地下管線測(cè)量數(shù)據(jù)成果輸出方法及圖件生成技術(shù)研究

徐慧潔

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，遼寧沈陽(yáng)）

地下管道是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，它是能量、信息和物質(zhì)的載體。開(kāi)展地下管線綜合調(diào)查，填補(bǔ)城市基礎(chǔ)設(shè)施功能單元地下管線數(shù)據(jù)空白，開(kāi)發(fā)城市和企業(yè)地下管線動(dòng)態(tài)管理數(shù)據(jù)庫(kù)。它對(duì)城市發(fā)展和擴(kuò)張具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。本文總結(jié)了數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和地下管線特征表，介紹了地下管線圖的制作和繪制。該方法有助于管道測(cè)量數(shù)據(jù)的整理和輸出以及管道特征圖輸出，為地下管道測(cè)量數(shù)據(jù)的分析和整理提供了參照。

1 地下管線檢測(cè)核心內(nèi)容及要求

1.1 地下管線測(cè)量項(xiàng)目

地下管道檢查主要針對(duì)明顯的管道相關(guān)設(shè)備（包括配電箱、變壓器、消防栓、礦井、閥門(mén)井、地下室、儀表井等輔助設(shè)備），需要仔細(xì)檢查敞開(kāi)的地下管道及其輔助設(shè)備并進(jìn)行登記和測(cè)量[1]。

測(cè)試點(diǎn)應(yīng)根據(jù)業(yè)主的實(shí)際需要確定，測(cè)試期間應(yīng)確定每根管道的類(lèi)型和類(lèi)型。管道明顯點(diǎn)的數(shù)據(jù)應(yīng)直接用試驗(yàn)鋼尺測(cè)量，測(cè)量單位是毫米，深度是米。用黑色碳針填寫(xiě)一份明顯的管道點(diǎn)問(wèn)卷，數(shù)據(jù)集的字體必須清晰、清晰且易于識(shí)別。記錄內(nèi)容必須準(zhǔn)確、真實(shí)，不得刪除、修改或復(fù)制。

1.2 檢查地下管道時(shí)的安裝點(diǎn)

管道的明顯點(diǎn)應(yīng)按以下要求確定：

（1） 所有控制孔均在鉆井中心設(shè)置管點(diǎn)。如果油井中心與管道中心之間的距離超過(guò)20 cm，則油井或管道中心點(diǎn)應(yīng)安裝在管道中心。

（2） 測(cè)量排水管道內(nèi)壁的寬度和高度，寬度至少為1 m。對(duì)于寬度不小于1 m 的排水管道，應(yīng)根據(jù)實(shí)際面積測(cè)量邊界，并采用明或暗填埋法。

（3） 通信井應(yīng)安裝側(cè)測(cè)線，溝渠（或排水管道）的邊緣應(yīng)安裝在溝渠的入口和出口處。根據(jù)油井側(cè)管道進(jìn)出地面的投影位置，在螺紋上設(shè)置管點(diǎn)[2]。

（4） 對(duì)于同一類(lèi)型的兩根平行或直線管道，如果管道的中心距離小于或等于0.5 m，則應(yīng)將管點(diǎn)調(diào)整到平面寬度的幾何中心；如果大于0.5 m，則在管道中間設(shè)置一個(gè)管點(diǎn)[3]。

1.3 檢查地下管道的測(cè)深

（1） 管道的埋深應(yīng)以管道的明顯點(diǎn)測(cè)量，單位為米，誤差不應(yīng)超過(guò)±5 cm。地下管道的埋深根據(jù)地下管道類(lèi)型和業(yè)主要求確定。

（2） 管道點(diǎn)的深度由直接測(cè)量的鋼尺測(cè)量。如果無(wú)法直接測(cè)量，應(yīng)使用L 形直尺在地面上測(cè)量。L 形直尺的長(zhǎng)軸必須垂直于地面。測(cè)量時(shí)，必須在地板上畫(huà)一條水平線。水平線和L 形標(biāo)尺長(zhǎng)軸的交點(diǎn)是測(cè)量的起點(diǎn)。

（3） 管端高度采用管埋、直埋聯(lián)軸節(jié)、電測(cè)等方式測(cè)量。管端的高度通過(guò)高程儀來(lái)測(cè)量，管底或溝底的高度通過(guò)埋設(shè)在方溝中的排水裝置來(lái)測(cè)量[4]。

