现代城市的便利生活，离不开堪称城市“生命线”的地下管网。然而就如同人的血管会因为疾病而栓塞一般，随着时间的推移，地下管线同样会面临病害的困扰。如何更好地为地下管线保驾护航，已经成为一个亟待解决的问题。

　　近日，由北京市测绘设计研究院牵头完成的“特大城市地下管线智能探查与健康监测关键技术及应用”项目（以下简称“项目”）荣获2023年度北京市科学技术奖科学技术进步奖二等奖。

　　“我们形成了一整套城市地下管线全生命周期智能化管理解决方案，研发了多源数据融合的城市地下管线三维智能平台，为特大城市安全运行与精细化治理提供了有力技术支撑。”项目研究团队组长、北京测绘学会理事长杨伯钢说。

　　全面采集管线信息

　　地下管线是城市安全、城市建设和城市精细化治理的重要组成部分。然而长期以来，我国对地下管线的探查和病害识别方法较为粗放。一旦地下管线出现堵塞、淤积、损坏等问题，工作人员往往只能依靠物理开挖的方式进行检测与修缮。这种方式不仅效率低下，而且成本较高。

　　“解决这些问题，正是我们推动项目开发的初衷之一。”杨伯钢说，2011年开始，北京市测绘设计研究院、上海誉帆环境科技股份有限公司、北京市勘察设计研究院有限公司等单位组成联合团队，依托北京市地下管线普查、国家科技重大专项等项目开展研究，形成了一整套城市地下管线全生命周期智能化管理解决方案。

　　“数据采集，是一切研究的起点。”团队成员宣兆新说。

　　为此，团队研发了无接触式结合单片摄影测量、车载探地雷达、管道视频检测和移动GIS技术的智能全息探测技术。这些技术打造了一双“千里眼”，让工作人员可以通过遥控摄影测量设备，采集管井内部三维坐标，实现全程无接触作业。

　　此外，团队还研发了一系列针对复杂地下管线的三维探测方法。该方法可以探测金属、塑料等多种材质的管线，精准定位各种埋设方式的地下管线位置。同时，团队还率先研发了复杂管线移动数据采集及处理软件，将采集、处理与传输流程整合为一套完整的一体化作业流程，效率较传统模式提升了30%。

　　历经多年努力，总长度约为8.17万公里的全北京市城六区和新城区域市政道路范围管线信息采集，终于在上述技术的辅助下完成。

　　团队成员、北京市测绘设计研究院正高级工程师宣兆新介绍：“在信息采集过程中，我们形成了特大城市的智能探查和健康监测的关键技术及其应用的技术闭环，实现了特大城市地下管线从探测到识别，再到修复和管理的全流程覆盖。”

　　助力城市精细化治理

　　通过全面的信息采集，北京市首次掌握了地下管线的全貌，为城市的规划建设与运行管理打下坚实基础。然而，仅仅摸清家底还不够。完成排查与修复后，如何更好地管理管线信息？

　　“建立管理平台，将所有数据‘盛盘放好’，看起来一目了然、井井有条，正是我们的目标。”杨伯钢说。

　　北京市测绘设计研究院正高级工程师、团队成员顾娟介绍，团队通过云计算、大数据和物联网技术，构建了一套城市地下管线三维智慧管理平台。该平台将海量的地下管线空间分布、走向、材质等数据通过先进的三维建模技术，转化为直观、生动的三维图像。该平台不仅可以借助云计算实时分析管线数据，为规划提供科学依据，还融入了物联网技术，实现了远程监控与实时管理，助力城市安全运行。

　　在此基础上，团队建立了覆盖全北京市的地下管线健康监测系统和灾害数据库，实现了对管线运行状态的常态化监测，为政府部门和专业管线运营单位的日常管理与维护提供了数据支撑。

　　有了管理平台和数据库的技术支撑，与地下管线有关的建设与活动也变得更高效、更安全了。在冬奥会延庆赛区、大兴国际机场等大型基础设施项目建设过程中，团队研发的技术系统提供了全过程的地下管线探测和技术支持，让施工单位直观地了解地下管线分布，避免施工对管线的破坏。“此外，在一些重大活动前，我们也对活动沿线主要道路的管线病害与隐患进行了检测、评估与排查，为活动顺利进行提供保障。”杨伯钢说。

　　杨伯钢表示，未来，团队将紧密围绕首都智慧城市建设与精细化治理需求，继续深耕地下管线探查与健康监测技术领域，为特大城市地下管道安全保驾护航。（科技日报记者 李诏宇）