面向共享交换的地下管线管控系统设计与实现

王敏晔，管延文，何颂宇

（1.浙江省城乡规划设计研究院，浙江 杭州 310030； 2.华中科技大学，湖北 武汉 430074；3.景德镇华润燃气有限公司，江西 景德镇 333000）

面向共享交换的地下管线管控系统设计与实现

王敏晔1，管延文2，何颂宇3

（1.浙江省城乡规划设计研究院，浙江 杭州 310030； 2.华中科技大学，湖北 武汉 430074；3.景德镇华润燃气有限公司，江西 景德镇 333000）

为保证对地下管线普查数据的持续更新，避免数据失效引起的再次大规模更新，将数字城市地理空间框架“共享交换”的思路引入地下管线系统，实现了对地下管线的规划审批、建设、竣工验收等整个流程中多个政务部门之间的流程监控和业务状态查询，从技术层面加强执法监督力度，确保每个管线项目的竣工测绘数据都能及时更新到系统中。

地下管线；共享交换；管控；数字城市

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划、建设和管理的重要内容，也是城市赖以生存和发展的物质基础，是城市的地下“生命线”。近年来，随着城市建设的快速发展、道路的更新改造、输油（气）管道等重点工程的建设，城市管线的种类大大增加；随着城市新区、中央商务区等区块的开发建设，各类地下管线随着建设进程而延伸。2014-06-14国务院办公厅印发了国办发〔2014〕27号《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，要求2015年底前，完成城市地下管线普查，建立综合管理信息系统，编制完成地下管线综合规划。我国城市管线信息系统的建立开始于20 世纪80 年代末，先后在北京、上海、广和无锡、常州、佛山等中小城市建立了一批相对较先进的城市管线信息系统。浙江省10 a前也开始了统筹规划工程管线集约利用地下空间的相关研究[1]。

国内学者对地下管线系统进行了大量研究，如文献[2]～ [4]对城市地下管线的数据模型进行了研究，文献[5]、[6]对城市地下管线的软件系统架构进行了研究，文献[7]、[8]对城市地下管线的三维可视化进行了研究；但对管线数据的共享交换和持续维护更新研究得较少。

各地在管线普查阶段，通过建设地下管线系统实现了数据的有效管理。但随着时间的推移，普查数据由于没有得到持续更新，很快就失效的问题也随之暴露。究其原因，主要有3个方面：①城市管线的审批、建设、竣工验收等涉及众多单位和部门，由于相关单位之间无有效协作，滋生监管的真空地带；②缺乏有效的管理制度，对各个部门职责未进行明确划分，对施工单位的竣工测绘数据上报也无强制执行的惩罚措施；③缺少一个能有效串联各管线权属单位的信息化务审批等多种功能（图1）。

图1 总体框架图

同时，整个系统分为Web端与移动端两部分。Web端主要实现管线项目审批流程各环节结果的上传和查阅，并能发布各类政策法规、新闻公告；移动端作为系统的一个扩展端，主要解决即时项目图文数据加载，满足现场巡查执法需求，与Web端共用数据库。系统，未能利用技术手段实现管线的全生命周期管理。

1 系统设计与实现

1.1 总体框架

本项目按照层结构进行设计，分为数据层、服务层和应用层。数据层基于Oracle，实现对业务数据、地下管线数据的管理，基础地理信息数据、元数据和三维模型数据则从地理信息公共服务平台获取；服务层则通过ArcSDE、3D组件等第三方软件访问数据层；应用层主要完成管线探测成果数据的校检、入库、更新、浏览、查询、统计、分析、信息发布、共享交换和业

1.2 技术路线

系统采用商业数据库Oracle11g结合ArcSDE存储和管理各类空间数据；并利用ESRI所提供的GeoDatabase模型对这些数据进行组织，对具备空间关联关系的数据进行关联。对C/S系统，基于ArcEngine采用应用框架+插件技术进行开发，所涉及到的控制信息、消息信息均采用XML统一传递；对B/S系统，采用C#结合JavaScript技术进行Web前端开发，后台服务开发则使用C#完成，地理信息服务通过 ArcGIS Server进行发布。

