哈爾濱“地下城”如何“智慧”起來

萬宏蕾

地下有多少條管線，是什么類型，屬于哪個(gè)公司，什么時(shí)間建成，管線上有什么閥門，甚至閥門的材質(zhì)，是供水還是燃?xì)忾y門，都能一目了然

與其他省會(huì)城市相比，哈爾濱的城市地下管網(wǎng)設(shè)施存在超期服役、老化嚴(yán)重、縱橫交錯(cuò)、多層疊加等情況。

“哈爾濱地下管線始建于1898年中東鐵路建設(shè)時(shí)期，是國(guó)內(nèi)管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)最早的城市之一?！惫枮I市建委管線辦副處長(zhǎng)呂榮升告訴《瞭望東方周刊》，“而且，作為省會(huì)城市中緯度最高的高寒城市，哈爾濱的地下管線需要埋得更深。”

老化的管線常常會(huì)引起塌方、水淹、爆管、爆炸等突發(fā)事故?！耙郧?，處理這類緊急事故需要等好幾家相關(guān)責(zé)任單位趕到現(xiàn)場(chǎng)，往往延誤了應(yīng)急搶險(xiǎn)的最佳時(shí)機(jī)。”呂榮升說。

現(xiàn)在，“智慧管網(wǎng)”系統(tǒng)的建設(shè)解決了這些問題。這一系統(tǒng)能夠快速定位事故地點(diǎn)，并迅速調(diào)取該管線的詳細(xì)數(shù)據(jù)及與其相鄰的其他管線數(shù)據(jù)，關(guān)閉離事發(fā)點(diǎn)最近的閥門，更快速地制定出解決方案。

哈爾濱不是第一個(gè)探索解決地下管線問題的城市，“但卻是解決得最好的城市之一?！惫枮I智慧管網(wǎng)建設(shè)總包單位航天恒星科技有限公司副總經(jīng)理熊松寧自信地告訴《瞭望東方周刊》。

哈爾濱是如何做到這一點(diǎn)的？

從3個(gè)月到10天

“我們的電話一般都是24小時(shí)開機(jī)，管線辦現(xiàn)在成了熱門單位。”呂榮升說。

在哈爾濱市智慧管網(wǎng)指揮中心，一整面由18臺(tái)液晶顯示屏組成的大屏幕尤為顯眼。與以往堆積在檔案館的紙質(zhì)示意圖不同，打開“智慧管網(wǎng)”系統(tǒng)，就能在大屏幕上清晰地看到多彩的三維管線圖。

上海世博會(huì)城市生命館的“循環(huán)管道”展廳，用虛擬技術(shù)模擬出城市地下管道的運(yùn)行

“不同顏色的管線代表不同的用途，比如藍(lán)色代表供水管，紅色是電力線。”呂榮升說，在系統(tǒng)中輸入任意街道名稱，該街道地下的各類管線就能以三維影像的方式直接展現(xiàn)出來。“可以選擇俯瞰，也可以選擇平視，地下的情況能夠全部收入眼中，就連井室內(nèi)部的三通、閥門都能清晰地看到?！?/p>

如果繼續(xù)點(diǎn)擊，地下有多少條管線，是什么類型，屬于哪個(gè)公司，什么時(shí)間建成，管線上有什么閥門，甚至閥門的材質(zhì)，是供水還是燃?xì)忾y門，都能一目了然。

“這種地下管網(wǎng)的可視化，在面臨應(yīng)急搶險(xiǎn)的時(shí)候，顯得格外珍貴。”呂榮升說，“像2013年11月22日發(fā)生的山東青島輸油管道泄漏爆炸重大事故，就是因?yàn)榻ㄔO(shè)于上世紀(jì)80年代末的管線老化漏油而引起的。如果當(dāng)時(shí)青島建成了智慧管網(wǎng)系統(tǒng)，就可以預(yù)知管線問題，避免最后的爆炸事故?！?/p>