1.4 地下管線檢測(cè)附屬內(nèi)容

1.4.1 材料研究

（1） 應(yīng)標(biāo)識(shí)地下管道材料，如鋼管、鑄鐵管、塑料管、陶瓷管、鋼塑管、壁溝等。

（2） 對(duì)于以管塊、外殼、方槽等形式埋設(shè)的通信和電源，應(yīng)檢查管塊、殼體和槽的材料，并檢查管道的絕緣材料。

（3） 如果對(duì)材料和防護(hù)材料的檢查不明確，應(yīng)以業(yè)主指定的材料為準(zhǔn)[5]。

1.4.2 其他屬性測(cè)試

（1） 配件、結(jié)構(gòu)和材料的名稱(chēng)必須由業(yè)主確認(rèn)。

（2） 調(diào)查內(nèi)容，如生產(chǎn)年份和所有權(quán)單位，應(yīng)根據(jù)庫(kù)存和所有權(quán)單位的圖紙或標(biāo)記完成。

（3） 電纜的額定電壓應(yīng)與試驗(yàn)或業(yè)主單位中規(guī)定的值一致，單位為kV。

（4） 地下管線施工日期精確到一個(gè)月，如“96.08”和“02.00”。填寫(xiě)五個(gè)位置，“00”表示不確定月份。

2 管道數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)并創(chuàng)建和導(dǎo)出圖形后，將根據(jù)程序輸出各種特殊數(shù)據(jù)文件。

2.1 管道點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

地下管線數(shù)據(jù)是AccesssZo03 數(shù)據(jù)庫(kù)的MDB 文件。數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)表的命名規(guī)則如下：

（1） 表名稱(chēng)：兩位管道代碼（例如Telecom DX）+點(diǎn)；

（2） 線路列表名稱(chēng)：兩位管道代碼（如Telecom DX）+線路；

（3） 線性表的名稱(chēng)與頂部點(diǎn)表相鄰[6]，管道點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 地下管線數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

2.2 管道數(shù)據(jù)表的主要設(shè)計(jì)

地下管道的測(cè)試結(jié)果不僅需要生成MDB 格式的數(shù)據(jù)庫(kù)以創(chuàng)建控制系統(tǒng)，還需要導(dǎo)出不同管道的結(jié)果以存檔數(shù)據(jù)。不同管道的基本結(jié)果結(jié)構(gòu)如表1 所示，表中的數(shù)據(jù)類(lèi)型為文本類(lèi)型。

表1 管道成果表數(shù)據(jù)基本結(jié)構(gòu)

3 管線圖制作技術(shù)

3.1 地下管線圖編制

3.1.1 完成1:500 數(shù)字地形圖

根據(jù)研究所1:500 地形圖進(jìn)行了額外測(cè)量和圖層合并?；A(chǔ)的顏色屬性為灰色（AutoCAD 中的顏色編號(hào)為252），輪廓裝飾平面的顏色屬性是黑色（AutoCAD 中顏色編號(hào)為7），這構(gòu)成了管道方案的背景方案，其水平如表2 所示。

表2 地形要素分層與顏色

3.1.2 編制綜合分配計(jì)劃

地下管道的綜合圖像顯示了研究區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有地下管道及其輔助設(shè)備。根據(jù)1:500 地形圖，管道總平面布置按1:500 比例分為若干部分，規(guī)格為50 cmx40 cm。使用提供的1:500 數(shù)字地形圖作為背景圖，導(dǎo)入重疊的管道圖，編輯地圖上的點(diǎn)編號(hào)，標(biāo)記集成管道，并創(chuàng)建完整的管道圖。

（1） 點(diǎn)的圖形編號(hào)由代碼和管道子類(lèi)別編號(hào)組成。在1:500 地形圖中，先對(duì)上級(jí)進(jìn)行編號(hào)，然后對(duì)分支進(jìn)行編號(hào)，從西到東，從北到南。

