城市地下綜合管廊運維技術研究與應用

劉佳寧，蔣立晨，段云龍

（1.北京市基礎設施投資有限公司，北京 100101；2.華東建筑設計研究院有限公司，上海 200001；3.中鐵電氣化局集團有限公司，北京 100036）

1 前言

地下綜合管廊是現(xiàn)代化城市基礎設施中的重要組成，可以有效改善城市建設過程中所出現(xiàn)的“馬路拉鏈”與“空中蛛網(wǎng)”等現(xiàn)實問題，為城市居民的日常生活帶來諸多便利的同時提高現(xiàn)代化城市的美觀度。但由于地下綜合管廊的建設規(guī)模較大，需要從細節(jié)著手來加強運維管理，以此來保證地下管廊實用性功能的順利發(fā)揮，提升使用壽命。

2 城市地下綜合管廊的建設特點

2.1 管線數(shù)量多、運營難度高

近年來，隨著我國城市化建設速度的持續(xù)加快，現(xiàn)代城市的地下管線數(shù)量與種類也愈發(fā)復雜，各個地方上的產(chǎn)權單位基本處于各自為政的狀態(tài)，缺乏統(tǒng)一化、明確化的部署方案。這會導致綜合管廊的建設單位在實際工作中需要同時應對多個業(yè)主，如果在設計、使用以及運維管理的任意一個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)溝通不暢的問題，將會為后續(xù)的運維管理效果帶來直接性的影響。此外，由于地下綜合管廊中所包含的管線類型各不相同，建設單位為了能夠節(jié)約經(jīng)營成本與土地資源，務必要從建設實際出發(fā)來合理優(yōu)化管廊內(nèi)部空間的設計方案。此外，還要兼顧管線之間是否會存在相互干擾的情況，嚴格按照建設規(guī)范中的相關要求來調(diào)整好間距布置，杜絕電磁干擾問題的出現(xiàn)。

2.2 附屬設施多，節(jié)點復雜

綜合管廊內(nèi)除去有市政管線之外，同時還額外配置了其他附屬設施，例如火災報警、消防、監(jiān)控以及污水處理系統(tǒng)等等。如果想要保證上述附屬設施的正常運行，則要在已經(jīng)具備較高密度的艙室內(nèi)再額外布置出獨立線路。雖然設計人員會盡可能保證各線路之間的獨立性，但因空間有限，難以避免的會出現(xiàn)管線碰撞與沖突問題。為了能夠保證后續(xù)管線維修工作的順利開展，以及檢修和巡視人員的人身安全，在設計規(guī)范中還明確規(guī)定，必須要在地下綜合管廊的各個艙室內(nèi)單獨設置出入口、逃生口、檢修口、吊裝口等。除此之外，由于綜合管廊處于地下空間，因此其中的空氣流通十分不暢，還要加設進風口與排風口等。前文中所提及的諸多端口均與綜合管廊的廊道相連接，會大幅度增加管廊節(jié)點處后續(xù)的施工難度，并為運維管理工作的順利開展設下重重阻礙。

3 城市地下綜合管廊運維技術的應用要點

3.1 做好服務管理對接，打造利益共同體

為了能保證運維技術的順利實施，需要在現(xiàn)有規(guī)章制度的約束下，積極落實服務管理的對接工作，運營單位要發(fā)揮出自身的服務功能，做好基礎保障工作，而管線單位則要拿出更加積極的態(tài)度來配合管理，以此來形成利益共同體，提高運維管理效果。

（1）在對綜合管廊的本體與相關附屬設施實施運行維護時，應基于現(xiàn)實情況來構建“模塊化管理+中心管控”的多元化運維模式。其中，前者所指的是，需要對管廊的附屬系統(tǒng)進行科學切割與分塊管理；后者所指的是，應對管廊系統(tǒng)展開全天候的不間斷監(jiān)控。

（2）在日常的管線檢查與維修工作中，為了保證工作效率，運維人員應根據(jù)工作規(guī)模與工作性質(zhì)來進行詳細的類別劃分，大致可被分為一般性維修、例行性維修、計劃性維修以及事故性維修等。此外，巡檢人員要運用自動化檢測以此來搭配感官經(jīng)驗，確保巡檢結果的可信度，并靈活調(diào)整設備檢查與系統(tǒng)測試方案。

（3）需對服務管理流程予以科學優(yōu)化?？偨Y來看，綜合管廊的運維管理工作主要包括設備維修、管線維護、應急搶修等諸多內(nèi)容。應當嚴格遵循《地下綜合管廊運行技術規(guī)程》中的相對規(guī)定來加大監(jiān)管力度，并對現(xiàn)行的服務管理流程予以合理優(yōu)化，將不符合規(guī)定的運維工作內(nèi)容篩除掉，保證服務質(zhì)量。