“在我們的日常工作中，這一優(yōu)勢(shì)也體現(xiàn)得非常明顯?！眳螛s升說。

以往哈爾濱市的供水、供電、供暖、通信等管道信息都是各自獨(dú)立的。道路工程開工前，需要經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘踏、找各管線權(quán)屬單位收集資料、多部門聯(lián)合會(huì)簽等多個(gè)環(huán)節(jié)，才能最終測(cè)算出管線遷移的工程量和投資概數(shù)，并制定出符合實(shí)際的遷移改造計(jì)劃，“不僅耗時(shí)長(zhǎng)，而且程序復(fù)雜”。

而通過“智慧管網(wǎng)”平臺(tái)將所有管道信息匯總之后，建設(shè)單位可以調(diào)用任意位置的管網(wǎng)綜合圖，各管線部門僅需對(duì)該綜合圖進(jìn)行審核確認(rèn)即可。

比如，在哈爾濱地鐵建設(shè)勘察前期，按照以往的管線勘測(cè)調(diào)查程序，地鐵2號(hào)線、3號(hào)線共有3000余個(gè)勘測(cè)點(diǎn)，至少需要3個(gè)月才能完成管線會(huì)簽。但通過“智慧管網(wǎng)”平臺(tái)，“管線辦統(tǒng)籌各相關(guān)管線單位，僅用了10天左右的時(shí)間，就完成了地鐵所有勘測(cè)點(diǎn)的管線會(huì)簽工作?！眳螛s升說。

從普查階段就同步更新

“在2011年之前，市里就已經(jīng)意識(shí)到了地下管線積累的問題?！眳螛s升說，“尤其是，越老的城市積累的問題越多?！?/p>

哈爾濱市的地下埋有供水、排水、供熱、燃?xì)獾?大類管線，分別由6個(gè)行業(yè)主管部門、近400家權(quán)屬單位進(jìn)行管理。

“當(dāng)時(shí)還沒有實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌，由于歷史原因，很多管線資料缺失，即使有也是紙質(zhì)檔案，且以示意圖為主，沒有竣工測(cè)量，數(shù)據(jù)也不準(zhǔn)?！眳螛s升回憶說，“更沒有一套完整、準(zhǔn)確的綜合管線圖，規(guī)劃審批圖與實(shí)際情況也存在較大出入。當(dāng)時(shí)，只有少數(shù)幾家單位有單獨(dú)的信息系統(tǒng)，具備一些簡(jiǎn)單查詢的初級(jí)功能?！?/p>

為了解決這些問題，哈爾濱市開始派人到全國(guó)各地調(diào)研。

“多方比較后，我們發(fā)現(xiàn)前些年也有其他城市在關(guān)注地下管網(wǎng)，但他們數(shù)據(jù)采集的利用率不算高，管理作用有限，沒有完全達(dá)到數(shù)字化和智慧化的要求?！眳螛s升說。

在總結(jié)了其他城市的數(shù)據(jù)化管理系統(tǒng)的短板后，哈爾濱進(jìn)行了兩個(gè)重要優(yōu)化。

“其一是，他們是二維的，但我們做三維立體顯示。”哈爾濱航天恒星數(shù)據(jù)系統(tǒng)科技有限公司副總經(jīng)理鄒同元告訴《瞭望東方周刊》。為了便于項(xiàng)目順利實(shí)施，航天恒星為此在哈爾濱當(dāng)?shù)卦O(shè)立子公司——即哈爾濱航天恒星數(shù)據(jù)系統(tǒng)科技有限公司。

另一個(gè)關(guān)鍵的優(yōu)化是，“為了保證管線數(shù)據(jù)的鮮活性，我們希望從普查階段開始就同步更新?！编u同元說。

后來，事實(shí)證明，如果數(shù)據(jù)系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)全市聯(lián)網(wǎng)，使用率還是很低。很多城市都是普查完就將數(shù)據(jù)信息放在城建檔案館，這樣的信息系統(tǒng)擱置后，不出幾年就會(huì)產(chǎn)生百分之三十四的偏差。

