【智慧管网】航天科工智慧管网解决方案

航天科工智慧管网解决方案航天科工智慧管网解决方案航天科工智慧城市2014-6-13

目录1. 概述 42. 管网管理需求分析 62.1. 业务特点及问题分析 62.2. 建设目标 63. 智慧管网解决方案概述 83.1. 系统架构 83.2. 功能简述 94. 航天科工智慧管网解决方案优势 134.1. 客户价值 134.2. 系统优势 135. 航天科工智慧管网产品体系 156. 备注 15

图表目录TOC\h\z\c"图"图11管网相关安全事件 4图31智慧管网整体架构 8图32管线施工管理示例 10图33危险源监管 11图34管线综合管理 12图51航天科工智慧管网产品体系 15

概述随着城市的不断扩建与快速发展，城市管网体系日益庞杂，截至2011年年底，我国包括城市供水、排污、供气、供热等市政地下管网长度已超过150万KM，油气等长输管道也已经达到9.3万KM。随着管网系统的急速增长，传统的管理手段已不能满足管网管理的需要。管网状态不可知、不可控的问题日益严重，导致涉管网事件频发，我国诸多城市正在面临着各种地下管网问题的挑战：城市内涝、道路地面塌陷、燃烧爆炸、热水伤人、窨井伤人、饮水污染、管网运维机制建立难度增大，等等。图STYLEREF1\s1SEQ图\*ARABIC\s11管网相关安全事件自2011年起，在温总理和住建部领导关注下，城市管网工作综合管理研究引起诸多单位机构的关注和参与，截至2012年底，完成地下管线普查的城市超过240个，占城市总量的36%。此外，因此，建立了智慧管线信息化系统，及时为城市建设与施工提供信息服务；避免和减少管线事故，同时对改善城市面貌和投资环境产生积极影响，建立应急抢险方案、满足防灾和应付突发性重大事故的需要，对城市可持续发展及智慧城市整体协同具有重大意义。

管网管理需求分析业务特点及问题分析当前，我国的城市管网包含种类众多，并分别由不同单位、部分牵头进行建设管理，管网管理中行业分割及多头管理现象较为严重；同时，由于城市管网因系统问题各自独立，管网信息分散于各个部门，由于各部门信息化发展水平不尽相同，管网信息不统一、不准确、不完整现象严重；此外，管网信息离散存储，数据质量差，共享程度低，利用困难。总之，当前管网系统建设与管理水平滞后于城市建设的总体水平，亟待提升。表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s11城市管网管理主要问题序号现状及主要问题1涉管网安全事件频发，社会影响较大2不同管线信息采集和获取的方式不同，数据格式多样，信息准确性差3建设缺乏统一规划，缺乏统一调度，部门联动机制不健全4管线信息资源难以实现对管理业务的有效支撑5管线问题出现后，难以实现快速定位与追踪，为应急辅助决策提供支持6无法对管线问题进行预警，难以实现“事前预测及控制7管线状态难以有效检测，管线泄漏问题频现，影响人民生活，甚至导致次生灾害建设目标为解决城市管网管理中存在的各种问题，需综合利用的管线探测技术、管线标识技术、管线传感技术、数据通讯传输技术、卫星导航技术、云计算等多种先进的物联网技术，进行地下管线探测、标识、感知、资源整合，构建管线综合管理平台，协助政府全面掌握地下各种类型管道信息，建立智慧管网的综合管理体系。智慧管网系统本着管网系统状态可管、可控、可预测的整体目标，需实现以下功能：管线探测精确、全面化：全面掌握地下管线分布情况，感知管线破损、故障、污染等事故，精确定位管线安全事件；管网信息集成化：实现管网信息的综合集成，在地图上直观展现实时监测的管网信息、施工工程进度、巡检人员位置、管网抢修情况等，为全面准确掌握管网系统的运行状况提供有力支持；管网数字化：构建管网数据综合库，实现多行业、领域管网相关资料的统一信息化管理，并结合3D建模以及GIS技术，构建智慧管网数字模型，为管网的规划、设计、改扩建、维修提供准确翔实资料；决策支持智能化：安全事故时，可准确快速定位到事故地点，并提供科学性、准确性的应急处理方案，辅助及时排除故障，将事故影响程度降低到最小；应急处置联动化：建立多部门协作的管网事故业务处理体系，实现事件单点触发，多拉联动，提高管道事故处理效率；管网全生命周期管理：实现管网规划、建设、维护、报废全生命周期管理，及时跟踪管网全生命周期信息，同时保证管网空间数据的拓扑完整性、属性数据的准确性；应用终端多元化：管网数据展示执法终端支持PC机、便携电脑、智能手机、掌上电脑等多元应用终端，可达到高效、随时、随地管理管网资产，进行实时掌控的目的。

