新基建新方向，搶奪“萬億級”地下綜合管廊市場
綜合管廊，就是地下城市管道綜合走廊。即在城市地下建造一個隧道空間，將電力，通訊，燃?xì)?，供熱，給排水等各種工程管線集于一體，設(shè)有專門的檢修口，吊裝口和檢測系統(tǒng)，實(shí)施同一規(guī)劃，同一設(shè)計(jì)，統(tǒng)一建設(shè)和管理，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和生命線。
最近，強(qiáng)降雨橫掃南方多省。6月進(jìn)入主汛期以來，南方經(jīng)歷了5輪強(qiáng)降雨過程。截至24日，中央氣象臺已經(jīng)連續(xù)23天發(fā)布暴雨預(yù)警，相當(dāng)于暴雨預(yù)警幾乎天天見。強(qiáng)降雨導(dǎo)致貴州、廣西、湖南、江西等地出現(xiàn)洪澇等災(zāi)害。
隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，綜合管線建設(shè)規(guī)模不足，管理水平不高等問題凸現(xiàn)，一些城市相繼發(fā)生大雨內(nèi)澇，管線泄漏爆炸，路面塌陷等事件，嚴(yán)重影響著生命，財產(chǎn)安全和城市運(yùn)行秩序。且隨著我國人口城鎮(zhèn)化的推進(jìn)與經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市國際化的功能需求越來越凸顯，管線管道越來越錯綜復(fù)雜，推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)變得至關(guān)重要。
城市綜合管廊內(nèi)部不僅整合了維持城市功能的自來水，煤氣，電力，通信管線，而且管廊自身功能使用的動力，照明，排水等設(shè)備繁多，無論納入管線出現(xiàn)故障，還是自身附屬設(shè)備出現(xiàn)故障，都將造成沿線城市功能的癱瘓，因此建設(shè)城市綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)意義重大。
而不同于多數(shù)政府包攬的市政工程，城市地下綜合管廊改變了過去政府單獨(dú)投資市政工程的方式，大多是采用PPP模式（政府與社會資本合作），讓企業(yè)成為管廊建設(shè)與運(yùn)營的主體，給企業(yè)帶來了巨大的投資機(jī)遇?！?/p>
萬億級市場下的機(jī)遇
根據(jù)BHI統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，綜合管廊擬建里程6575公里，較年初增長138％。預(yù)計(jì)未來地下綜合管廊需求超3萬公里，投資規(guī)模將達(dá)1．8萬億！眾多相關(guān)企業(yè)紛紛前往入場地下綜合管廊市場，搶奪“萬億級”大蛋糕。
城市綜合管廊的建設(shè)未來還有很長的路要走，還需要花費(fèi)很長的時間來完善，且行業(yè)空間高達(dá)萬億級。因此，對于新入行的后來者來說，城市綜合管廊雖有較高門檻，但也存在前所未有機(jī)遇?！ ?br style="padding: 0px; margin: 0px;"> 綜合管廊的運(yùn)營，并不是一件易事。管廊位于地下呈封閉性，不確定因素較多，受工程地質(zhì)和水文條件影響較大，且內(nèi)部管線種類多、密度較高、口部設(shè)計(jì)復(fù)雜、維修費(fèi)用高，故在運(yùn)營過程，不僅安全隱患多，且很多時候檢修不及時。得益于現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，綜合管廊的運(yùn)營漸漸實(shí)現(xiàn)智能化，以上問題得以緩解。借助BIM、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人等技術(shù)構(gòu)建城市地下綜合管廊智能互聯(lián)運(yùn)營監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)管廊運(yùn)營安全智能預(yù)警，及時排除運(yùn)營風(fēng)險，提高運(yùn)營效率。但是，目前管廊整體的智能互聯(lián)運(yùn)營體系架構(gòu)還不完善。如何將管理與環(huán)境、設(shè)備、產(chǎn)品等通過互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)互聯(lián)，使彼此能夠互相感知，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)營管理體系是十分重要且迫切的?！?/p>