“管線辦”權(quán)威何來

不過，與建立數(shù)據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)問題相比，數(shù)據(jù)普查與后續(xù)維護(hù)的組織管理問題才是更大的挑戰(zhàn)。

已經(jīng)進(jìn)行過地下管線普查的城市，其組織主體大致分為三個(gè)層次：地下管線普查領(lǐng)導(dǎo)小組、地下管線普查辦公室（簡(jiǎn)稱“管線辦”）和管線聯(lián)絡(luò)員。

領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)一般由分管城建工作的副市長(zhǎng)擔(dān)任，各管線權(quán)屬單位的第一負(fù)責(zé)人為小組成員;“管線辦”是領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)的日常辦事機(jī)構(gòu);管線聯(lián)絡(luò)員一般是各管線權(quán)屬單位的相關(guān)技術(shù)人員。

“在我們看來，這種組織管理模式在財(cái)政支出、組織協(xié)調(diào)等方面有一定的積極作用，但也存在弊端。”呂榮升說。

比如，管理機(jī)構(gòu)如果是臨時(shí)性質(zhì)的話，這些辦公室成員（包括管線聯(lián)絡(luò)員）就很難全身心投入到管線普查工作中來，“看似事事有人管，卻誰也不擔(dān)責(zé)。”呂榮升說，普查工作一結(jié)束，這種臨時(shí)機(jī)構(gòu)就解散了，后續(xù)工作很難有效銜接。

“甚至，有的城市連領(lǐng)導(dǎo)小組也沒有成立，普查組織部門想要協(xié)調(diào)眾多管線權(quán)屬單位更是難上加難?！编u同元說。

吸取各方經(jīng)驗(yàn)后，哈爾濱市政府于2011年成立了“哈爾濱地下管線建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組”，時(shí)任哈爾濱市常務(wù)副市長(zhǎng)為組長(zhǎng)，各相關(guān)委辦局領(lǐng)導(dǎo)為組員，并由建委牽頭組建專門的“管線辦”。

區(qū)別于其他城市的，也最關(guān)鍵的一點(diǎn)是：“管線辦”對(duì)市里所有遷移、開發(fā)、施工都有行政審批權(quán)。

“相當(dāng)于沒有拿到管線辦的審批，建設(shè)單位便無法施工?！眳螛s升說，“經(jīng)過三年磨合，‘管線辦在各管線權(quán)屬單位面前具有了一定權(quán)威，管理協(xié)調(diào)起來也相對(duì)順利?！庇袡?quán)必有責(zé)，有責(zé)就要擔(dān)當(dāng)。

當(dāng)時(shí)，除了供排水管線屬于哈爾濱市，其他大部分管線都屬于央企或省屬企業(yè)，“如果單靠公司自己協(xié)調(diào)很難，但有市里或‘管線辦出頭就好辦了。再加上這是政府公共事業(yè)，也打消了管線權(quán)屬單位在資金上的顧慮。”鄒同元說。

組織關(guān)系理順后，2013年上旬，醞釀了兩三年的“智慧管網(wǎng)”建設(shè)便隨之提上議程。

未來智慧城市的基礎(chǔ)

從2013年4月開始，航天恒星公司對(duì)哈爾濱全市58家單位、2.2萬份現(xiàn)有管線資料進(jìn)行了收集、分析和調(diào)繪，形成了市政管線綜合圖，同時(shí)完成了三維測(cè)繪和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

同年6月中旬開始，航天恒星公司集結(jié)了幾乎是全國(guó)最好的9支普查隊(duì)伍，劃分53個(gè)測(cè)區(qū)，采用測(cè)區(qū)滾動(dòng)方式開展作業(yè)。

“最初我們考慮過，是按照地理位置劃分還是按行政區(qū)域劃分?！编u同元說，由于行政劃分容易出現(xiàn)三不管地帶，普查隊(duì)伍最終決定以城市坐標(biāo)來劃分地理網(wǎng)格。然后，先拿出兩個(gè)測(cè)區(qū)，選最好的隊(duì)伍去試：進(jìn)場(chǎng)需要多少人、綁定什么工具，采用滾動(dòng)方式開展作業(yè)。