（2） 地下管線圖上的所有文字類(lèi)型和編號(hào)應(yīng)根據(jù)表3 進(jìn)行標(biāo)記。

（3） 在排水管中，應(yīng)在圖紙上標(biāo)記管段中心的通量符號(hào)，長(zhǎng)度超過(guò)50 mm。

3.2 地下管線圖生成

專(zhuān)業(yè)管道方案是指專(zhuān)業(yè)地下管道及其相關(guān)建（構(gòu)）筑物、地形和附屬結(jié)構(gòu)。根據(jù)管道數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)，地球物理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件生成管道草圖并將其返回給工作組。檢查并修改管道草圖后，將生成正式的管道圖，包括匯總圖和專(zhuān)業(yè)圖。集成地圖包括集成管道網(wǎng)絡(luò)方案，該方案根據(jù)相應(yīng)的顏色生成并區(qū)分不同的管道。它反映了管道點(diǎn)、注釋和符號(hào)的數(shù)量，以及根據(jù)北京標(biāo)準(zhǔn)地圖格式制作的管道綜合地圖。在地圖上，地圖的內(nèi)部形狀被用作基礎(chǔ)地圖，地圖上的所有管道都標(biāo)有相應(yīng)的顏色；專(zhuān)業(yè)地圖包括專(zhuān)業(yè)管網(wǎng)地圖，其中所有信息僅顯示一種管道類(lèi)型和專(zhuān)業(yè)管道平面覆蓋范圍，即在地形背景的平面覆蓋范圍上僅突出顯示一種管線類(lèi)型。

綜合地圖上的管道標(biāo)記內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)地圖不同，但在一個(gè)層面上。管道分層的詳細(xì)信息如下：①管道等級(jí)：代號(hào)+L；②管點(diǎn)層：代號(hào)+P；③字符串注釋級(jí)別：code+lt；④標(biāo)記級(jí)別：代碼+PT。

4 工程運(yùn)用

某工業(yè)區(qū)域需要進(jìn)行管道勘測(cè)。該區(qū)域的管道系統(tǒng)主要用于輸送各類(lèi)液體和氣體。該管道系統(tǒng)包括主干管道和分支管道，總長(zhǎng)度約為10 km。主干管道沿著工業(yè)區(qū)域的主要道路鋪設(shè)，分支管道則連接到各個(gè)生產(chǎn)設(shè)施和儲(chǔ)罐。經(jīng)勘察測(cè)量區(qū)域內(nèi)包含給水、排水、熱力、通信和電力五種類(lèi)型管道。本次管道數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括：管道尺寸、使用年限、管道材質(zhì)、權(quán)屬單位等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

測(cè)量區(qū)范圍劃定為東西約5 km，南北約3 km。為了避開(kāi)高大的建筑物以及電磁干擾，同時(shí)確保整個(gè)測(cè)區(qū)范圍的控制，在合適的位置布設(shè)了6 個(gè)控制點(diǎn)，形成基礎(chǔ)控制網(wǎng)。在設(shè)計(jì)布設(shè)方案時(shí)，充分考慮了實(shí)地情況、測(cè)量要求和技術(shù)要求，以確保布設(shè)點(diǎn)的精度和可靠性。

水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)部分包括水準(zhǔn)線路的平差和誤差精度評(píng)定工作。為確保結(jié)果可靠，我們采用了兩種不同的平差方法：天寶DINI03 數(shù)字水準(zhǔn)儀和清華三維nasew2003 電腦軟件。通過(guò)對(duì)平差結(jié)果進(jìn)行相互檢核，能夠降低重復(fù)率，確保精度評(píng)定的準(zhǔn)確性。具體高層測(cè)量數(shù)據(jù)如圖2 所示。

圖2 實(shí)測(cè)區(qū)域控制點(diǎn)及高程值

結(jié)合章節(jié)2 管道數(shù)據(jù)構(gòu)成方法以及章節(jié)3 管線制圖技術(shù)，將己有的管線數(shù)據(jù)與我們提供的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，通過(guò)管線圖的編繪和不同類(lèi)型管線顏色和編號(hào)區(qū)分，形成了一張綜合地下管線圖的成果圖(如圖3 所示)。為保證編繪結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用了高精度測(cè)量技術(shù)和數(shù)據(jù)處理方法，并嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

圖3 地下管線分布圖

5 結(jié)論

地下管道檢測(cè)行業(yè)是中國(guó)快速城市化和相對(duì)落后的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)體系的產(chǎn)物。地下管道檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的眾多研究和杰出成果證實(shí)了工業(yè)工人的不斷研究和創(chuàng)新。地下管線重要的是現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)和實(shí)地信息精準(zhǔn)測(cè)量，這要求政府加強(qiáng)管道建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)施動(dòng)態(tài)管道信息管理。

本文論述了管道高層的測(cè)量要求、管道數(shù)據(jù)庫(kù)建立和管道制圖技術(shù)。并結(jié)合實(shí)例構(gòu)建了地下管線分布圖以及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，為確保城市地下管線穩(wěn)定可靠運(yùn)行，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康可持續(xù)發(fā)展提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。