǎng)的建設(shè)和管理也開始引起地方重視。
當(dāng)前,各城市對(duì)于地下管線的建設(shè)已全面開展。其中廣東珠海橫琴綜合管溝建設(shè)長度為迄今全國之最。其龐大的地下管溝系統(tǒng)全長約32公里,共同管溝凈高3.5米、凈寬8.1米,可將給水管、中水管、城市電力電纜、供熱管、垃圾真空管一一收納其中。而江蘇也全力打造“地下智慧南京”,設(shè)計(jì)方案覆蓋了南京主城區(qū),涉及電力、信息與通信、給水、排水、燃?xì)?、熱力、工業(yè)、綜合管溝等各類地下管線(溝),包括駐寧部隊(duì)管線和過境的西氣東輸、川氣東送等地下管線。通過建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和普查建庫等方式實(shí)現(xiàn)地下管線的數(shù)據(jù)共享,提高城市安全發(fā)展能力。除此之外,北京、上海、廈門、武漢等地也開始在地下管線鋪設(shè)與信息化建設(shè)方面出臺(tái)了相應(yīng)規(guī)劃和案例,促進(jìn)智慧城市地上地下協(xié)同發(fā)展。
未來,相關(guān)的投資建設(shè)將進(jìn)一步擴(kuò)大,其中在智能管網(wǎng)、水利設(shè)施和城市管理建設(shè)等方向?qū)⑽嗤顿Y者。這將為智慧城市建設(shè)在多個(gè)領(lǐng)域迎來良好的市場(chǎng)前景。同時(shí),智慧城市的發(fā)展也將推動(dòng)管線建設(shè)需求的增加,從而帶來產(chǎn)業(yè)規(guī)模的聯(lián)動(dòng)效應(yīng),地下管線作為智慧城市發(fā)展的重要部分,也將作為新關(guān)注點(diǎn),吸引更多參與者,在推動(dòng)城市發(fā)展的同時(shí),促進(jìn)行業(yè)融合與市場(chǎng)發(fā)展。
相信隨著基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市地下管線智能管理體系的日趨完善,可以把城市管理中樞和城市各功能模塊有機(jī)地結(jié)合起來,從而提高城市管理的水平,滿足城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的需要,實(shí)現(xiàn)城市讓人類生活更美好的目標(biāo)。
李克強(qiáng)總理曾說,“我們的城市亮麗光鮮,但地下基礎(chǔ)設(shè)施仍是短板。‘面子’是城市的風(fēng)貌,而‘里子’則是城市的良心。只有筑牢‘里子’,才能撐起‘面子’?!蔽锫?lián)網(wǎng)技術(shù)在地下管網(wǎng)的維護(hù)中能發(fā)揮巨大作用,讓我們的“里子”不再羞于啟齒。
當(dāng)下的政策導(dǎo)向、技術(shù)水平、行業(yè)發(fā)展、社會(huì)訴求等種種因素都明示著城市地下管線將迎來一個(gè)動(dòng)蕩的變革時(shí)期。然而,地下管線市場(chǎng)雖受到諸多關(guān)注和支持,但市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和合理規(guī)劃并不明確,關(guān)于地下管線市場(chǎng)的相關(guān)動(dòng)態(tài)難以發(fā)掘,各行業(yè)參與過程中也面臨多重問題。
另外,在普查數(shù)據(jù)中不難發(fā)現(xiàn),我國城市地下管線普查的狀況與各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平成正比,且普查頻率與范圍存在差異。由此可見,經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)和普查范圍未到位的城市未來在管線勘測(cè)、運(yùn)維、管理分析方面仍有較大市場(chǎng)需求,相關(guān)企業(yè)可充分發(fā)揮各自技術(shù)在普查過程中開拓市場(chǎng)。