本系统已在金华市进行了实地部署，目前系统运行正常，实现了预期的目标（图2～5）。

图2 案卷办理

图3 系统设置

图4 项目查询（移动端）

2 关键技术

2.1 基于共享交换的业务协同技术

本系统实现与权属单位专业管线系统进行数据的共享交换（图6）。专业管线系统可从本系统中获取地形图数据和准确的管线坐标信息，以支持管线的设计和对专业管线中管线坐标的更新；本系统可从专业管线系统中获取更完备的属性信息，在应急情况下，通过专业管线系统提供的应急分析服务进行灾情/事件模拟及应急处置的决策支撑分析。同时，系统将与城市规划管理信息系统充分对接，为规划管理信息系统提供辅助决策支持，在报批管线项目时，可以调用本系统中的数据库及数据服务，通过分析功能判断管线项目设计的合理性。

图5 监督举报（移动端）

图6 与其他系统关系图

2.2 基于工作流的管线全生命周期管理技术

为实现对地下管线系统的全生命周期管理，系统按照管线项目的申报立项、竣工验收、运维管理的流程，设计了线上业务流程，将所有涉及的部门和权属单位都纳入其中，对流程的审批和建设过程的监管全部实行在线管理。整个系统的主要环节构成了一个顺序流程，前一步没有确认，则无法进入后一步（图7）。

3 结 语

系统改变了以往管线项目施工违规现象监管、处罚困难的现状，使各政务部门都能清晰地看到经办管线项目的来龙去脉，保障每个管线项目的竣工测绘成果数据都能及时更新到管线现状数据库中，保证了管线现状数据库的现势性和准确性。通过对违规项目的施工单位进行统计分析并建立征信记录，可有效提高后续管线项目的建设质量。对于施工单位，系统可使其减少现场递交材料的次数，并可了解项目的审批进度，施工过程中心里有底，涉及危险管线时可得到监管部门的现场提醒和指导，防止开挖导致的管线事故，保障现场人员安全，减少因事故带来的经济损失、法律责任。系统还对社会公众提供了查阅相关的法律法规、办事流程的途径，使公众对各类管线施工享有一定的知情权，在发现违法施工时可及时监督举报，实现管线施工过程的全民监管。该系统应用性强、可靠度高，兼济传统，实现了地下管线管控手段的创新。

图7 业务流程图

[1] 方毅立,赵萍,王敏晔.统筹规划工程管线集约利用地下空间[J].城市规划,2010(10):99-102

[2] 殷丽丽,施苗苗,张书亮.GIS时空数据模型在城市地下管线数据库中的应用[J].测绘科学,2006 ,31(6):151-152

[3] 佘江峰,冯学智,林广发,等.多尺度时空数据的集成与对象进化模型[J].测绘学报,2005,34(1):71-77

[4] 王春波,张军,蒋涛.基于事件的时空数据模型应用研究[J].测绘科学,2005 ,30(2):62-69

[5] 石金峰,綦瑞萍,余小军,等.基于GIS的城市地下综合管网系统的建立[J].辽宁工程技术大学学报,2005(4):508-510

[6] 程耀东,孙建国.基于组件的城市地下综合管网信息系统开发研究[J].测绘与空间地理信息,2005,28(1):5-8

[7] 刘军,钱海峰,孙永新.基于Skyline的三维综合地下管线应用与研究[J].城市勘测,2011(4):43-45

[8] 程承旗.地理信息系统三维建模[M].北京:北京大学遥感与地理信息系统研究所,2002:19-21

P208

B

1672-4623（2016）07-0101-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.07.033

王敏晔，高级工程师，研究方向为城市基础设施的规划、设计和管理。

2016-04-05。