城市地下管線普查工作流程及新技術(shù)思路探討

查寧+羅軍榮

摘要：城市綜合地下管線普查作為數(shù)字城市的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)保障，對城市的信息化建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。本文針對筆者參與的某測區(qū)地下管線普查的相關(guān)工作實踐，提出了一套地下管線普查的工作流程，并詳細(xì)探討了一些新技術(shù)方法：VRS多功能GPS臺站網(wǎng)、多種探測方法合理運用、嵌入系統(tǒng)PDA技術(shù)的具體應(yīng)用思路。

關(guān)鍵詞：地下管線工作流程 VRS多功能GPS臺站網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)PDA

中圖分類號：TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

我國現(xiàn)有的地下專業(yè)管線資料多以圖紙、圖表等形式記錄保存。傳統(tǒng)以手工作業(yè)為主的城市規(guī)劃、建設(shè)和管理方式已越來越不適應(yīng)城市高速發(fā)展的需要。利用計算機技術(shù)、信息工程技術(shù)和系統(tǒng)工程等新的方法和手段，使現(xiàn)代城市規(guī)劃、建設(shè)和管理走向定量化、定位化、科學(xué)化和自動化道路，已顯得十分迫切。只有在地下管線普查項目流程中積極創(chuàng)新，并建立一套科學(xué)合理的數(shù)據(jù)采集模式才是保證項目成功的關(guān)鍵。

1技術(shù)準(zhǔn)備

由于城市地下管線具有隱蔽性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性和動態(tài)性的特點，這為地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的采集增加了難度。所以，需要收集并利用已有資料、檢驗儀器的精確度、確定探查方法來提高采集數(shù)據(jù)的可靠性。

1.1 地下管線的數(shù)據(jù)取舍標(biāo)準(zhǔn)

地下管線數(shù)據(jù)庫是面向城市規(guī)劃與建設(shè)、管理信息化目標(biāo)，用以滿足各管線權(quán)屬單位對管線需求的基礎(chǔ)。首先參照內(nèi)地一些城市成功的經(jīng)驗，制定地下管線探測與建庫規(guī)程作為建庫的技術(shù)依據(jù)，其中要求必須探測的城市地下管線是指埋設(shè)于本城市規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的具有一定規(guī)格的給水、排水（ 雨水、污水、雨污混合） 、煤氣、液化氣、電力、路燈、電信（ 市話、長話、光纖）和工業(yè)管道等分布于道路、街巷兩側(cè)的管線（ 溝） 及其地面附屬物，包括市政公用管線和鐵路、民航、部隊、工廠、企業(yè)等權(quán)屬單位的專用管線。架空與沿地面敷設(shè)的工業(yè)管線按地面地物處理。地下管線探測的類別如圖1。

圖1地下管線探測類別

探測工作要求查明的工作范圍為沿道路、街巷兩側(cè)、建成小區(qū)內(nèi)部，正在建設(shè)的小區(qū)及待拆遷的成片舊城區(qū)暫不進(jìn)行，單位內(nèi)部不查，但它們與外部的關(guān)系必須查清。位于老城區(qū)的一些寬度在 2m 以下的街巷，如果管線很少，施測困難，可將管線測至巷口內(nèi) 5m 處停止。停止點不作為斷點，在屬性備注欄內(nèi)注記“入巷”。

1.2 方法實驗和一致性校驗

通過現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)，測區(qū)內(nèi)需要探測的給水、燃?xì)?、電力、通訊等管線中主要為鑄鐵、鋼、銅等金屬材質(zhì)，具有良好的導(dǎo)電性。因此地下管線探查主要以電磁法為主。為準(zhǔn)確了解投入地下管線探測儀的有效性及精度，項目組在測區(qū)內(nèi)選擇了 23 個不同管線類型的已知點進(jìn)行了方法試驗。由現(xiàn)場方法試驗的結(jié)果可知：管線探測激發(fā)方式應(yīng)盡量選擇對鄰近管線感應(yīng)小、突出目標(biāo)管線異常的方式為主。給水管線優(yōu)先采用直連法，其次感應(yīng)法；燃?xì)夤芫€一般不允許使用直連，而采用感應(yīng)法。

1.3 地下管線普查的工作流程

地下管線調(diào)查是探測的重要前期工作，其調(diào)查結(jié)果不但為隨后的探測工作提供依據(jù)，也是形成地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫的重要資料來源，地下管線調(diào)查首先由各管線權(quán)屬單位收集調(diào)查區(qū)域內(nèi)的單一管線各項資料，訪問有關(guān)人員，將規(guī)定的調(diào)查內(nèi)容標(biāo)注到圖件上，調(diào)查工作使用的工作底圖采用最新 1∶1000 帶狀分幅全要素地形圖。修改與補充的管線應(yīng)按竣工資料或設(shè)計資料較準(zhǔn)確地展繪于圖上。

對地下管線的特征點、附屬物及地面構(gòu)筑物應(yīng)按規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查，并將調(diào)查結(jié)果清楚地標(biāo)繪在 1∶1000 地形圖上。

