城市基础设施是促进城市社会经济事业发展、满足人民群众生产生活的基本条件,又是保障城市安全运行、改善城市环境、提升城市承载水平、增加城市容量和实现城市稳定协调发展的基础。随着城市的快速发展,城市安全新兴风险、传统产业风险、区域风险等积聚滋生、复杂多变、易发多发,一些城市相继发生重特大生产安全事故/灾害,暴露出当前我国部分城市存在地下基础设施底数不清、统筹协调不足、预警处置机制不健全、运行管理不到位的问题。基于上述问题,2020年12月30日,住房城乡建设部颁发了《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》(建城〔2020〕111号),要求到2023年年底前,基本完成设施普查,摸清底数,掌握存在的隐患风险点并限期消除,地级及以上城市建立和完善综合管理信息平台。到2025年年底前,基本实现综合管理信息平台全覆盖,城市地下市政基础设施建设协调机制更加健全,城市地下市政基础设施建设效率明显提高,安全隐患及事故明显减少,城市安全韧性显著提升。
01城市燃气泄漏爆炸事故频发
据统计,2021年城市燃气管道总长度达到83.37万公里,2010—2021年年均复合增长率10.9%,老旧燃气管道超10万公里。2016 年-2021 年,6年共发生燃气安全事故4394起,死伤近5500 人,其中2021年连续3个季度发生7起较大以上事故。
02城市地下空洞事故频发
据统计,每年地面塌陷造成数百人员伤亡,经济损失达数十亿元,全国每年地面塌陷事故 600 起以上,一半以上由管网破损导致,主要原因为明漏暗漏频发,长期冲刷道路和建筑物的基础,引发道路塌陷和建筑物垮塌。
03城市内涝普遍存在
根据住建部对中国 351 个城市的内涝情况调研显示,213 个城市发生过不同程度的积水内涝,占调查城市 62%,内涝灾害最大积水深度超过 50 厘米的城市占 74.6%;有 57 个城市的最大积水时间超过 12 小时,排水系统问题突出。
随着城市建设的快速发展,城市基础设施的规模也逐渐扩大,城市管理部门现有管理手段已无法满足城市基础设施管理需求以及新型智慧城市发展与建设新理念,且各个城市基础设施权属单位设施数据的共享与交互困难,亟需树立数字化新理念。以数字化手段化解建设与管理的矛盾,系统性重塑城市地下市政基础设施建设管理的体制机制。
作为中国领先的基础设施智能化综合服务提供商,众智鸿图「城市基础设施普查和综合管理信息平台解决方案」,从提高城市治理能力,提升城市韧性,保障城市安全运行出发,以摸清城市基础设施底数、建立城市基础设施数据中心、打造城市基础设施丰富应用为目标,基于“地上地下资源精细化协同管理”的先进理念,借助物联网、云计算、大数据、CIM、GIS等技术 ,打造城市基础设施综合管理信息平台。
一、城市基础设施普查建库
普查对象主要是城市建成区范围内的道路及路面以下的管网和设施,主要包括地下管线工程设施、地下交通设施、地下其他工程等,对穿越非普查区的各类设施不能中断,形成完整的市政基础设施功能体系。采用资料调查、现状调绘(现场调查、实地探查、外业测量)等方法获取地下市政基础设施的空间信息、管理信息和技术信息。
(一)地下管线设施(11类)
给水、再生水、雨水、污水、热力、燃气、电力(照明、广播、电视和信息通信)、综合管廊、工业管线等及其附属设施。
关键指标35项:
(1)管理信息(9项)
设施名称/设施位置/政府主管部门/运管、权属、特许经营单位/建设单位/设计单位建成时间运行时间/设计使用年限。
(2)技术信息(26项)
功能属性/平面位置、坐标/覆土深度、高程/管线材质、管材保温材料、管材内外防腐做法/长度、起止点/管径或 断面尺寸/输送介质、介质温度/压力、水位、流向(走向)/敷设方式/连接方式、基础形式、接口方式/使用状况、外观检查、完好程度、淤积深度/沿线灾害隐患/地质 条件/是否处于地震断裂带/地下水情况/地基情况/结构设计使用年限/结构设计安全等级/抗黑设防烈度/防洪设计 标准/施工方式/管线附属设施尺寸及相关信息上的附属设 施中心点及外轮廓尺寸/管线附属设施/管线特征点/电力管线接地情况/排水管线流域及标准。
(二)地下交通设施(6类)