智慧管廊是以各類智能化監(jiān)控設(shè)備為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)融合分析應(yīng)用為手段，結(jié)合智能傳感、3S（GIS、GPS、RS）和三維建模等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對管廊各類信息的快速、準(zhǔn)確、可靠的收集與處理，并在統(tǒng)一的信息管理平臺上展現(xiàn)和操作。智慧感知：運(yùn)用先進(jìn)的傳感和傳輸技術(shù)，全面感知管廊關(guān)鍵信息，對影響管廊正常運(yùn)轉(zhuǎn)的事故進(jìn)行預(yù)警，實(shí)行超前控制。智慧管理：利用云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，建立統(tǒng)一的智能監(jiān)管平臺，實(shí)現(xiàn)智慧化管理，提高運(yùn)維效率。智慧決策：通過對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘，結(jié)合邏輯關(guān)系模型，萃取其中的有效信息，為運(yùn)維決策提供有效輔助，提升管理水平。某個程度上來說，其實(shí)綜合管廊也是一項(xiàng)技術(shù)驅(qū)動的工程。因此，對于物聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)來說，智能運(yùn)營不失為他們搶食綜合管廊大蛋糕的好機(jī)會?！?/p>
綜合管廊規(guī)劃建設(shè)情況
從2016年開始，連續(xù)4年政府工作報告中都提出推進(jìn)綜合管廊的建設(shè)。到2018年，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，綜合管廊擬在建里程超過6500多公里，涉及31個省份。過去4年的全國擬在建綜合管廊里程已經(jīng)遠(yuǎn)超過全球過去200年綜合管廊里程的總和，取得了顯著成績。
（1）運(yùn)河商務(wù)區(qū)綜合服務(wù)中心地下綜合管廊建設(shè)運(yùn)河商務(wù)區(qū)是北京城市副中心高端、高密度開發(fā)的商業(yè)中心區(qū)，地下空間開發(fā)強(qiáng)度大。為集約地下空間資源，結(jié)合地下交通、市政管線進(jìn)出線、綜合管廊附屬設(shè)施的需求，地下隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為三層，總寬16．55m，總高12．9m，全長2．3km。
運(yùn)河商務(wù)區(qū)綜合服務(wù)中心地下空間斷面圖
（2）深圳市綜合管廊規(guī)劃建設(shè)情況 近年來，深圳市政府高度重視地下綜合管廊等城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，截至2018年8月，全市已建成地下綜合管廊15．86km，其中包括分布在鹽田區(qū)、光明區(qū)、前海合作區(qū)等片區(qū)的地下綜合管廊項(xiàng)目；在建地下綜合管廊約51．08km；正在加快前期研究的地下綜合管廊約74．7km。計(jì)劃推進(jìn)與軌道、道路、電力、原水等工程同步實(shí)施綜合管廊項(xiàng)目，總里程約180km，新增投資約430億元。?
（3）廈門市綜合管廊規(guī)劃建設(shè)情況廈門市是第一批城市地下綜合管廊試點(diǎn)城市，在2007年修建的湖邊水庫綜合管廊是福建省第一條綜合管廊。廈門市2015年申報國家試點(diǎn)建設(shè)的地下綜合管廊總長約40km，包括集美新城集美大道綜合管廊項(xiàng)目、翔安南部新城綜合管廊項(xiàng)目和翔安新機(jī)場片區(qū)綜合管廊項(xiàng)目。截至2018年7月，40km綜合管廊全部開工建設(shè)，累計(jì)完成土建廊體約29km，超額完成試點(diǎn)期計(jì)劃。
翔安機(jī)場綜合管廊施工
