城市管网是城市的生命线,是城市赖以生存和发展的基础,也是城市规划、建设、管理及运营的核心。近年来,由于城市管网设备设施老化、高压运转、野蛮施工、极端天气等原因,造成了多起重大地下管线事故,对人民群众生命财产安全构成了巨大损失,严重影响了城市生活、生产的正常秩序。为了解决管网问题,国家及各级政府相继出台有关政策,积极引导智慧管网建设。 平台概述 在此背景之下,为助力保障城市生命线,苍穹数码依托自身KQGIS平台优势、能力及多年的信息化项目建设经验,针对地下管网管理现状、问题及发展趋势打造了智慧管网综合管理平台,实现管网的规划、设计、施工、运营、评估等全生命周期管理,为城市管网管理部门、企业和公众提供一站式信息服务。 苍穹智慧管网综合管理平台汇聚地上地下空间数据、业务数据,构建全场景三维数字模型,提供管网数据管理、建模、信息查询、决策分析、管网养护检测、数据共享等应用,实现管网管理数字化可视化、决策分析智能化、信息共享便捷化,助力智慧城市建设。 平台概述 在此背景之下,为助力保障城市生命线,苍穹数码依托自身KQGIS平台优势、能力及多年的信息化项目建设经验,针对地下管网管理现状、问题及发展趋势打造了智慧管网综合管理平台,实现管网的规划、设计、施工、运营、评估等全生命周期管理,为城市管网管理部门、企业和公众提供一站式信息服务。 苍穹智慧管网综合管理平台汇聚地上地下空间数据、业务数据,构建全场景三维数字模型,提供管网数据管理、建模、信息查询、决策分析、管网养护检测、数据共享等应用,实现管网管理数字化可视化、决策分析智能化、信息共享便捷化,助力智慧城市建设。
智慧管网平台平台功能 (一)数据管理,实现管网数字化 为数据建库人员提供专业管线数据管理工具,对普查的成果进行数据建库、入库、质检和维护,支持对多来源数据进行处理,通过对管网数据进行编辑、维护、检查、实时更新,确保了管网数据的准确性、完整性和现势性,并提供管网数据一键导入、数据快速检查、一键成图、数据快速导出等多项功能,实现了管网的数字化,为管网智慧化管理提供了数据基础。
管网数据管理(二)数据建模,实现管网可视化 采用自动化参数智能建模技术,对城市地下管线涉及的8大类、40个小类的管线数据,基于管网的特性,按照管件的形状规则性、位置特征、尺寸结构和拓扑连接关系,实现管线和管网附属设施无缝拼接和真实展现,实现参数化建模,对入库的二维数据一键导入快速生成三维管网模型,同时支持基于增量更新管线数据,动态地对三维管线模型进行更新。
一键生成管网模型对于管线的材质,可进行真实纹理贴图,并支持纹理(图片)及管网模型库的扩展,实现管网实体高度还原仿真,同时采用游戏引擎技术,在虚拟场景中完美呈现多要素三维模型,完美呈现管网材质和空间属性信息,实现管网的可视化。
管网模型库
管网UE特效(三)查询统计,实现管理数据化 采用数字孪生技术,将基础地理数据、物联感知数据等场景数据与地下管线模型数据有机结合,将“看不见、摸不着的“城市生命线”立体化地展现出来;将DEM、DOM、倾斜摄影等场景数据与地下管线模型在一个系统中进行统一展示,通过现有的管网图形参数及属性信息,实现地下管线的三维展示、区域内管网信息汇总、管网二三维一体化联动,同时,实现对各类数据的快速查询统计、定位等,为管网的分析决策提供数据支撑和可视化分析应用。
查询统计