人行地下通道、城市地下道路、城市轨道交通、地下铁路、地下公共停车场、地下交通枢纽。
关键指标29项:
(1)管理信息(9项)
设施名称/设施位置、道路等级、设计时速、红线宽度/政府主管部门/运管、权属、特许经营单位/建设单位/设计单位/ 建成时间/运行时间/设计使用年限。
(2)技术信息(20项)
功能属性、道路等级、设计时速/平面位置、坐标/覆土深度、高程/起止点冲击等/红线宽度、路幅断面形式/使用状完好程度/裂缝情况变形缝情况、水渍面积/沿线灾害隐患/ 地质条件/是否处于地晨断裂带/地下水情/地基情 况/基础形式/结构形式/结构设计安全等级/抗晨设防烈度防水等级/防洪设计标准排水设计标准/施工方式/交通附属设施。
(三)地下其他工程(4类)
人防工程、地下河道、其他地下空间、废弃工程。
关键指标29项:
(1)管理信息(9项)
设施名称/设施位置/政府主管部门/运管、权属、特许经营单位/建设单位/设计单位/勘察单位/施工单位/设计使用年限/建成年月。
(2)技术信息(20项)
功能属性/平面位置、坐标/覆土深度、高程/起止点冲击 等/红线宽度/使用状况、完好程度/裂缝情况、变形缝情况、水渍面积/沿线灾害隐患/地质条件/是否处于地震断裂带/地下水情/地基情况/基础形式/结构形式/结构设计 安全等级/抗晨设防烈度/防水等级/防洪设计标准、排水设计标准/施工方式/交通附属设施。
二、城市基础设施综合管理信息平台
综合管理信息平台的建设将地下空间作为一个有机整体进行统筹管理,实现城市地下基础设施信息的采集、更新、利用、共享,满足设施规划建设、运行服务、应急防灾等工作需要。
(一)数据一体化采集入库系统
利用平板电脑和RTK相结合的“内、外业一体化”的采集模式,简化数据采集流程,极大提高采集效率,地下市政基础设施坐标、属性、图片“一步到位”、便捷高效。
(二)数据编辑系统
支持数据导入、数据编辑、数据维护、数据检查、数据导出等实用专业功能,助力专业数据维护人员提升工作效率,保障地下市政基础设施数据及时更新和实时维护,保证数据的准确性。
(三)基础设施信息管理系统
实现基础设施数字化、动态化、可视化管理,辅助全面掌握基础设施数据,摸清家底,为基础设施规划、设计、施工、运营、评估提供可靠依据。
(四)基础设施综合管理信息系统
依托城市信息模型(CIM)基础平台,建立可感知、实时动态、虚实交互的基础设施数字孪生融合应用,构建地下空间全要素综合三维数据底图,实现一张图、监测预警、应急管理等功能,提升政府监管、权属单位运维保障能力。
(五)AR智慧基础设施管理系统
AR智慧基础设施管理系统基于手持端和眼镜端,借助AR前沿技术,实现对城市基础设施数字化、动态化、可视化的管理,提升业务管理效能。
(六)基础设施移动GIS系统
基础设施移动GIS系统以移动互联网、GIS为支撑,以智能手机或平板电脑为终端,结合北斗、GPS等定位技术,实现城市基础设施的浏览、查询、统计、分析等应用,满足不同层面的多场景应用。
· 方案亮点 ·
01技术先进
平台综合利用物联网、AR、AI、数字孪生等前沿先进技术,在切实满足用户业务需求的基础上积极提升产品的用户体验。
02数据机制
采用数据“采集—成图—审核—入库”一体化操作模式,解决传统数据采集工作内外业分步处理、现场核实困难、精度难以保证、入库流程繁琐等问题,显著提高数据采集、检查、入库和更新工作效率。
03共享集成
整合地下市政基础设施基础数据资源,统一数据标准,实现数据资源的“集中管理、分布应用”,通过与“一网统管”基础平台对接,实现省、市、县三级监管单位的纵向数据共享,管理部门与应用部门的横向数据共享。
04实时监测
实时监测城市基础设施的运行状况,及时发现故障和问题,实现城市地下基础设施监测预警功能,提升政府监管、权属单位运维保障能力。
05管理闭环
依托数字孪生底座构建涵盖一张图-运行监测-风险管控-应急管理等环节的综合管理闭环机制,打造可感知、实时动态、虚实交互的城市地下基础设施数字孪生融合应用,指导城市地下基础设施高效管理。
06统一管理
实现城市地下空间和市政基础设施的统一管理,有利于合理部署各类基础设施的空间和规模,推动建立完善城市地下市政基础设施建设协调机制,促进相关部门沟通共享建设计划、工程实施、运行维护等方面信息的管理。