隨著城市化進程的不斷深入，地下管網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其安全防護至關(guān)重要，相應(yīng)安全監(jiān)測產(chǎn)品技術(shù)必須緊跟時代的步伐，不斷與時俱進。
城市地下管網(wǎng)是指城市范圍內(nèi)供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業(yè)等管線及其附屬設(shè)施。作為保障城市運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”，地下管線安防工作覆蓋城市現(xiàn)代化建設(shè)全局，是推動“智慧城市”建設(shè)必不可少的環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)保障。近年來城市地下管網(wǎng)的規(guī)模逐漸龐大，管線的結(jié)構(gòu)和類別越來越復(fù)雜，早期建設(shè)的地下管線逐漸暴露出越來越多的缺陷，管線事故頻發(fā)，對于管線安全管理的要求也越來越高。
傳統(tǒng)的地下管線安防產(chǎn)品技術(shù)局限于對管線探測、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、人工檢測分析和基礎(chǔ)指標監(jiān)測監(jiān)控，隨著人工智能、模型算法、5G等智能化監(jiān)控、監(jiān)測、監(jiān)管技術(shù)的發(fā)展，地下管網(wǎng)安防產(chǎn)品呈現(xiàn)出新變化。
在探測技術(shù)領(lǐng)域利用地質(zhì)雷達、聲波法、內(nèi)窺法等手段，地下管線探測越來越精準和可靠；在傳感技術(shù)領(lǐng)域通過實時監(jiān)測管道的壓力、流量和溫度等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并報警；在數(shù)據(jù)分析技術(shù)領(lǐng)域采用智能算法和大數(shù)據(jù)分析等方式，對大量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，更準確地預(yù)測管道運行的狀態(tài)；在遠程監(jiān)控與控制技術(shù)領(lǐng)域通過AI、5G等新技術(shù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制的高速率和低延遲，滿足更多設(shè)備連接和更高的系統(tǒng)容量，降低事故風險；在防漏技術(shù)領(lǐng)域利用聲音、壓力等傳感技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)管道漏水的情況，實現(xiàn)更短時間、更高效率和更高質(zhì)量地發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)漏損的目標。
隨著地下管線安防的重要性不斷增強，安全監(jiān)測產(chǎn)品技術(shù)在地下管網(wǎng)的需求日益旺盛，地下管網(wǎng)安全監(jiān)測產(chǎn)品技術(shù)在探測技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析算法、遠程監(jiān)控與控制技術(shù)等方面均有不同水平的提高，共同推動著地下管線安全管理水平的提升。
1 城市地下管網(wǎng)安全監(jiān)測的共性和差異性需求
各種類型地下管線均有采集、監(jiān)測、監(jiān)控、監(jiān)管的安防需求，同時由于各類地下管線關(guān)注重點不同，也存在許多差異性需求，比如燃氣關(guān)注泄漏、排水關(guān)注水位流量、供水關(guān)注水質(zhì)、熱力關(guān)注溫度、電力關(guān)注電流電壓。因此，為更好滿足各類管線安防需求，在統(tǒng)籌地下管網(wǎng)安防共性需求的同時，也需要關(guān)注不同類型管線安全需求的差異性，以提升地下管線綜合管理效率和管線安全性。
1. 各類管線共性需求分析
地下管線安防產(chǎn)品技術(shù)需要統(tǒng)籌考慮數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)測、遠程控制、智能分析預(yù)警和智慧化監(jiān)管等多個方面的共性需求，確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性、一致性、時效性和安全性。
（1）數(shù)據(jù)采集需求
地下管線的基礎(chǔ)信息和風險隱患信息是管線安全管理的重要數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過專業(yè)化、精細化的管線普查探測和隱患排查檢測，掌握地下管線的種類、數(shù)量、位置、屬性及分布情況等基礎(chǔ)信息，識別管線現(xiàn)狀風險隱患和缺陷信息，為管線安全防護監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支撐。
（2）運行監(jiān)測需求
地下管線安全狀態(tài)的獲取需要具備物理防護、高效的監(jiān)測和監(jiān)控功能，形成全方位覆蓋管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點的監(jiān)測體系，實時掌握管線運行狀態(tài)，并識別管線運行異常情況。
（3）遠程控制需求
