运维管理“最强大脑”助力管廊向智前行

“健康管家”24小时监测管廊运行状况，实时感知廊内湿度温度、氧气含量、有害气体的变化，遇异常情况智慧系统自动报警……日前，记者走进北京城市副中心地下综合管廊，近距离感受管廊建设的科技范儿，以及全业务、全流程、全天候、全景式的“安全+智慧”管廊管理模式。

管廊建设更加高效

要把一节长2米、重26吨的预制管廊构件吊放、运送、对位、拼装到位，怎么做？在文旅区曹园南一街地下综合管廊项目建设中，1名控制员和3名搭接弧形螺栓的工人，用机器人拼装对接，算上构件的吊装和场地周转时间等所有工序，仅需要1.5-2小时就能优质高效完成。

“这是全国首例装配式多舱结构管廊全机械化拼装。”北京建工国通建设工程有限责任公司BIM工程师周礼介绍，“依托第二代‘综合管廊运输拼装系统’的研发应用，该项目的施工效率比传统方式大幅提升。”

曹园南一街预制拼装地下综合管廊项目总长度60米，设计为三舱结构，管廊舱室采用“二加一”，即一侧单舱结构、一侧两舱结构，同时进场拼装组成，单舱的单节构件重26吨，三舱的单节构件重33吨。

施工中，没有成堆的钢筋模板、大型机械塔吊，也没有工地常见的噪声轰鸣和尘土飞扬，一台汽车吊，一套北京建工自主研发的“综合管廊运输拼装设备”，便是工程优质高效推进的关键：预制管廊构件通过吊车吊放至基坑内之后，被置于一台类似电动轨道台车的设备上，通过“台车”的运输慢慢靠近管廊主体结构并完成对接。过程中，通过实时校准管廊构件的轴线高程位置，确保与既有主体结构严丝合缝。下一个管廊构件同样照此施作，像“接龙”一样拼装，完成管廊的结构施工。

全机械化拼装的施工速度到底有多快？周礼算了一笔账：随着第二代“综合管廊运输拼装系统”在该项目应用，这段60米长的管廊，每个班组只需配备4名工人，即可达到每8小时拼装12米管廊的施工效率，算上构件的吊装和场地周转时间，总工期不超过半个月，如果单算结构拼装的净工期，仅在5天左右。“但如采用混凝土现浇法进行结构施工，需30余名工人，工期预计一个月以上。”

构建数字孪生管廊底座

近年来，除了积极推进管线入廊，北京城市副中心还为项目配备“最强大脑”——综合管廊监控运营维护中心，使综合管廊能够成为智慧感知、自动运行、智慧管理、数据分析、智慧决策的智慧型综合管廊。

在文旅区，就有一座负责20条综合管廊的监控运营维护中心。其集综合管廊弱电控制系统、自动控制系统、消防管理系统等于一体，设置视频监控、电子巡查、火灾报警、可燃气体探测报警等14个子系统，可对管廊运行情况进行全覆盖、无死角地实时监控，在日常检修、故障排除等方面为各管线入廊单位提供准确无误的信息，并呈现出三大特点。

一是全息可视，构建数字孪生管廊底座。在全廊（折合单舱78公里）开展运营期管廊基于“BIM+激光点云+倾斜摄影”的毫米级逆向建模与数字化恢复，以LOD500的几何精度和信息深度，建成了国内首个涵盖管廊土建工程、附属设施、监控中心及变电所整套的CIM7级管廊数字孪生体。

“采用GIS+BIM全息化，真实呈现管廊与周边环境地下地上的空间全貌与运行状态，为文旅区管廊运行优化、人员安全、增容改造、管线入廊、设备维护等提供空间参考和数字底座。”综合管廊运营方北京建工建元城投公司平台架构师朱静说。

二是融合监控，跨系统物联感知和联动。“将管廊环境与设备监控、视频监控、入侵报警、通信、电力监控、人员定位、可燃气体探测、火灾报警等多个监控报警子系统进行集成管控，实现环境感知、运行感知、行为感知数据和能力的深度融合。”朱静说，“通过提炼分析关键监控指标及动态关联计算，实现管廊运行体征快速研判和一屏展现。”

三是平战结合，提升管廊应急管理效能。朱静介绍，项目开创性地实践了综合管廊可视化预案演练和应急协同指挥应用。日常作为模拟演练平台，实现管廊应急预案的单人演示培训与多人分角色演习，支持动态导调与效果评价。战时成为应急会商平台，实现事件感知、智能研判、及时预警、预案启动、指令下发、人员疏散、物资调配、抢险救援、情况反馈和复盘总结，全流程可视、可追溯，大幅提升处置效率。

“人机交互”巡检再上安全锁

城市综合管廊短则几公里，长则数十公里，巡检人员不可能完全实时掌握地下管廊运行情况。这时，可靠、稳定的监控管理系统，就成了守护管廊安全运行的最佳选择。

记者了解到，随着新一代信息技术的逐步应用，“人机交互”巡检应用场景越来越多，在各类传感器、机器人以及视频监控设备的辅助下，巡线员的日常巡线能够更加精准、高效。

在室外温度达到30摄氏度的情况下，文旅区深度6.7至16.7米不等的综合管廊，常年温度在11摄氏度左右。记者随工作人员一走进去，就感觉到阵阵凉意袭来。“这里常年保持着冬暖夏凉的状态。”马志鑫说。

在综合管廊电力舱，记者看见巡检人员手持移动终端在廊道内巡检，管线工况数据、维修保养情况在智能AR眼镜内直观显现。

“智能AR眼镜通过增强现实，将虚拟信息与真实世界相融合运用了三维建模、智能交互、传感等多种技术手段辅助巡检人员完成巡检作业过程中的拍照、录像、语音识别、设备扫码查询等工作，并提供远程协助、紧急呼叫等功能，以及支持知识库查询等，告别纸质化传统巡检方式，彻底解决漏检疏忽。”朱静说，“智能AR眼镜支持每项巡检内容设置视频或图片指导并全息呈现，巡检人员可以随时调取图纸、资料，减少了新人培训周期，让员工更快成长。”

“哒哒哒哒哒……”一只蓝色四足机器狗，可前行、停顿、后退，还可跳跃翻滚。在地下管廊电力舱现场，工作人员为记者现场演示智能巡检机器狗的工作状态。

“这款机器狗有高分辨率摄像头和检测传感器，具备健康状况综合判断、人机远程交互、数据挖掘分析等全智能化巡检管控功能，帮助运维人员精准把控现场状况，初步实现全覆盖、全识别、异常实时监测、无人化自主巡检。能有效解决管廊密闭空间内人员作业风险高，人工巡检难以满足缆线、管道快速增长等问题，有效减少地下管廊巡检成本，提高巡检质量。”北京建工建元未来城市投资发展有限公司解决方案经理马程璐说。

“光场交互技术也将是我们探索的方向。”马程璐介绍，“光场交互技术以可见光为交互媒介，通过摄像头接收光标签发出的可见光信号，为巡检人员提供远距离信息交互、精准三维定位定姿、主动混合现实三种核心能力，是一种低成本、普适化的环境交互入口和场景增强技术架构。”

他进一步解释，光场交互技术是利用手机的惯性传感器、磁力传感器、摄像头等，测量光标签的安装姿态，运维APP自动上传高度、下倾角、滚转角、方向角等参数。同时，后台使用这些参数修复安装过程中引入的误差，提高定位精度，在错综复杂的地下综合管廊为巡检人员提供引导、逃生等路径导航所需的基础定位支撑，既能提高运维效率，也将有效保障管廊内作业人员的安全。

据《瞭望》