（4）珠海市綜合管廊規(guī)劃建設(shè)情況珠海橫琴新區(qū)綜合管廊是最近三年內(nèi)建設(shè)規(guī)模較大、系統(tǒng)較為完善的綜合管廊之一。橫琴新區(qū)地下綜合管廊全長33．4km，項(xiàng)目總投資約22億元，服務(wù)面積106平方公里。規(guī)模覆蓋全島“三片、十區(qū)”，智能化最高：管廊內(nèi)設(shè)置有遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能監(jiān)測（溫控及有害氣體監(jiān)測）、自動排水、智能通風(fēng)、消防等智能化管理設(shè)施。橫琴新區(qū)地下綜合管廊沿環(huán)島北路、環(huán)島東路、中心北路、中心南路、環(huán)島新路等路段布置，呈“日”字型布局。在環(huán)島北路南側(cè)設(shè)置一座監(jiān)控中心（總站），在中心南路和中心北路各設(shè)置一座分站，每座控制中心占地面積約2500平方米。
珠海橫琴綜合管廊路由示意圖
城市管廊解決方案
地下綜合管廊無線通信系統(tǒng)解決方案作為國內(nèi)領(lǐng)先的無線通信系統(tǒng)解決方案提供商，漢界通信為地下綜合管廊內(nèi)部的指揮調(diào)度和通信聯(lián)絡(luò)提供一攬子的專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)解決方案。無線對講系統(tǒng)能滿足地下綜合管廊內(nèi)部各部門人員之間的移動通信需要，系統(tǒng)能讓管廊內(nèi)維修、值班、巡邏等人員與控制室管理人員之間建立靈活的通信聯(lián)絡(luò)，可以通過控制中心的調(diào)度臺對管廊內(nèi)工作人員傳送信息、通知及命令等，對突發(fā)事件及時發(fā)送命令和進(jìn)行人員調(diào)度，并且可以通過電話網(wǎng)關(guān)與外線電話建立鏈路。
由于地下綜合管廊為狹長型結(jié)構(gòu)，為降低成本和減小傳輸消耗，較適合采用光纜進(jìn)行主干信號傳輸，對于長度僅為幾公里的隧道可采用普通光纖直放站，并選用定向天線或泄漏同軸電纜（WDZ－SLYWY－50－12、WDZ－SLYWY－50－22、WDZ－SLYWY－50－42等規(guī)格）進(jìn)行覆蓋。
對于長度幾公里以上甚至幾十公里的地下綜合管廊，可采用數(shù)字光纖直放站，數(shù)字光纖直放站采用數(shù)字技術(shù)和軟件無線電技術(shù)，將信號數(shù)字化后再進(jìn)行傳輸，一臺近端機(jī)有四個光口，單個光口可以鏈型連接（串聯(lián)）8臺遠(yuǎn)端機(jī)，四個光口最對可以拖帶32臺遠(yuǎn)端機(jī)。近、遠(yuǎn)端機(jī)之間的光纖路徑長度可超過20KM。
可實(shí)現(xiàn)功能：n 調(diào)度指揮功能；n 實(shí)時調(diào)度，高效互動。數(shù)字無線對講系統(tǒng)具有實(shí)時調(diào)度，高效互動和準(zhǔn)確有效的巡更系統(tǒng)管理能力，在實(shí)際應(yīng)用中，管理者可以始終保持從容不迫、運(yùn)籌帷幄、游刃有余、指揮若定的調(diào)度管理狀態(tài)；n 單呼、組呼、全呼等多種語音業(yè)務(wù)； 組呼功能 ? 按照部門或業(yè)務(wù)不同對用戶終端進(jìn)行分組，組中一個人講話，該組中其他在系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的所有人員都可以接收到通話信息。在組呼通話過程中，被叫用戶終端能夠?qū)崟r顯示講話人號碼，使得組中成員知道誰在發(fā)起呼叫，主叫方結(jié)束通話后，被叫用戶可在通話保持時間內(nèi)回叫。
n呼叫本組用戶：n 呼叫其他組用戶? 單呼功能（私密呼叫）如果想要呼叫某一特定用戶，可以通過撥打要呼叫人員的單呼號碼進(jìn)行呼叫，單呼時，只有通話的雙方能夠通話，其他人員無法接收通話信息。通話時，手臺顯示屏上會顯示主叫號碼，使得用戶可以知道是誰在和自己講話。單呼功能一般配置給主要領(lǐng)導(dǎo)使用，方便他們可以呼叫到相關(guān)的下屬或上級領(lǐng)導(dǎo)，進(jìn)行私密通話對講。全呼功能一旦有特殊任務(wù)，指揮人員需要向所有人員下達(dá)指令的時候，可以通過發(fā)起系統(tǒng)全呼，系統(tǒng)中的所有成員都可以接收到指揮人員下達(dá)的指令，保證在重大活動中做到“一呼百應(yīng)”。?