地下管線防護需要支持遠程控制和管理功能，操作人員可以通過遠程控制平臺對地下管線進行監(jiān)控、調(diào)度和管理。遠程控制技術(shù)可以幫助運營人員實時對管線進行監(jiān)控和控制，及時應(yīng)對突發(fā)情況。
（4）智能分析預(yù)警需求
地下管線預(yù)測預(yù)警應(yīng)具備智能分析和預(yù)警功能，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，提前預(yù)警管線可能出現(xiàn)的問題。
（5）智慧化監(jiān)管需求
相較于傳統(tǒng)人工監(jiān)管手段，現(xiàn)代化地下管線安防產(chǎn)品應(yīng)融合人工智能、大數(shù)據(jù)分析和智慧化信息管理等技術(shù)，構(gòu)建安全綜合管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)智慧化監(jiān)管，有效提高地下管線安全管理效率和監(jiān)管水平。
2. 各類管線差異性需求分析
由于各類管線安防的對象、目的、措施和技術(shù)手段不同，造成管線安防的差異性需求主要體現(xiàn)在運行指標、告警、應(yīng)急處置和監(jiān)管系統(tǒng)等方面。
（1）運行監(jiān)測指標的差異
不同領(lǐng)域地下管線的運行參數(shù)和監(jiān)測重點不同。例如，在燃氣領(lǐng)域，重點監(jiān)測可燃氣體濃度和溫度等參數(shù)；在排水領(lǐng)域，重點監(jiān)測水位和流量等參數(shù)；在供水領(lǐng)域，重點監(jiān)測水質(zhì)、水壓和流量等參數(shù)；在熱力領(lǐng)域，重點監(jiān)測管道溫度和壓力等參數(shù)；在電力領(lǐng)域，重點監(jiān)測電纜溫度和電流等參數(shù)。因此，地下管線安全防護需要根據(jù)具體領(lǐng)域的需求進行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用。
（2）告警與應(yīng)急處理形式的差異
不同領(lǐng)域地下管線的安全風險和應(yīng)急處理方法各有不同。例如，燃氣管道泄漏需要提前預(yù)警、自動啟動緊急處理流程；供水管道漏水需要實現(xiàn)快速定位、及時關(guān)閥封堵；電力管線破損需要及時告警、緊急停電處理；排水系統(tǒng)出現(xiàn)洪澇需要及時報警、及時疏通封堵處置；熱力管線出現(xiàn)漏損需要實時告警、及時修復(fù)。因此，地下管線安防產(chǎn)品的告警機制和應(yīng)急處理功能需根據(jù)實際情況進行定制化設(shè)計。
（3）智慧化監(jiān)管系統(tǒng)功能存在差異
不同領(lǐng)域地下管線的安全監(jiān)管側(cè)重點存在差異，因此智慧化系統(tǒng)主要功能有所區(qū)別。例如：在熱力領(lǐng)域，信息化平臺需要實現(xiàn)對熱力管網(wǎng)的運行狀態(tài)與能耗情況等信息進行匯總管理，還需要實現(xiàn)遠程控制、智能調(diào)度和故障診斷等功能；在電力領(lǐng)域，信息化平臺需要對電力管道運行數(shù)據(jù)、電力負荷和電能消耗情況等基礎(chǔ)信息匯總管理，實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、節(jié)能管理等功能；在防洪排澇領(lǐng)域，信息化平臺應(yīng)實現(xiàn)對水位監(jiān)測數(shù)據(jù)、排澇設(shè)備運行狀態(tài)和防洪措施等信息的集中管理，還需要實現(xiàn)實時監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等功能；在供水領(lǐng)域，信息化平臺應(yīng)實現(xiàn)對供水管道、水質(zhì)和水量監(jiān)測數(shù)據(jù)、水壓情況等信息匯總管理，還需要實現(xiàn)遠程監(jiān)控、漏損監(jiān)測和水質(zhì)分析等功能；在燃氣領(lǐng)域，信息化平臺應(yīng)實現(xiàn)對燃氣管道泄漏監(jiān)測、壓力監(jiān)測和氣體濃度等信息的管理，還需要實現(xiàn)泄漏預(yù)警、安全監(jiān)測和應(yīng)急響應(yīng)等功能。
2 城市地下管網(wǎng)建設(shè)的探索和理解
在地下管線安全防護領(lǐng)域，保定金迪地下管線探測工程有限公司積極研發(fā)和推廣應(yīng)用先進的普查探測、隱患檢測、風險防治、監(jiān)測監(jiān)控、綜合監(jiān)管、應(yīng)急處置和源頭治理等專項業(yè)務(wù)技術(shù)與產(chǎn)品，業(yè)務(wù)覆蓋熱力、電力、排水、供水、燃氣等城市生命線設(shè)施專項領(lǐng)域，積累了豐富的項目實踐經(jīng)驗。
例如：在地下綜合管線探測領(lǐng)域，公司憑借超過30年的管線探測專業(yè)經(jīng)驗，形成了集精細化探測設(shè)備、先進數(shù)據(jù)分析及科學質(zhì)量管理于一體的服務(wù)體系，年探測能力達10萬公里，落地實施了北京市、呼和浩特市、福州市、貴陽市和杭州市等3000余個項目，服務(wù)范圍覆蓋全國；在燃氣安全監(jiān)管領(lǐng)域，公司擁有燃氣專項管網(wǎng)探測技術(shù)和燃氣安全智慧化監(jiān)管信息產(chǎn)品，落地30余個燃氣管網(wǎng)探測工程項目和有關(guān)城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)管理平臺項目等信息化項目，支撐城市燃氣安防監(jiān)管工作；在城市排水安全領(lǐng)域，公司擁有排水探測、排查診斷、清淤檢測、非開挖修復(fù)、智慧排水平臺和智慧防汛平臺等業(yè)務(wù)，具有先進工藝和專業(yè)化人員及設(shè)備，落地了廈門、蘇州、濟南、福州、武漢、黃石、貴陽和合肥等多地的排水管網(wǎng)探測、檢測、非開挖修復(fù)工程項目及智慧排水、智慧防汛等信息化安防平臺建設(shè)項目；在供水安全監(jiān)管領(lǐng)域，公司擁有供水探漏專業(yè)技術(shù)及智慧供水信息化安防產(chǎn)品，支撐了武漢、合肥、洛陽和天津等地的供水漏損探測及安防系統(tǒng)建設(shè)項目的落地。
