地下管网智慧化：筑牢城市生命线，赋能高质量发展

城市地下管网，宛如城市的 “生命线”，默默支撑着城市的正常运转。在城市化进程日益加快的当下，城市规模不断扩张，人口持续聚集，地下管网系统的重要性愈发凸显。它涵盖了供水、排水、燃气、热力、电力、通信等多个关键领域，是城市基础设施的核心组成部分。然而，传统的地下管网管理模式正面临着严峻挑战，难以满足城市快速发展的需求，智慧管网建设迫在眉睫。

一、传统地下管网管理之困

1、数据管理混乱无序

不同部门掌管着各自领域的管网数据，供水、排水、燃气等数据分散孤立，缺乏统一标准，格式各异，难以融合。同时，老旧管网因建设年代久远，资料缺失、记录模糊，新老数据衔接困难，给管网的全面管理和维护带来极大阻碍。

2、运维效率低下

过去主要依赖人工巡检，不仅耗费大量人力、物力和时间，而且巡检范围有限，难以做到实时、全面监测。对于管网的潜在隐患，如管道腐蚀、接口松动等，难以及时察觉。一旦出现故障，定位问题耗时久，维修方案制定缺乏精准数据支持，导致维修时间长，对城市运行和居民生活造成严重影响。

3、应急响应迟缓

面对突发的管网泄漏、破裂等紧急情况，由于各部门信息沟通不畅，协同困难，无法迅速整合资源开展救援。应急决策缺乏全面、准确的数据支撑，难以在第一时间制定出科学有效的应对方案，从而延误最佳处置时机，造成更大损失。

4、缺乏前瞻性规划

城市发展日新月异，而传统管网规划往往缺乏对未来需求的充分考量和前瞻性布局。在面对城市扩张、功能区调整、人口增长等变化时，管网难以灵活适应，频繁出现管网容量不足、布局不合理等问题，制约城市发展。

二、政策引领，智慧管网建设正当时

为解决传统地下管网管理难题，推动城市可持续发展，国家高度重视地下管网智慧化建设，密集出台了一系列政策法规，为智慧管网建设指明方向，提供坚实保障。

2021 年，住房和城乡建设部等部门联合印发《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》，明确提出到 2023 年底前，基本完成城市地下市政基础设施普查，建立完善信息管理平台；到 2025 年底前，实现综合管理信息平台全覆盖。这一目标为全国城市地下管网智慧化建设设定了清晰的时间表和路线图。

2022 年，《“十四五” 国家信息化规划》强调要加快城市基础设施数字化转型，推动地下管网等基础设施的智能化升级，提升城市运行管理的精细化、智能化水平。

各地方政府也积极响应，结合本地实际情况，纷纷制定具体的实施细则和行动计划。例如，江苏省出台《江苏省城市地下市政基础设施建设实施方案》，对地下管网普查、信息平台建设、安全运行监测等方面提出详细要求，并明确建设任务和责任分工。南通市获批江苏省城市生命线安全工程建设试点城市后，全力推进地下管线信息化工作，建成全景三维管线信息管理平台，实现了对主城区 16400 千米地下管线的精准掌控，为城市规划审批、项目建设提供了高效支撑，入选国家典型应用案例。

三、智慧管网，重塑城市 “生命线”

1、构建全域感知体系，实现实时监测

在管网关键节点、重点部位广泛部署智能传感器，如压力传感器、流量传感器、水质传感器、气体泄漏传感器等，构建起全方位、多层次的感知网络。这些传感器如同管网的 “神经末梢”，能够实时采集管网的运行数据，包括压力、流量、温度、水质、泄漏情况等，并通过物联网技术将数据传输至管理平台。结合地理信息系统（GIS）和建筑信息模型（BIM）技术，对管网进行三维建模，实现管网的可视化呈现。管理人员通过平台，可直观查看管网的实时运行状态，如同拥有一双透视眼，对管网的每一处细节都了如指掌。一旦管网出现异常，系统能够迅速捕捉到数据变化，并及时发出预警信号，为快速处置提供有力支持。

2、搭建大数据云平台，赋能智慧决策

利用云计算技术，搭建地下管网大数据云平台，打破部门之间的数据壁垒，将各类管网数据统一汇聚到云端，形成庞大的数据资源池。通过数据挖掘、分析算法，对海量历史数据和实时数据进行深度剖析，挖掘管网运行规律，预测设备故障、管网泄漏等风险。例如，通过对管道压力、流量数据的长期监测和分析，结合管道材质、使用年限等信息，建立管道腐蚀预测模型，提前预判管道腐蚀情况，为维修更换提供科学依据。同时，平台还可根据实时监测数据和预测结果，为管网调度、应急处置等提供智能化决策建议，实现从经验决策向数据驱动决策的转变。在面对突发事故时，平台能够迅速整合相关数据，模拟事故发展态势，制定出最优的应急抢险方案，提高应急响应速度和处置效率。