智慧管网解决方案概述航天科工以多年管网软硬件产品研发为依托，结合多省市智慧管网建设经验，构建起一个可靠标识、全面感知、可视化管理、全生命周期监的智慧管网系统。智慧管网平台基于航天科工智慧城市整体架构，支持共享感知层、融合网络层能力以及业务基础层平台大数据存储、分析能力，在该基础上构建智慧管网应用；同时也支持作为独立平台存在，支撑城市级智慧管网专项项目建设。系统架构智慧管网系统通过完善的管网监测技术和检测手段，对管网规划、建设、运行维护直至报废整个生命周期进行跟踪，并形成管网信息数据库，并通过GIS以及3D建模技术的融合，构建可视化管网视图，应用于管网管理维护各个环节，提升管理效率、提高安全水平。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s11智慧管网整体架构智慧管网系统从层次结构将可分为感知、网络、能力以及应用层，通过布设的感知设备、监控设备以及检测设施，系统可实时掌握管线运行状态以及视频信息，以保证管网运行判断准确性；网络层支持有线、无线、WSN等多种方式进行混合组网，保证系统充分的互联互通，一方面保证全部感知设备的接入，另一方面可在WEB端、手机端等多层面为用户提供服务；能力层基于航天科工的云计算、云存储以及城市综合信息平台，构建统一的服务能力以及数据资源，为行业应用提供全面支撑；应用层从管网系统实际需求出发，利用GIS、3D、SCADA等技术，构建一个可视、可管、可控的智慧管网应用系统。功能简述智慧管网系统管理功能描述如下：管线精确定位管理系统基于RFID、GPS等技术，通过对地下管线的标识可实现对地下管线进行精确定位，并可查询管线具体信息（精度、维度、埋设深度、类型、基本信息等），用于支撑日常管线维护、施工、管理等工作；管线状态传感系统借助先进的传感设置以及检测设备，智慧管网系统可对管道的具体状态参数进行实时跟踪，包括温度、压力、腐蚀程度、阀门状态、运转状况进行实时跟踪，管线状态传感系统可将检测到的管线状态及时回传智慧管网数据中心，并有数据中心进行存储，以便用于各项管理功能；管线巡检维护系统为提升管线系统巡检维护的工作效率，降低工作人员低级重复劳动，对巡检人员工作进行监督管理，智慧管网系统可对管线巡检维护进行管理：包括巡检排班管理、巡检人员/车辆管理、巡检设备管理、巡检路线管理、巡检手持系统以及巡检应急处理等，在提升巡检质量的同时保证徐建效率；管线施工监管系统对于管线日常施工工作，管线施工管理可对施工项目进行备案申请，包括施工单位、地点、时间以及联系人信息等，在审批通过后方可进行施工；同时，管线施工管理可将施工项目与可能危险源进行绑定，以便管理人员重点关注；此外，对重点施工项目或重点危险源系统支持建设临时视频监控系统，可对项目进行实时监控，保证施工质量、危险源安全以及应急处理效率；图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s12管线施工管理示例管线预警/报警系统通过对管网系统基本数据的掌握以及管网实时状态信息的采集，系统可对管网系统运行状态评估，通过与预设的管网安全运行模型进行比对分析，对处于临界状态管网进行及时预警，已放缓事故于未然；同时系统对已发生危险事故可通过多种方式进行及时报警，以便及时进入安全状态，降低事故损失；管线应急处置系统在管网发生危险事故后，系统进入应急处置状态，并对事故等级进行评估，启动相应应急预案；系统将会及时将事故信息同步到相关业务主管部门以及协同处置事故，提升效率；对支持远程操作的管道系统，可在确认安全情况下，启动应急联动切断危险源附件管线，避免此生事故发生；GIS/3D显示系统可将管网信息、管网事故以及管网相关活动通过二维、三维方式显示在电子地图上，以便管理人员可直观的对活动、时间进行管理；SCADA监控系统支持SCADA方式对管网进行监控，可实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，SCADA系统具备工业级可靠性，可保证系统运行稳定、可靠；视频监控对重要危险源以及重要施工项目，系统支持视频方式进行监控，以便在发生异常状况后可在第一时间掌握现场动态；系统支持固定、临设以及移动方式视频检测，可配合应急指挥车辆启动视频联动以及视频分析功能；图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s13危险源监管地下管线综合管理平台图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s14管线综合管理对管线全生命周期进行管理，实现管网规划、建设、维护、报废全生命周期管理，及时跟踪管网全生命周期信息，同时保证管网空间数据的拓扑完整性、属性数据的准确性，支持对管线整体、局部的统计分析工作。

航天科工智慧管网解决方案优势客户价值航天科工智慧管网系统可为用户提供以下价值：管线信息共享全面化：整合分布在各权属单位的管线信息，形成全面的管线信息资源数据库，确保了信息的完整性、准确性和权威性，建立了多部门共享长效机制，实现了管线资源的共享和管理业务的整合；管线安全监管综合化：管网信息统计监控、统一管理，改变管网事故难以确定归口部门问题；管线定位管理精细化：实现管线的精细化、流程化管理，规避了地下管线事故的发生提升了政府的管理水平；管线应急处置高效化：建立管网应急处置体系，打破了管线业务条块多头管理带来的弊端，提高了政府管理效率，保证应急事件的高效处理。系统优势智慧管网系统具备以下优势：检测全面：支持管网温度、压力、管道漏水、管网水质、防腐破损等状况进行检测；多网合一，随时随地感知管网状态：支持监测设备通过有线、无线以及WSN等多种方式进行组网，保证系统数据及时上传；数据统一化：形成统一的管网信息数据库，保证数据权威性，支持数据广泛共享，提升数据利用率；支持多部门应急联动：支持多部门协同，提升应急联动效率；可