（4）應從日常服務工作的細節(jié)入手，將質(zhì)量管理作為基礎的對接方式，通過共同努力來打造出多元化的管控共同體。此處所提及的質(zhì)量管控對接所指的是，要整合多方資源來提高當前運維團隊的技術水平，將管理職責落實到各個部門的個人身上。此外，還要優(yōu)化獎懲舉措，深入到運維工作第一線來了解工作人員所遇到的困難，精準改進工作弱點與工作盲點，全面增強運維體系的實用性。

3.2 運用機器人巡檢技術，保證巡檢結果的可靠性

通過了解全文內(nèi)容可知，由于地下綜合管廊的內(nèi)部環(huán)境十分復雜，除去基本的市政管線之外，同時還包含著各類附屬設施。在傳統(tǒng)模式下的運維管理工作中大多依賴的是人工訓練形式，但因管廊規(guī)模較大，且其中包含著多處“倒虹”節(jié)點，將會大幅度增加人工巡檢的工作難度，不僅會威脅到巡檢人員的人身安全，同時也無法保證巡檢結果的精準性。針對這一現(xiàn)象，在日后則要積極運用機器人巡檢技術，通過打造智慧管廊巡檢系統(tǒng)來替代傳統(tǒng)模式下的人工巡檢方法，以此來進一步實現(xiàn)信號傳輸、導航定位、圖像識別以及紅外測溫等多項智能化功能。

另外，通過在綜合管廊中安裝移動視頻監(jiān)控或環(huán)境監(jiān)控等智能化設備，還可以全面提升管廊自身的防災與震災能力，確保管線安全運行的同時減少后續(xù)運維管理工作的成本支出。在具體的工作實踐中，機器人巡檢系統(tǒng)可以實現(xiàn)對管廊內(nèi)部空間的24小時不間斷巡檢，從根本上杜絕人工巡檢所存在的諸多弊端，實時獲取并分析監(jiān)測環(huán)境內(nèi)的溫濕度變化、氧氣含量以及硫化氫濃度等，保證巡檢工作效率。

總結來看，機器人巡檢技術的主要功能包括以下幾個方面：

（1）日常巡檢。機器人可以針對目標管廊環(huán)境展開定點巡檢，全面獲取管廊內(nèi)部的環(huán)境狀態(tài)、管線溫度以及各個進出口的具體情況等。

（2）視頻監(jiān)控。機器人具備自動化視頻監(jiān)控功能，通過紅外技術來形成視頻圖像，并根據(jù)技術人員的指令移動到指定位置，將拍攝到的視頻畫面實時傳送去監(jiān)控平臺中。

（3）紅外測溫。機器人在巡檢過程中如果發(fā)現(xiàn)溫度異常，可以實現(xiàn)自動報警。

（4）環(huán)境監(jiān)測。機器人會單獨配備溫度傳感器與氣體探測器，當管廊內(nèi)部環(huán)境中的空氣溫濕度出現(xiàn)變化，會在第一時間展開自動化分析，并將分析結果傳輸至監(jiān)控平臺。

（5）特殊巡檢。機器人還可以應對各種不同的巡檢要求，例如定點巡檢、臨時巡檢以及人工遙控巡檢等等。

（6）應急處理。如若在巡檢過程中發(fā)生應急事件，機器人可以代替技術人員深入到事故現(xiàn)場，全面搜索相關的信息數(shù)據(jù)，維護好技術人員的人身安全。

3.3 加強設施設備養(yǎng)護維修，保證運行安全

（1）土建結構。地下綜合管廊的主體結構以土建結構為主，除去基本的結構物、裝修、防火層之外，還包括了十分復雜的附屬結構，如裝飾物、電站、通風系統(tǒng)、排水設施、通風口以及安全護欄設備等。由于綜合管廊的土建部分所涵蓋的內(nèi)容相對復雜，因此這一階段中的養(yǎng)護工作主要被分為衛(wèi)生清潔、維修保養(yǎng)、結構檢查、病害處理以及安全防護這幾大類別。養(yǎng)護與維修人員務必要全面掌握地下綜合管廊主體土建結構的具體情況，并制定出相對應的養(yǎng)護與維修方案。其中，在做好基礎的衛(wèi)生清潔工作之后，應當重點檢查土建結構的防水系統(tǒng)是否出現(xiàn)堵漏的情況自己管線支架與支座是否出現(xiàn)破損情況等等。

（2）機電設備。地下綜合管廊內(nèi)的機電設備主要是為管廊環(huán)境的正常運行提供相關的用電服務，其中包括低壓配電系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等多項內(nèi)容。在對綜合管廊內(nèi)的機電設備展開日常的檢查維護工作時，養(yǎng)護維修人員需要提前了解機電設備的使用說明書，并嚴格按照規(guī)章制度來定期檢查機電設備的運行狀態(tài)。在這一環(huán)節(jié)中，養(yǎng)護人員需提前配備完整的機電設備維修與檢測工具，集中包括檢測儀器、清潔工具以及電工工具等，以此來保障自身的生命財產(chǎn)安全。