3、引入数字孪生技术，提升管理效能

数字孪生技术为地下管网管理带来了全新变革。通过构建与真实管网完全对应的虚拟数字模型，实时映射管网的物理状态、运行参数、环境变化等信息，实现对管网全生命周期的精准模拟和管理。在管网规划设计阶段，利用数字孪生模型进行模拟分析，评估不同方案的可行性和优劣，优化管网布局和设计参数，避免在建设过程中出现设计缺陷。在管网运维阶段，数字孪生模型可实时反映管网的运行状况，帮助管理人员及时发现潜在问题，并通过虚拟仿真进行维修方案预演，提前制定应对措施，缩短维修时间，降低维修成本。例如，当管网发生泄漏时，数字孪生模型可迅速模拟泄漏扩散范围，预测可能造成的影响，为抢险救援提供精准指导。

4、强化智能预警与应急处置，保障城市安全

智慧管网系统建立了完善的智能预警机制，通过对实时监测数据的分析比对，结合设定的阈值，能够对管网运行中的异常情况进行及时、精准预警。一旦触发预警，系统立即启动应急响应流程，自动通知相关部门和人员，并推送详细的事故信息和应急处置预案。同时，利用物联网、大数据、人工智能等技术，实现应急资源的快速调配和协同作战。例如，通过智能调度系统，合理安排抢修队伍、抢险设备和物资的运输路线，确保在最短时间内到达事故现场。在应急处置过程中，通过现场视频监控、无人机巡查等手段，实时回传现场情况，为指挥决策提供直观依据，实现对突发事件的高效、科学处置，最大程度减少事故损失，保障城市安全运行。

四、成功案例彰显成效

1、江苏南通：数智平台守护城市 “生命线”

南通市全力打造全景三维管线信息管理平台，该平台实现了全国产化，从硬件架构到软件系统，均采用自主研发的技术和产品，确保了信息安全和系统稳定。平台集成了多维度图层面板，可直观展示地上建筑三维模型和地下管线透视分布，支持对任意一根管线的基础数据进行详细查询和分析，并能一键导出所需范围内所有地下管线的详细数据。其独创的一键智慧分析功能，极大提升了项目规划审批效率。在项目审批过程中，平台能自动绘制出项目设计方案的三维图像，快速检测出所有不符合国标或相应保护措施的管线，并以不同颜色标注，同时导出详尽的分析报告。通过该平台，南通主城区 16400 千米的地下管线尽在掌握，有效避免了因管线信息不明导致的施工事故，为城市建设和安全运行提供了有力保障。

2、山东临沭：“智” 管地下管线，守护城市 “动脉”

临沭县围绕能监测、会预警、快处置三大功能，大力推进城市地下管线全生命周期管理系统建设。县里制定了一系列规划和方案，投资启动城市 “生命线” 全周期管理数据库建设。通过全面系统测量和市政基础设施普查，采集全域数据 68.9 平方公里，实景数据 1447 公里，涵盖 8 大类管线信息，并建立基础数据库。在此基础上，建成地下管线信息数据库，实现数据共享与动态更新。同时，充分运用物联网、大数据等技术，搭建城市生命线工程安全运行监测平台，建立多部门联动机制。监测中心电子屏实时显示燃气、供水等设备状态，一旦出现漏失、泄漏等隐患，系统立即报警。工作人员接到警报后，能迅速分析相关要素，并向主管部门及权属单位推送风险报告。该系统已累计帮助 39 个项目摸清管线情况，排除 31 次运行故障，切实保障了人民群众生活安全，提升了城市数字化管理服务水平。

五、展望未来，共筑智慧之城

随着物联网、大数据、云计算、人工智能、数字孪生等新一代信息技术的不断发展和深度融合，地下管网智慧化建设将迎来更加广阔的发展空间。未来，智慧管网将朝着更加智能化、精细化、协同化的方向迈进，成为智慧城市建设的重要基石。

在智能化方面，智慧管网系统将具备更强的自我学习和自我优化能力。通过人工智能算法对海量数据的持续学习和分析，系统能够不断优化预警模型和决策策略，更加精准地预测管网故障和风险，实现自主运维和智能调度。例如，智能机器人将广泛应用于管网巡检、维修等工作，它们能够在复杂的地下环境中自主作业，及时发现并处理问题，大大提高工作效率和质量。

在精细化方面，智慧管网将实现对管网设施的全生命周期精细化管理。从规划设计、建设施工到运营维护、更新改造，每一个环节都将依托数字化技术进行精准把控。通过高精度的传感器和监测设备，对管网的每一个部件、每一处连接点进行实时监测和数据分析，确保管网始终处于最佳运行状态。同时，针对不同区域、不同类型的管网，制定个性化的管理方案，满足城市多样化的发展需求。

在协同化方面，智慧管网将进一步加强部门之间、行业之间的协同合作。打破信息孤岛，实现数据共享和业务协同，形成城市地下管网管理的强大合力。供水、排水、燃气、热力、电力、通信等各部门将通过统一的智慧管网平台，实现信息互通、资源共享、协同作战。在项目建设、应急处置等工作中，能够快速协调各方力量，提高工作效率，保障城市的正常运行。

地下管网智慧化建设是城市发展的必然趋势，对于提升城市综合承载能力、保障城市安全运行、改善居民生活质量具有重要意义。让我们携手共进，积极响应国家政策号召，充分利用先进技术，加快推进地下管网智慧化建设，共同为城市的美好未来筑牢坚实的 “生命线”，助力智慧城市建设迈向新的高度。