地下管线管理信息系统方案

地下管线管理信息系统

一、概述

地下各类管网、管线是一个城市重要的基础设施，它不仅具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点，更重要的它还承担着信息传输、能源输送、污水排放等与人民生活息息相关的重要功能，也是城市赖以生存和发展的物质基础。

随着我国城镇化进程的不断深入，传统的城市地下管线二维管理模式，已根本无法满足当今人们对地下管网、管线大数据信息分析、表达、应用的实际需要。基于此，众智软件审时度势并充分利用多年来在三维领域的研究成果和自有核心技术，自主研发了一套全新的地下管线数据资源汇集管理信息平台——3DPLINE城市三维地下管线管理系统。该系统可有效地将各类地下管线资源融入在系统之中，全面实现了地下管线数据信息的二三维一体化，以及动态更新与专业属性数据的整体同步。此外，系统还可融地理信息、业务办公和辅助决策等地上、地下建筑规划管理模块于一体，采用虚拟仿真技术一揽子解决地下管线管理中所发生的诸多问题。不仅有助于避免市政建设过程中道路的多次开挖，而且还可大大降低施工中地下设施的矛盾与事故隐患，提高管线工程规划设计、施工与管理的准确性和科学性。大量节省规划审批中挖路断面、确定管线走向的时间和费用，最大限度地减少因规划失策所造成的经济损失。

另外，系统还可根据管网空间数据，实现城市三维地下管线的可视化管理，支持城市地下管线的漫游和三维成果自执行文件格式汇报，且可满足城市管线管理人员和技术专业人员的规划设计、方案设计、施工图设计等不同阶段的需要。

城市区域地下管网鸟瞰图

二、建设目标

1、通过对城市地下各类管线基础数据资源的有效整合与配置，进一步推进数字地理空间信息平台建设，全面实现数据管理部门和应用部门之间对数据资源“集中管理、分部应用”的共建共享。

2、实现对决策基础数据资源的数字化、可视化管理。通过全新的GIS技术，将地图元素和地下空间信息融入到管理系统之中，并采用三维模拟技术对地下管线进行详实的展示，真正意义上实现城市决策信息资源的数字化和可视化，充分体现出辅助决策的科学性和先进性。

3、提高政府应对公共安全和突发公共事件的处置能力。面对城市突发应急事故，政府可在第一时间内了解到灾害发生地周边管线的分布情况，协助管理者快速协调调用相关资源并完成应急处置，最大限度地确保将突发公共灾害事故的危害降至到最低限度。

4、全面提升城市地下管线基础数据的管理水平。既可实现对局部地区地下管线空间分布状况的查阅，又可对城市区域地上地下管线进行全景模拟浏览，全面实现城市地下管线的三维显示与管理，使得本来在平面显示下错综复杂的管线变得更加清晰明了。

5、在实现地下管线的三维可视化管理、存储、查询、分析、定位等功能基础上，系统还可用于对单种管线情况的研究和各种管线整体分布情况的多种专业分析（如垂直净距分析、水平净距分析、覆土深度分析、道路扩建分析、范围拆迁分析以及最短路径分析等）；既可使管理人员用以指导工程施工，又可使业务人员用来做新区规划或管线设计的工具，彻底改变业务人员的办公技术条件，从而也使得管理工作更加得心应手。

3DPLINE城市三维地下管线管理系统是一款以计算机网络为载体，以全新GIS为平台应用技术，在全面整合城市地下综合管线数据资源的基础上，创新推出的一套完整的城市地下综合管线数据资源管理数字化、可视化的三维管线管理系统。

三、技术优势

1、管网自动建模

传统的管线竣工资料和探测结果大多是二维矢量线数据，本系统可对二维的平面坐标、埋深、管径等成果数据（包括管线CAD图、实测数据、二维GIS）以标准格式导入，自动生成管网空间拓扑关系图和批量生成三维管线模型、关联属性数据库，并且可在软件内直接自动绘制成图，大大方便了技术人员的日常规划设计和维护设计业务工作。

管网自动建模示意图

2、三维管网模型编辑与维护

系统支持在三维场景中任意编辑管线模型（添加、移动、废弃），支持管线模型节点坐标的自由移动，能够同步实现对管线属性数据（类型、覆土深度、埋深、管径、材质等数据）的维护，使得管网数据更新工作变的更加快捷方便，同时也大幅降低了技术人员的工作强度。

地下管网三维效果视图

3、三维管网模型拓扑分析

完全摆脱对二维管网数据的依赖，可直接在三维管网模型上进行拓扑分析，彻底解决了二维数据模型无法进行拓扑分析的技术难题。为爆管分析、开挖分析、覆土深度分析等提供技术支撑。

三维管网模型拓扑分析图

4、丰富、规范的管件模型库

系统提供标准尺寸、规格的模型库（例如法兰、流量计、弯头、蝶阀、止水阀等），既方便用户在指定位置添加管件，又可大大节省建模的时间。

管件模型库

5、业务数据整合方便快捷

市政管网业务数据包括：属性信息、实时监测数据和历史数据等，主要以关系型数据库的形式存储，数据管理员可以方便地在逻辑层面操作数据库，快速自动关联三维管线模型和业务数据库，可大幅度降低数据冗余、数据不一致率和数据处理的时间成本，使得项目实施更方便、快捷，成本更低。

关系型数据库（二元主数据）解决方案

6、地上地下全景三维模拟

系统采用自创的全新三维技术，可将地面上的建筑、绿地、道路、周边设置以三维叠加的形式完整地展现出来，从而构建一个虚拟城市地上地下的整体三维场景，逼真地将地下管网的细节展现出来，使得本来在平面显示下错综复杂的管线变得更加清晰明了。同时还可根据管网空间数据，实现城市三维地下管线漫游，全面实现城市地下管线的三维显示与管理。

地上地下全景模拟图

四、系统功能

4.1 系统框架

3DPLINE城市三维地下管线管理信息系统，是众智软件在其强大的自主三维仿真技术平台的基础上研发的一款软件产品。由管线审核入库、运行管理、应用出图和后台维护等多个子系统构成，涵盖了地下管线中的所有问题。生动的三维场景，灵动的三维功能，彻底摆脱二维管理的桎梏。系统直观、简便、科学，开创了地下管线三维系统的里程碑。

系统框架图

4.2 设计原则

（1）技术先进、成熟、可行，功能上便于配置、升级、维护

系统采用全新的成熟开发技术，运用行业最新的地理信息基础平台技术，创建海量GIS数据管理，所采用的组件式GIS技术，具有开发效率高，投入成本低等特点。

系统按照开放式功能结构设计，不仅可在不改变系统框架的前提下，灵活实现系统功能的增减和功能模块的升级，而且也大大方便了系统的配置与维护。

（2）完善的管线数据维护和应用功能，性能稳定可靠

系统设计依据城市地下综合管线建库、维护、应用的实际需要，并充分考虑地下综合管线内、外业测绘成图的特点，以及涵盖管线数据维护和应用功能，在性能上突出数据计算高效，系统运行速度快且稳定可靠。