一、建设必要性

城市管网问题凸显

北京暴雨内涝、青岛输油管道爆炸、长沙女孩坠井、兰州自来水苯超标等事件，揭示出城市现有管网存在缺乏智能控制等问题，无法在危机时及时应对，凸显了智慧管网建设的紧迫性。

政策大力推动

国家各级管理部门出台多项政策，如《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》等，国务院常务会议也对城市地下综合管廊建设作出部署，为智慧管网建设提供政策支持与指引。

二、智慧化总体设计

建设思路

遵循 “统一规划、统一管理、统一建设、统一运营” 原则，实现地上地下设施一次建成，避免道路重复开挖，节约资金。建立省城市地下管线综合管理联席会议制度，推动制度统一化。通过物联网、云平台、大数据、监控系统(SCADA)、数字城市三维地理信息、人工智能等技术应用，实现从感知到云端的闭环管理，达成管网全生命周期管理，形成闭环、良性循环。

总体架构

整体架构涵盖多个层面，包括基础空间数据库、综合管网数据库、业务属性数据库等数据资源层，以及实现各种功能的应用系统层，各部分协同工作，共同支撑智慧管网的运行。(文档中总体架构图可进一步细化解读各部分关系与功能，但未详细阐述，可根据实际需求补充)

系统特点

严格遵循标准规范，便于开发共享，能够与公共信息平台对接。基于 SOA 架构，提供开放软件框架，具备良好可扩展性，采用 WebService，数据、搜索、分析和交互为独立服务，支持自定义扩展服务，可无缝聚合第三方服务。

三、建设方案

(一)普查与建库

数据资源采集

基础空间数据库

综合管网分布需城市基础数据作背景，可从当地国土规划部门或相关企业获取地形、影像、行政区划、交通、水系、植被等基础空间数据，为管网精细化管理提供支撑。

综合管网数据库

明确数据标准，包括地理信息要素分类与编码、分层与单元划分、元数据标准、数据字典、要素图示等多方面标准规范，确保数据的准确性、一致性和通用性。

涵盖多种管线及管点信息，如供水管线、排水管线、供暖管线等管线信息，以及阀门、泵站等管点信息，同时包含设施设备维修记录、档案管理、用户信息、SCADA 监测信息等业务属性数据，实现集中管理、统一应用。

业务属性数据库

存储各种管线在规划、设计、施工、营业、服务、发展等过程中产生的业务数据，如设施设备属性、维修记录、用户信息、SCADA 历史监测信息等，该类数据无明显空间位置信息，但对管网管理决策具有重要意义。

(二)管线综合管理平台

管线监理成图子系统

目标与功能：对入库数据进行检查，确保数据准确。具备数据监理功能，包括数据导入、检查项设定(如空值检查、完整性及一致性检查、图形与属性正确性检查等)、质检方案编辑与执行、质检结果导出等，可有效发现并纠正数据错误。

工作流程与实例：通过实例展示了数据质检的过程，如对青州管线数据进行检查，包括数据分层、图层冗余与缺失检查、图形正确性检查、属性正确性检查(涉及字段类型、长度、约束等)、连通性检查等多方面检查，根据质检结果可对数据进行修正完善，保证数据质量。

管线管理子系统

目标与功能

实现管线数据管理、查询统计、辅助分析决策等功能，为城市地下管网日常管理、设计施工、分析统计、规划决策提供依据。

功能模块

视图操作与图层管理：可进行地图浏览、缩放、平移等视图操作，对图层进行管理，包括底图数据、管网数据等图层的显示控制，设置图层属性、检查规则等。

查询功能：提供多种查询方式，如缓冲区查询、矩形查询、多边形查询、简单条件查询(管径、材质、区域、埋深等条件查询)，可根据需求准确查询所需管线信息，并支持查询结果导出与定位。

统计功能：实现各类统计分析，如所有管线长度、分类、管点分类、管径、材质、埋深统计，区域管线长度与管点数量统计，按简单条件统计等，统计结果可通过表格、图表(柱状图、饼状图等)展示，为决策提供数据支持。

分析功能：包括横断面分析、纵断面分析、垂直净距分析、水平净距分析、碰撞分析、拆迁分析、预警分析、爆管分析、最短路径分析、流向分析、连通性分析、覆土分析等，为管网规划、设计、维护提供科学依据。

数据更新与管理：支持数据更新操作，如生成历史版本、数据入库配置、数据检查、更新工程管理等，可对管网数据进行动态管理，确保数据时效性与准确性。同时具备输出栅格数据、裁剪导出、格式转换、打印设置等功能，方便数据应用与成果输出。