地上地下(四)数据分析,实现决策科学化 通过大数据、人工智能、数字孪生等丰富的技术手段,将管网工程规划、管线施工建设、管网竣工核查、管网事故决策、管网老旧改造等管网业务进行多维度分析,实现管线业务从规划、建设、管理及管线运维处理的“全生命周期”分析应用,真正做到分析决策简单化、业务管理精细化,为城市管理部门对城市管线空间规划设计管理提供智能决策方案。 1.断面分析:一根线可视化区域断面 “一根线”可视化区域断面管线分布,智能分析管线规划合理性,高效验证竣工入库管线准确性。
断面分析2.辅助规划碰撞分析 打破复杂空间局限性、高精度验证管线埋设合理性、辅助规划建设、优化资源配置、规避事故风险。 3.施工模拟开挖分析 道路地面一键开挖,智能模拟推演施工过程,直观映射地下管线敷设现状,助力管线科学施工。
开挖分析4.竣工核查覆土分析 区域一键选定,管网覆土实时可视化,及时验证管线施工规范性,辅助管网竣工核查。
覆土分析5.事故处置爆管分析 爆管风险实时感知、全区域覆盖,故障快速追踪定位,处置全流程仿真模拟,辅助管线事故抢险应急预案制定。
爆管分析6.超期服役预警分析 全局纵览超期服役管线,超期自动报警,地下管网全生命周期智慧管控,辅助管网运维。
预警分析7.其他应用 平台还支持断面分析、净距分析、流向分析、连通性分析等功能,以智慧化分析模型反哺管网日常管理工作的开展。 (五)养护巡查,实现养护便捷化
管网巡检PC端基于管网网格化管理理念,依托智慧官网平台进行PC端管控+移动端巡查相结合的模式,能有效实现管网设施的日常巡查、养护的网格化管理,以网格任务为驱动,提供管网设施的任务巡查、问题发现、故障处置、监督管控等一体化的流程管理,打造线上线下一体化、内业外勤一体化的智能联动巡检新模式。
管网巡检移动端采用MR、AR技术帮助管理者实时把握管线的实际情况,实现对管网的预览查看,能够更加清晰明了地看到管线的埋深、类型、材质等系统运行情况。
管网巡检MR端(六)管道检测,实现预警智能化 利用微型管道机器人,深入到管道内部,智能拍摄管道内部状态并生成管道检测视频,智慧管网平台对检测视频进行智能分析,判断管道是否破损、是否通畅,以及轨迹路径和异常点的位置,生成管道检测数据表,并在三维空间上进行同步展示和回放,便于管理人员精准定位故障点,进一步解决监管盲区的问题。
管道检测
(七)信息门户,数据共享便捷化 构建统一的智慧管网云门户,面向住建、部门、水务公司、燃气公司提供数据共享与交换支持服务,提供数据服务、功能服务、运维管理等,实现管网资源的注册、申请、审核全流程管理,促进管网数据的开放与共享,助力城市管网信息的即时交换,赋能智慧化业务应用。 项目案例 苍穹智慧管网综合管理平台已经应用于华中农业大学、云享乌镇、安丘地下管网、北京奥体中心综合管网、新疆兵团综合管网等多个大型城市地下管网项目,取得了良好的应用效果。通过平台建设,为管网的科学化管理提供可靠的基础数据和有效的监管手段。
华中农业大学综合管网项目案例
云享乌镇综合管网项目案例
安丘地下管网综合管网项目案例
北京奥体中心综合管网综合管网项目案例
新疆兵团综合管网项目案例结语 城市管网作为当前城市地下的“生命线”,对其进行科学化、智能化地管理是城市基础设施建设工作的重要环节。苍穹数码依托自身在城市基础设施智能化领域沉淀的经验和优势,紧密结合供水、燃气、排水、热力、综合管网等业务领域管网管理需要,实时掌握地下“生命线”现状,进行城市管网的“规划、建设、运营、维护”全生命周期管理,提升城市地下管线管理的数字化、智能化水平,保障城市地下“生命线”安全运行,助力推动智慧城市建设发展。
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