為了避免作業(yè)造成早高峰的道路擁堵，測(cè)量隊(duì)、施工隊(duì)需要早上四五點(diǎn)開始工作，最多的時(shí)候，一個(gè)隊(duì)伍四五百人，帶著探地雷達(dá)、導(dǎo)航終端、測(cè)量?jī)x等現(xiàn)場(chǎng)作業(yè);當(dāng)天測(cè)量的數(shù)據(jù)，回去還要整理入庫，進(jìn)行抽檢、質(zhì)監(jiān)。

普查隊(duì)伍不僅要做基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，還要做管線的碰撞分析：比如燃?xì)夤芫€與其他管線之間，只要距離小于15公分的，都要在系統(tǒng)中一一標(biāo)注，由此逐一排查出4000多個(gè)隱患點(diǎn)。

“先是通過數(shù)據(jù)軟件比對(duì)，再去現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。”鄒同元說，普查探測(cè)與現(xiàn)有資料調(diào)繪對(duì)應(yīng)的結(jié)果表明，原始資料的缺失率達(dá)26%。

自2013年4月底開始，整個(gè)普查工作歷時(shí)一年半。普查隊(duì)伍對(duì)哈爾濱市道里區(qū)、道外區(qū)、平房區(qū)、松北區(qū)和利民開發(fā)區(qū)的市政道路與開放小區(qū)、三環(huán)、四環(huán)之間的油氣管線進(jìn)行“普查入戶、質(zhì)監(jiān)入庫”，累積完成管道普查長(zhǎng)度1.9萬公里。

基于普查所得的數(shù)據(jù)，航天恒星科技有限公司于2014年1月完成了“智慧管網(wǎng)”系統(tǒng)軟件的原型系統(tǒng)搭建。

“這個(gè)系統(tǒng)所呈現(xiàn)出來的，正是現(xiàn)有地下管線所有的實(shí)際情況?！编u同元說，系統(tǒng)中所展示的三維，都是實(shí)際測(cè)量出來的真實(shí)的三維?！氨热缇w，就是把井室中實(shí)際測(cè)量的井蓋的尺寸、材質(zhì)，錄入系統(tǒng)里形成的三維的模型?！?/p>

哈爾濱建設(shè)“智慧管網(wǎng)”的這一時(shí)期，管線普查、探測(cè)等技術(shù)都發(fā)展到了一個(gè)新的階段，“與以前相比，技術(shù)更成熟了。因此，我們?cè)谧龉芫W(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，希望不僅瞄準(zhǔn)住建部的標(biāo)準(zhǔn)，更要向國(guó)際范例看齊?！编u同元說。

最關(guān)鍵的，就是將過去地下看不見的管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可視化。通過航天恒星公司開發(fā)的恒星云，系統(tǒng)還可以不斷地回傳管網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

“云計(jì)算也好，大數(shù)據(jù)也好，一方面是解決管網(wǎng)本身的問題;另一方面，也是更重要的一個(gè)方面，是為了未來能夠和其他系統(tǒng)兼容，為后續(xù)的、更廣闊的使用和更大的平臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)監(jiān)控?！编u同元說。

龐大復(fù)雜的“地下城”，本是城市的有機(jī)組成部分，其運(yùn)行與地上系統(tǒng)息息相關(guān)。因此，這一系統(tǒng)與地上城市空間的數(shù)據(jù)對(duì)接，是智慧城市的應(yīng)有之義。

未來，地面上可見的270多種城市部件，比如全市綠地面積、交通、財(cái)政、加油站等等，都將統(tǒng)一納入數(shù)據(jù)庫，公眾都可以據(jù)此查詢?！斑@一城市空間數(shù)據(jù)庫，將是未來智慧城市的基礎(chǔ)?！编u同元說。