對每條地下管線的調(diào)查項目必須進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定，權(quán)屬單位應(yīng)在圖上標(biāo)出每條管線的材質(zhì)（ 金屬、水泥或塑料管）、埋深（ 沒有竣工資料時可參照設(shè)計圖紙標(biāo)出） 、管徑或斷面尺寸、載體特征（ 電壓、壓力、下水流向等）、電纜根數(shù)及每根的截面積、電信與電力管塊的孔數(shù)（ 總孔數(shù)及已用孔數(shù)） 、埋設(shè)年代、權(quán)屬單位等。每個測區(qū)的調(diào)查工作必須在該測區(qū)探查工作開始之前結(jié)束。管線權(quán)屬單位在接到工作圖后應(yīng)及時完成標(biāo)注工作，并向管線協(xié)調(diào)機構(gòu)提交。管線探測單位的作業(yè)部門應(yīng)專設(shè)聯(lián)絡(luò)小組，負(fù)責(zé)至管線協(xié)調(diào)機構(gòu)收集圖件，并依據(jù)權(quán)屬單位標(biāo)繪的 1∶1000 工作圖，轉(zhuǎn)繪成 1∶500 管線工作圖及填制管線調(diào)查表，以供后續(xù)探查工作使用。

調(diào)查工作結(jié)束后，探測單位作業(yè)部門應(yīng)提交以下資料：（1） 1∶1000 單一管線工作圖（ 權(quán)屬單位標(biāo)繪）；（2） 1∶500 現(xiàn)況綜合管線工作圖；（3） 管線調(diào)查表。資料經(jīng)驗收后向下工序提交使用。

2技術(shù)應(yīng)用

測區(qū)地面交通擁擠，通視條件差；地下管網(wǎng)交錯復(fù)雜，平均每千米道路管線密度達(dá) 1：12。為了提高城市地下管線的探測精度和普查工作的效率，就必須在項目中積極創(chuàng)新，利用高新技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的智能化采集和管理。

2.1 VRS 多功能 GPS 臺站網(wǎng)的應(yīng)用

測區(qū)的交通繁忙，通視障礙較多，不利于導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè)。這就需要充分利用測區(qū)所在城市 VRS 多功能GPS 臺站網(wǎng)平臺進(jìn)行管線測量，直接獲得管線點的坐標(biāo)，簡化了工作程序，大大提高了數(shù)據(jù)采集效率。

2.2 多種探測方法的合理運用

針對埋設(shè)情況復(fù)雜的管線，首先要利用參考資料避開干擾管線。其次，在鋏鉗法、直接法、感應(yīng)法的基礎(chǔ)上增加一些新的壓線方法，如：平行壓線法、垂直壓線法等。在豐富探測方法的同時，采用了米字型掃秒的作業(yè)模式，對復(fù)雜路段綜合采用多種探測方法進(jìn)行重復(fù)探測，防止出現(xiàn)遺漏管線的情況，對非開挖管線采用穿金屬管線輔助直連法進(jìn)行探測等，有效地提高了作業(yè)質(zhì)量。

2.3 嵌入系統(tǒng) PDA 技術(shù)的應(yīng)用

計算機、數(shù)據(jù)訪問技術(shù)的發(fā)展，使嵌入式系統(tǒng)PDA 在地下管線普查中的應(yīng)用得以實現(xiàn)。城市地下管線普查過程中，需要實時記錄大量的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的紙質(zhì)記錄方式工作量大、效率低、數(shù)據(jù)出錯率高。嵌入式系統(tǒng) PDA 技術(shù)的應(yīng)用，不但降低了勞動強度，提高了管線普查的工作效率，還大大提高了物探、測量、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理等各工序的無縫銜接程度，進(jìn)一步優(yōu)化了內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)流程。

2.4 一體化作業(yè)模式的應(yīng)用

項目組設(shè)計開發(fā)了一套實現(xiàn)外業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、成果入庫成圖一體化的作業(yè)流程體系及配套的作業(yè)軟件系統(tǒng)，并根據(jù)生產(chǎn)流程編制開發(fā)相關(guān)的質(zhì)量控制軟件，作業(yè)效率比傳統(tǒng)的作業(yè)方法提高了至少 3 倍以上。（見圖 4）

3結(jié)語

城市地下管線普查是城市綜合地下管線信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基本手段。現(xiàn)勢、準(zhǔn)確、完整的普查結(jié)果是城市綜合管線信息系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。針對項目作業(yè)工序繁復(fù)、作業(yè)人員多且分工細(xì)、成果數(shù)據(jù)量大、質(zhì)量控制難等特點，制定了項目組管理和生產(chǎn)周例會制度，集中解決項目的技術(shù)、質(zhì)量、進(jìn)度及各方協(xié)調(diào)問題。同時采用第三方監(jiān)理，實施多級檢查和驗收制度，形成了嚴(yán)密的質(zhì)量控制體系，探索形成了科學(xué)的項目管理模式城市地下管線普查作為數(shù)字城市的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)保障，對城市的信息化建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 郝洋洲，等.城市地下管線現(xiàn)狀普查方法與管理[J].西部探礦工程，2012（2）：183-186.

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