結(jié)合保定金迪公司在地下管線行業(yè)的項目實踐經(jīng)驗總結(jié)，地下管線安全防護與綜合管理行業(yè)的重點任務(wù)包括管線數(shù)據(jù)采集、安全監(jiān)測、智慧監(jiān)管和源頭治理等方面，提升地下管線普查探測、隱患排查檢測和智慧化運行監(jiān)管等安防產(chǎn)品技術(shù)水平，通過科學合理的管理措施和技術(shù)手段，確保地下管線安全穩(wěn)定地運行，為社會生產(chǎn)生活提供可靠的支持。
3 城市地下管線安全監(jiān)測未來發(fā)展趨勢
根據(jù)住建部的規(guī)劃，我國未來將每年改造10萬公里以上地下管線，目的是解決老舊管線導致的滲漏和爆管等安全問題，減少安全隱患，將有力推動管線安防產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展。未來地下管線安防產(chǎn)品技術(shù)將呈現(xiàn)以下發(fā)展態(tài)勢：
1. 高精度探測方向
目前地下管線探測行業(yè)仍然存在疑難管線無法識別、探測精度不足等痛點，未來探測技術(shù)將著力于提升探測技術(shù)的準確性和高精度，精準識別管線分布和屬性信息，更好地支撐管線安全監(jiān)管工作的開展。
2. 高靈敏度監(jiān)測方向
未來地下管線安防產(chǎn)品可能會采用更先進的傳感技術(shù)，提高監(jiān)測參數(shù)的精度和靈敏度。例如，采用高精度的氣體傳感器用于燃氣管道泄漏監(jiān)測，或采用高分辨率的圖像傳感器用于檢測管道表面的裂紋和損壞。
3. 多指標綜合分析方向
傳統(tǒng)的管網(wǎng)安防監(jiān)測往往只關(guān)注某一特定指標，如壓力和流量等。這種監(jiān)測方式雖然能夠反映管網(wǎng)在某一方面的運行情況，但難以全面評估管網(wǎng)的整體安全狀況。未來安防產(chǎn)品技術(shù)逐漸實現(xiàn)了對多個指標的綜合分析。通過監(jiān)測管網(wǎng)的多個參數(shù)（如壓力、流量、溫度和水質(zhì)等），并利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行綜合分析，可以更加全面、準確地評估管網(wǎng)的安全狀況，及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)的潛在問題，并采取相應(yīng)的措施進行處理，從而保障管網(wǎng)的安全運行。
4. 智能化和自動化方向
隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的快速發(fā)展，地下管線安防產(chǎn)品將更加智能化和自動化。智能傳感器和監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用將成為常態(tài)，通過智能傳感器和數(shù)據(jù)分析算法等技術(shù)，監(jiān)測管道狀態(tài)、流量和壓力等參數(shù)，提前發(fā)現(xiàn)問題并進行預(yù)防性維護，實現(xiàn)實時監(jiān)測、故障診斷和遠程控制，提高安全性和效益。
5. 綠色環(huán)保方向
隨著社會對環(huán)境保護的重視和可持續(xù)發(fā)展的需求增強，未來地下管線安防產(chǎn)品技術(shù)將會更加注重節(jié)能環(huán)保、資源利用和生態(tài)保護，更加傾向于采用綠色環(huán)保材料、低功耗設(shè)備、節(jié)能技術(shù)和低碳工藝，以減少對環(huán)境的影響，并提升資源利用效率。
6. 安防效果方向
隨著地下管網(wǎng)運營由“按量付費”向“按效付費”轉(zhuǎn)變，由“單一運營”向“綜合管養(yǎng)”轉(zhuǎn)變，安防效果將成為衡量工作成效的關(guān)鍵指標，不僅僅是安防狀態(tài)數(shù)據(jù)的獲取，更是防護問題的解決以及安防目標的實現(xiàn)。
4 結(jié)語
地下管網(wǎng)安全防護是安全工程，更是民生工程，對于城市的安全運行和居民的生活質(zhì)量具有至關(guān)重要的影響。地下管網(wǎng)安防產(chǎn)品技術(shù)將朝著高精度、智能化、多功能和綠色環(huán)保的方向不斷發(fā)展，由單一狀態(tài)的監(jiān)測到動態(tài)連續(xù)監(jiān)測、由單指標監(jiān)測到多指標綜合分析、由被動的報警到主動的預(yù)警和防護，同時更加注重數(shù)據(jù)保密、數(shù)據(jù)質(zhì)量和安防效果。未來，隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用場景的不斷拓展，管網(wǎng)安防產(chǎn)品技術(shù)將會迎來更加廣闊的發(fā)展前景。
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