摘要：大数据、智能化、移动互联网、云计算，以及物联网结合的“大智移云”，代表了信息技术发展新阶段的时代特征，带动了众多产业的变革。城市智慧管网管理平台建设已成为政府推动智慧城市建设中的重要和基础内容。用“大智移云”技术，实现管网的精细化管理，推进智慧管网的建设。城市智慧管网管理平台为政府行政管理部门、行业监管部门和专业管线公司提供业务支撑与决策支持，为城市管网的安全运行创造了条件，让城市管理更科学。
       0、引言
       “大智移云”是2013年在中国互联网大会上提出的，其中“智能化”包括物联网和大数据挖掘支撑的用户体验。移动互联网、物联网的结合，又使大数据的产生与收集成为可能。“大智移云”彼此又相互关联，移动互联网和物联网的应用需要云计算支撑，大数据的深入分析和挖掘反过来助推移动互联网和物联网的发展，使软硬件更加智能化。
       城市管网是城市的血脉与生命线，关乎公共安全与人民生命安全。随着城市的发展，管网系统日趋复杂，但由于缺少足够的设备和技术支撑，近年来不断发生爆裂、断水、起火、塌陷等各类地下事故灾害，管网频频受伤，保障地下生命线安全已经成为当务之急，城市智慧管网管理平台建设成为政府推动智慧城市建设中的重要和基础内容。
       2014年6月，国务院办公厅印发《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，部署加强城市地下管线建设管理，保障城市安全运行，提高城市综合承载力和城镇化发展质量。2014年12月1日，住房城乡建设部等部门下发《关于开展城市地下管线普查工作的通知》。住房城乡建设部将会同工业和信息化部、新闻出版广电总局、安全监管总局、能源局等部门于2015年7月底前对各地地下管线普查工作进展情况进行检查。管线管理与安全已经得到社会的广泛重视。
       本文主要研究应用“大智移云”技术，建设“1+2+N”模式的城市智慧管网管理平台， 从而解决管网不同层面的问题。
       1、研究目标
       以“管网安全”为核心，建设管网建设与运维的管理体系，利用“大智移云”的相关技术，将管网GIS数据、规划数据、竣工数据、管网监测数据、管网隐患数据、管网巡检数据、管网修复数据等数据汇聚，形成管网大数据。从深度和广度两个视角去构建管网大数据，对于管网的综合管理，大数据的广度更加重要，而对专业管网或园区管网，大数据的深度则更加重要。 建立与完善管网的标准规范体系，将管网探测、检测、非开挖修复等新技术融入管网的日常建设与运维工作中去. 为政府行政管理部门、行业监管部门和专业管线公司搭建业务管理平台，全方面提高管线综合管理能力和运行安全水平。
       2、总体设计
       采用“1+2+N“体系架构，即“一个管网数据中心”、“两大平台（智慧管网综合管理平台、专业管网智能化管理平台）”、“多个业务子系统”。
       3、标准规范体系建设
       标准规范体系建设是城市智慧管网平台建设的重要组成部分，管网数据的建设更新、共享使用、管理维护、应用服务、信息安全保障都需要制定一系列配套政策法规、标准规范来予以保证。
       标准规范体系主要包括数据资源类、应用服务类、运行管理类、工程实施类等四大类。标准规范体系框架如下图所示。
       4、管网数据中心
       混合云融合了公有云和私有云，是近年来云计算的主要模式和发展方向。管网GIS数据属于涉密数据，需要有很高的保密要求，而大量的业务数据和专业数据对保密性要求不高，数据量庞大，需较多的存储资源和计算资源。因此上，涉密数据和核心业务可放到私有云中，分支业务或公众发布信息可放到公有云中，混合云满足智慧管网应用要求。
       建设数据中心，我们将数据分为基础数据、业务数据、专业数据。基础数据库包括综合管网数据、基础地形数据、三维管网数据、栅格影像数据等。业务数据库包括监控数据、设计竣工资料、隐患数据、市政设施数据等。专业数据库为专业管线公司或园区管线单位设立，根据不同业务需求由专业公司进行维护，包括专业管线数据、巡检养护数据、应急指挥数据等。
       5、智慧管网综合管理平台
       （1）管网普查与详查
       开展城市地下管线普查，是建设“智慧城市”的重要数据基础。对地下管线进行普查，可掌握地下管线的基本情况，摸清家底。 对地下管线存在的隐患或重点管线工程区域进行详查，可为规划、设计、施工提供精准的管网数据，并能及时发现管网存在的隐患，制定应对预案、解决问题，从而保障城市管网健康安全运行和可持续发展。
       （2）管网检测
       近年来，城市管网“重建设，轻养护”，随着管网长年的运行，管线出现很多问题，因此管网检测工作就变的日趋重要。随着科技的进步，大量的新技术、新设备大大提高了管网的检测质量和效率。以排水为例，管网内部可能存在功能性和结构性缺陷，管道外部可能存在空洞。通过CCTV管道机器人，管道潜望镜可以发现这些问题。
       （3）管网非开挖修复
       管道非开挖修复的基本目的是采用少开挖或不开挖地表的修复技术对损坏的管网进行局部或整体修复，使其恢复原有功能。非开挖修复技术具有方便实用、施工快、周期短、费用低等优势，在供水、排水行业中有广泛的使用。