技術(shù)優(yōu)勢：n 光纖互聯(lián)，信道共享，節(jié)省投資；n 光纜線徑小，容易彎曲，因此比鋪設(shè)射頻電纜施工更簡單、效率更高。光纖互聯(lián)可實(shí)現(xiàn)分散工作區(qū)域的信道共享，節(jié)省基站設(shè)備投資；n 噪聲小，對基站無干擾；n 單獨(dú)對每個數(shù)字光纖直放站遠(yuǎn)端機(jī)的上行鏈路進(jìn)行控制，極大地減小了各遠(yuǎn)端機(jī)之間上行噪聲相互干擾，消除了上行對基站的噪聲干擾。即使串接多臺遠(yuǎn)端機(jī)，引入的噪聲始終低于－120dBm，不會降低基站的靈敏度；n 組網(wǎng)方式靈活多樣；n 具有混合組網(wǎng)、鏈型和星型混合組網(wǎng)的能力。
公共管廊智慧管理平臺功能
石化公共管廊智慧管理平臺基于物聯(lián)網(wǎng)、地理信息、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，通過在公共管廊內(nèi)設(shè)置多種環(huán)境監(jiān)測傳感器，采集海量、動態(tài)的環(huán)境感知數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)，以及對巡查人員和設(shè)備進(jìn)行識別、定位，實(shí)現(xiàn)公共管廊環(huán)境感知、區(qū)域安全、巡查定位、通信傳輸、監(jiān)測預(yù)警和共享服務(wù)。根據(jù)功能可分為環(huán)境感知子系統(tǒng)、區(qū)域安全子系統(tǒng)、巡查定位子系統(tǒng)、通信傳輸子系統(tǒng)、監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)和共享服務(wù)子系統(tǒng)等。
1、環(huán)境感知子系統(tǒng)
石化廠區(qū)公共管廊內(nèi)集中布置原油、成品油、液態(tài)危險化學(xué)品、天然氣等各種輸送管線，利用安裝在不同位置的溫度、壓力傳感器，對環(huán)境的物理參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并將采集到的數(shù)據(jù)上傳到后臺系統(tǒng)。輸送管線信息界面截圖見圖2。
2、區(qū)域安全子系統(tǒng)
為方便對管線巡查人員進(jìn)出廠區(qū)進(jìn)行授權(quán)管理，系統(tǒng)布置報到機(jī)在廠區(qū)的出入口，巡檢人員將報到卡掛在胸前，通過報到機(jī)刷卡報到，同時后臺系統(tǒng)將顯示其姓名、照片、工號等信息，方便監(jiān)控中心及時監(jiān)控進(jìn)入廠區(qū)的巡查人員。
3、巡查定位子系統(tǒng)
在公共管廊內(nèi)架設(shè)基站，為巡查人員配置定位標(biāo)簽，定位標(biāo)簽通過基站將定位數(shù)據(jù)傳回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過優(yōu)化的高精度定位算法，獲取人員精確的位置信息及運(yùn)動軌跡，并將相關(guān)信息在地圖上顯示。電子圍欄人員定位見圖3。
4、通信傳輸子系統(tǒng)
通信傳輸子系統(tǒng)主要由公共管廊內(nèi)設(shè)置的有線傳輸網(wǎng)絡(luò)和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，能夠?qū)h(huán)境感知子系統(tǒng)、區(qū)域安全子系統(tǒng)、巡查定位子系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。該系統(tǒng)可以滿足不同類型數(shù)據(jù)（監(jiān)測數(shù)據(jù)、語音等）高速、綜合的傳輸要求。
5、監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)
監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng)設(shè)置在監(jiān)控中心，以二維和三維空間可視化的方式對環(huán)境感知數(shù)據(jù)、人員門禁數(shù)據(jù)、巡查定位數(shù)據(jù)等進(jìn)行一體化管理，系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)管理、區(qū)域安全管理、運(yùn)行監(jiān)控、人員管理、預(yù)警分析、統(tǒng)計(jì)分析、斷面分析、三維展示等功能。
6、共享服務(wù)子系統(tǒng)
該系統(tǒng)提供與公共管廊數(shù)據(jù)資源相關(guān)的服務(wù)，主要包括公共管廊可視化服務(wù)、數(shù)據(jù)推送服務(wù)、管廊功能服務(wù)、數(shù)據(jù)共享和交換服務(wù)等，同時提供遵循OGC WMS／WFS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的多源共享服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)GIS平臺間的公共管廊信息在線服務(wù)。石化碼頭GIS平臺首頁界面截圖見圖4。
無論從經(jīng)濟(jì)還是民生角度出發(fā)，管廊建設(shè)是我們基建設(shè)施中非常重要的一環(huán)。展望未來，希望我們能在國家和各地方政策的支持下，通過綜合性、統(tǒng)一性、前瞻性的規(guī)劃設(shè)計(jì)、創(chuàng)新的投融資模式以及完善的政府監(jiān)管體系來建設(shè)更發(fā)達(dá)的綜合管廊，更快推進(jìn)海綿城市建設(shè)，開發(fā)更智能的“地下世界”。
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