测量与标注功能：提供距离量算、面积量算、扯旗标注、特征点坐标标注、管线属性标注、管点属性标注等工具，便于对管网进行测量与信息标注，辅助管网分析与管理。

系统管理功能：包括日志管理、权限管理、部门维护、个人信息维护、地图图层与符号设置、信息整合集成、地图浏览快捷键设置、管线属性表维护、系统标准库维护等，保障系统稳定运行与安全管理。

(三)管线共享发布子系统

目标与功能

在 B/S 架构下，实现地下管线的查询统计与分析决策，方便用户通过浏览器访问和使用管网数据。

功能模块

视图浏览与定位功能：提供视图浏览功能，可进行道路定位、名称定位，通过书签夹保存当前视野，方便快速定位到特定区域或地点，便于用户查找和查看管网信息。

查询功能：支持点选查询、缓冲区查询、空间查询、坐标查询、管径查询、材质查询、埋深查询等多种查询方式，用户可根据不同需求灵活查询管网相关信息，查询结果可直观展示在地图上。

统计功能：具备管线长度、分类、管径、材质、埋深统计功能，可按简单条件进行统计，统计结果以表格、图表(柱状图、饼状图等)形式展示，方便用户直观了解管网数据特征。

分析功能：可进行横断面分析、纵断面分析、覆土分析、净距分析、预警分析、连通性分析等，为管网规划、维护、安全评估等提供分析支持。

打印功能：提供矩形区域打印、多边形区域打印、当前地图打印等打印方式，用户可根据需求选择合适的打印范围，输出管网相关图纸。

(四)管线电子报批子系统

目标与功能

实现管线设计 - 审批 - 入库一体化管理，涵盖报案前设计辅助、窗口收件初审辅助、后台审批辅助、审完结案数据入库辅助等环节，提高管线报批效率与管理水平。

功能模块

申请与审批流程：用户可进行综合管线查看申请、管线数据上报申请等操作，提交申请材料后，由管线普查办公室进行审批，审批结果(批准或不批准)及回复意见可供申请人查看，申请人还可查看申请流程信息。

辅助功能：提供网上咨询、投诉处理功能，方便用户与管理部门沟通交流，及时解决问题。

(五)管线 CAD 查询与编辑子系统

目标与功能

实现基于 CAD 环境的管线数据查询、编辑与分析功能，方便专业人员在 CAD 软件中对管线数据进行操作与处理。

功能模块

查询功能：支持 SDE 调图(任意方式调图、多边形加载、缓冲区加载)，可查询管线管点信息，包括管线类型、起始管点、终止管点、管径、埋设方式、所在道路等详细信息，并提供查询列表展示查询结果。

统计功能：能够进行管线统计，可按数据库、统计类别(如电力通讯管线、工业管线、雨水管线等)、选择范围(多边形、缓冲区等)进行统计，统计结果包括管点数量、管线数量、管线长度等信息，可输出到 xls 文件。

分析功能：提供断面分析(纵断面分析、横断面分析)功能，可绘制断面线并分析管线纵面信息(如起点埋深、终点埋深、管径、长度、坡度等)和横断面信息(如管线类型、埋深深度、管径、管线高程、地面高程、管线间距等)，分析结果可输出到 CAD。

编辑功能：可对管线属性进行编辑，包括选择管线、设置标注文字选项、显示或隐藏标注、进行字段设置等，同时支持管点 / 管线标注工具，方便对管线信息进行标注与管理。

(六)管线设计审查子系统

目标与功能：完成地下管线设计、方案审查、指标核算，确保管线设计符合规范要求，提高管线建设质量。

功能模块：实现地下综合管线设计、设计方案审核、各类报表及图表输出、规划和验线比对等功能，通过系统对设计方案进行全面审查，保障设计合理性与可行性。

(七)管线三维应用子系统

目标与功能

实现管网的三维查询、统计、分析等功能，为管网管理提供更直观、全面的视角。

功能模块

系统操作与功能：提供工程编辑分析、查询、统计、专题浏览等功能，可进行地面透明度设置、地上地下浏览切换、快速定位、图层控制(包括管线图层、基础图层管理)、纹理类型设置、开启碰撞检测、全屏显示、双屏对比与联动等操作，方便用户对三维管网场景进行操作与观察。

查询功能：支持属性查询、空间查询(包括点性质查询、关键字查询、管径查询、材质查询、字段查询等)，用户可通过多种方式快速查询所需管网信息，查询结果可直观展示在三维场景中。

统计功能：具备管径分段统计、埋深分段统计、点性质分类汇总、管径分类汇总、材质分类汇总等统计功能，统计结果以表格形式展示，为管网管理提供数据支持。

分析功能：可进行水平净距分析、垂直净距分析、碰撞分析、覆土分析、横断面分析、纵断面分析、联通分析、爆管分析、缓冲分析、设施搜索等分析操作，为管网规划、设计、维护提供科学依据。