       （4）综合管理平台构建
       面向政府行政管理部门和行业监管部门的业务要求，实现“数据采集、资料管理、应用分析、数据更新、工程管理、数据共享”的全生命周期管理。
       管网数据采集系统，采用M/S+C/S模式构建，通过移动设备以离线的方式（手机或平台）进行外业数据采集，回驻地回上传采集成果，进行成图及数据加工，实现全过程自动检查、自动汇交、智能接边。
       图档管理系统，采用B/S模式构建，通过联接相关专业设备，实现规划资料、设计资料、竣工资料等电子化管理。
       应用分析系统，采用B/S+移动应用模式构建，无论是在办公室还在外业工作现场，均可进行管网的应用分析。二三维一体化模式，实现管网数据的查询与分析功能。
       管线数据更新系统，采用C/S模式构建，可与管网数据采集系统无封对接，实现管线数据的局部更新和批量更新，并建立历史库，实现数据历史回溯。
       管线服务共享平台，采用B/S模式构建，在各管线管理及应用单位之间建立一条数据共享的桥梁，可以完成管网服务的注册，发布，管理、服务资源的目录查看、申请、审批，系统服务接口调用，既满足了不同用户之间数据的访问需求，而且还为智慧城市的建设，提供了数据共享奠定了基础，不仅在相同GIS平台下可以相互调用，还可以在异构环境下进行数据服务访问及功能接口调用。
       6、专业管网智能化管理平台
       面向专业管线公司或园区管线单位，以其业务需求为核心，建设专业管线智能化应用。实现设施监控、管网巡检、管网维修养护、应急调度、业务办理等功能。
       （1）智慧排水
        排水企业门户采用B/S结构，实现为公众提供便捷的业务办理方式的同时，使排水公司工作内容及进程公开透明，公民可以进行查询、监督，提升政府公信力；将排水公司各类系统中纷杂的信息进行整合展示，实现内部信息共享，提升办公效率。
       排水户管理子系统为解决排水客户的申报、业务办理、许可证的审批与管理的电子化办公，对排水用户信息化管理，便于资料的收集与查找，同时支持违法排污监察方面的管理。
       设施巡检管理系统采用M/S+B/S模式，主要包括巡检计划制定、任务派发、在线监控、历史轨迹、事件追踪查看、巡检统计报表、隐患标准库管理等功能。
设施维修养护管理系统实现对管网、泵站的维修、养护以计划形式执行，并对巡检中的发现的事件进行处理。
        防汛决策系统将防汛车、汛情雨情工况监控和重点部位视频监控进行集成，在防汛保障和应急处置时为指挥决策者和调度人员提供实时的一线信息，准确的抢险资源布控信息，从而全面支持领导指挥决策，提升抢险队伍调度能力。
       （2）智慧供水
       设备运行管理系统，利用在线监测技术和物联网技术，提供对水厂、泵站设备的动态运行管理。实现台帐管理、维修保养管理、工单管理、运行实况监控、工况分析等功能。
       生产指挥调度系统对水厂、管网、泵站、配水站、污泥处置厂的运行情况进行全面的监控，实现对生产运行的综合指挥调度。
       生产成本管理系统，为水务公司推进精细化管理、实行全面预算管理提供支撑，实现预算管理、成本预测、成本分析等服务。
       DMA分区计量系统，将管网分区通过夜间最小流量的监测和对流入或流出区域供水进行计量，科学分析计量数据判断区域漏损状况。
       （3）智慧燃气
       燃气设备管理系统，对燃气设备的整个生命周期进行管理，掌握其运行年限、维修、巡检等详细信息，并提供保养提醒，为设备管理人员维护提供方便，保证设备的正常运行，提高设备的使用率。
       燃气SCADA监控系统，主要对场站、管网进行监控，同时对管网进行调度、预警及控制，全面掌握管网运行状况。
       燃气仿真模型子系统，系统提供燃气全管网多压力多气源的复杂模型，并达成所有客户的设计与调度工况的完成。同时，系统以SCADA系统采集的现场数据为操作参数，对管道的各种状况进行模拟、分析，为管道建设、调度运行、生产管理选择最佳方案。
       7、大数据分析
       通过“大智移云”技术，管网数据在城市智慧管网平台中汇聚，再将各类行业数据、经济数据、人文数据等将各种数据统一整合，建立管网大数据分析模型，进行分析与挖掘，实现信息与结论的可视化显示，以解决管道当前的隐患频发问题、缺乏管理长效监管问题、盲目投资问题。
       城市管网安全评估与分析，通过管网GIS数据、管网自身隐患数据、管网周边环境数据、管网事故数据、管网工程数据等信息建立管网安全评估模型，考虑管网运行威胁、管段自身隐患、产生事故造成的影响和失效后果等因素综合评估。在评估的基础上制定相应的发行计划和安全防范措施，保证管网安全运行。
       8、结论
       城市智慧管网应用平台，依托“大智移云”相关技术，通过管网的基础数据、业务数据、专业数据进行汇聚，形成管网的大数据，为政府行政管理部门、行业监管部门和专业管线公司，根据其不同的业务需求，搭建业务系统，实现管网的基础管理、业务应用、大数据分析、运行维护等功能，为城市管网的安全运行创造了条件，让城市管理更科学，达到了高水准的城市管理，为政府构建提供了科学依据，便于开展城市化管理。管线  付强