（3）弱電系統(tǒng)。在地下綜合管廊內(nèi)所應用到的弱電設施應從功能的層面上加以區(qū)分，其中包括計算機控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等多項內(nèi)容。檢修人員需要加強對弱電系統(tǒng)的日常巡檢，結合設備產(chǎn)品說明書中的相關內(nèi)容，確保相關的弱電設備可以處于最優(yōu)的運行狀態(tài)。

（4）管線。在上文中多次提及，由于地下綜合管廊內(nèi)的管線十分復雜，為了能夠確保入廊管線的維護工作得以高效推進，養(yǎng)護維修人員則必須基于地下綜合管廊的實際情況來制定出相對應的管線養(yǎng)護計劃。首先，應嚴格遵循規(guī)范要求，所有入廊管線在敷設環(huán)節(jié)中都必須要設置相應的管線標識。尤其是在后續(xù)的日常巡檢和維護工作中，工作人員務必要保證標識的完整性與清晰性，如果發(fā)現(xiàn)問題，需要及時更換標簽。其次，在采用人工巡檢的方式時，工作人員要對管線的運行狀態(tài)予以目測，并根據(jù)地下管廊的實際環(huán)境來單獨安裝溫度檢測儀與壓力表，進而對管線的運行狀態(tài)變化予以實時監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)會將視頻畫面及時的傳送至中央計算機系統(tǒng)內(nèi)，在第一時間發(fā)現(xiàn)管線運行中的不良狀態(tài)，并瞬時啟動應急預案。

3.4 重視安全管理與應急管理

（1）安全管理。第一，務必要保證所有參與地下綜合管廊運行維護工作人員的人身安全，使其能夠在最佳狀態(tài)中高效率完成工作任務。并嚴格按照國家所制定的《密閉空間作業(yè)職業(yè)危害防護規(guī)范》中的相關要求，結合地方上的相關作業(yè)規(guī)定來制定出行之有效的安全管理制度。如果地下綜合管廊內(nèi)涉及到明火作業(yè)，則必須要做好充分的防火準備工作，并根據(jù)實際情況來提前設計出行之有效的防火措施，并對動火作業(yè)制度的內(nèi)容予以檢查。第二，作業(yè)單位要主動肩負起安全管理職責，在展開相關作業(yè)活動之前，需要對當?shù)氐牡缆肥┕づc養(yǎng)護管理要求展開全面分析，并在施工現(xiàn)場放置醒目標志，為后續(xù)運維管理工作的高效落實提供支持，使得安全管理人員可以在第一時間發(fā)現(xiàn)問題所在。第三，運維單位需要對綜合管廊的主體、附屬設施以及管線設施的運行狀態(tài)展開綜合評估，并根據(jù)評估結果來制定出后續(xù)的安全管理計劃，將隱患問題控制在搖籃中。第四，運維單位應當在監(jiān)控中心內(nèi)配備足夠數(shù)量的安全管理器材與反恐設備。并組織運維管理人員參與反恐事件預習演練，以此來做好萬全準備。第五，如果在日常的巡檢過程中發(fā)現(xiàn)管線系統(tǒng)存在安全隱患問題，需要在第一時間聯(lián)系管線權屬單位，共同制定出行之有效的解決方案，及時消除安全隱患。

（2）應急管理。首先，運維單位需要充分認識到自己身上所肩負的重大職責，在正式進入到綜合管廊的運維管理階段后，應當與管線的權屬單位建立起暢通無阻的溝通機制。結合以往的運維管理經(jīng)驗，將各個工作環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的突發(fā)事件列舉出來，提前商討出應急預案。在這一環(huán)節(jié)中，管線權屬單位也要積極配合運維單位做好應急管理的工作準備，并嚴格按照應急需求來調(diào)整管線系統(tǒng)的管理制度。其次，運維單位要單獨設置應急物資庫與應急救援小隊，為其配備專業(yè)的救援設備，并在日常的員工教育培訓活動中加入有關于應急管理的內(nèi)容，提高救援人員的專業(yè)能力。最后，應督促管線權屬單位之間建立起功能完善的應急聯(lián)動機制，確保相關信息數(shù)據(jù)可以及時互通與共享。尤其當發(fā)現(xiàn)綜合管廊出現(xiàn)安全異常時，可以在第一時間拿出相對應的應急舉措，將損失控制在最低范圍內(nèi)。

4 結語

綜上所述，地下綜合管廊與現(xiàn)代化城市的建設與發(fā)展密切相關。尤其是最近幾年，隨著我國經(jīng)濟實力的不斷增強，城市基礎設施也開始朝向多元化、現(xiàn)代化、智能化的方向所發(fā)展，地下綜合管廊已經(jīng)成為為城市輸送養(yǎng)分的寶貴生命線。但由于地下綜合管廊的建設規(guī)模較大且成本高昂，為了能夠將其實用性價值更好的發(fā)揮出來，務必要從細節(jié)入手來完善運維管理工作?；诂F(xiàn)實情況來選擇適合的運維技術方案，全面滿足現(xiàn)代化城市建設過程中的個性化運維需求。