标注与量算功能：提供标高标注、管径标注、埋深标注、坐标标注、距离标注、扯旗标注、坡度标注等标注工具，以及水平距离、垂直距离、空间距离、地表距离、水平面积、地表面积等量算功能，方便用户对管网进行标注与测量。

(八)管线档案管理子系统

目标与功能

完成管线档案管理数字化，支持档案查询统计，提高档案管理效率与利用价值。

功能模块

档案管理功能：包括档案著录(可选择工程相关信息进行著录，如工程序号、建设单位、许可证编号等)、档案分类管理(可对档案进行分类，如综合类、城市勘测类、地下管线类等，并对分类属性进行管理)、档案入库统计(可按时间统计档案入库数量)、借阅统计(可统计借阅人次、借阅数量等)、借阅记录查询(可查询借阅申请的相关信息，如案卷号、申请时间、申请人、借阅原因等)。

(九)工程管理子系统

目标与功能

实现施工审批、施工开挖管理、管线竣工测量管理、项目跟踪管理，确保工程建设合法合规、顺利进行。

功能模块

施工审批流程：包括填写地下管线工程施工图审查登记表、进行审查信息(初步审查 + 专项审查)、审查合格后报建登记、办理施工许可证等环节，涉及多个部门协作，如设计单位提交资料、建设单位申请办理、工程管理科和工程监督稽查科负责审查与监督等。

施工开挖管理：对施工开挖过程进行管理，确保施工安全与管线保护。

竣工测量管理：负责管线竣工后的测量管理工作，保证竣工数据准确。

(十)管线巡护管理子系统

目标与功能

实现巡护管理和应急调度，保障管网安全运行。

功能模块

数据管理：实现管线数据浏览查看、设施编辑更新(包括设施信息、缺陷信息、修复核实信息)，方便巡护人员及时了解管网状态。

巡线任务管理：包括巡线任务制作管理(巡线计划制作、分段、必经点设置)、巡线任务管理(定期更新、设置查看)，确保巡线工作有序进行。

人员定位监控：实时定位巡护人员位置、监控人员状态(在线状态、任务状态)、支持历史轨迹回放(轨迹查询、显示设置、播放控制)，便于管理与调度。

突发事件管理：实现突发事件编辑(查询、添加、修改、删除)、信息浏览(文字、图片、视频)、处置情况设置，及时处理突发事件。

信息统计分析：进行日常工作统计，包括巡线计划统计(计划、分段、必经点)、巡线信息统计(事故发生频率、多发位置)、突发事件统计、巡线核实统计(巡检人员负责路段必经点检查情况)，统计信息可导出为 Excel，以图表形式展示，为管理决策提供依据。

(十一)应急处置子系统

目标与功能

提供管网应急事件的预案及辅助决策，提高应急处置能力。

功能模块

预案管理：包括应急预案查询(可按条件查询预案，如备案编号、名称、类别等)、审核维护(对预案进行审核、上报、退回、删除等操作)、演练信息录入(记录演练相关信息，如方式、名称、日期、地点等)。

应急处置功能：在突发事件发生时，可进行事故定位(手动或自动)、信息描述(如事故类型、发生地址、处置方法等)、生成预先处置方案、启动应急预案，同时具备救援、警戒、疏散、标绘等功能，辅助应急决策与现场处置。

(十二)管线运行监测子系统

目标与功能

实现管网数据的动态监测、预警、分析，保障管网运行安全稳定。

功能模块

数据监测与展示：通过数据采集获取管网流量、压力、噪声强度等数据，以走势曲线、实时统计、图表(直方图、趋势图)等形式展示数据变化，同时可在地图上定位设备，直观呈现设备分布与运行状态。

预警功能：根据设定阈值对异常数据进行预警，如设备运行参数超过预警阀值时发出预警，提示管理人员及时处理。

查询分析功能：支持流量计历史数据查询(可按日、月、年曲线查询)，对监测数据进行趋势分析、历史统计，为管网运行管理提供数据支持与决策依据。

(十三)地下管网共享交换子系统

目标与功能

实现管线数据的共享服务，促进数据流通与应用。

功能模块

服务管理功能：支持综合管网与专业管网数据的共享服务管理，包括服务注册、配置管理、权限管理、用户管理等，确保共享服务安全可靠、有序运行。

数据共享功能：支持与智慧城市公共信息平台共享服务对接，提供共享服务资源检索、申请功能，方便用户获取所需管网数据，同时对共享服务状态进行监测、日志进行监管，保障服务质量与数据安全。