導(dǎo)語：市政工程施工管線信息管理與實(shí)現(xiàn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:地下管線市政工程施工的管理是城市地下管線建設(shè)的重點(diǎn)工作之一，采用信息化新技術(shù)輔助地下管線市政工程進(jìn)行施工通訊和管理，對(duì)城市地下管線的健康管理及地下智慧城市的建設(shè)有很大的幫助。本文在移動(dòng)終端上設(shè)計(jì)了一套市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了市政管線工程的移動(dòng)管理，提高了地下管線建設(shè)管理的工作效率。

關(guān)鍵詞:市政工程管理;地下管線;移動(dòng)終端

1引言

目前，我國絕大多數(shù)城市都已經(jīng)完成了城市地下管線普查建庫和信息系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)工作，城市地下管線相關(guān)工作進(jìn)入了數(shù)據(jù)更新管理和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)階段。但是由于城市建設(shè)的飛速發(fā)展，涉及地下管線的市政工程施工也愈發(fā)頻繁，因?yàn)槌鞘械叵鹿芫€數(shù)據(jù)庫和管線信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享閉塞，應(yīng)用推廣緩慢和管理效率低下等問題而造成的管線施工事故仍時(shí)有發(fā)生。城市地下管線信息如何科學(xué)先進(jìn)地管理及安全高效地共享，是管線行業(yè)管理部門及管線數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)維單位亟待解決的問題。本文利用微信小程序，圖像識(shí)別和跨網(wǎng)段查詢等技術(shù)，在移動(dòng)終端上設(shè)計(jì)了一款操作簡單、使用便利的市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)，可以增加管線施工現(xiàn)場信息的傳遞速度，保障工程各參與方的信息互聯(lián)互通，解決在施工過程中現(xiàn)場出現(xiàn)的一系列問題，從而提高市政工程的管線施工管理效率。

2關(guān)鍵技術(shù)

2.1二維碼標(biāo)識(shí)項(xiàng)目信息

市政管線施工工程在施工時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)施工人員變動(dòng)頻繁，相關(guān)各部門對(duì)項(xiàng)目的信息溝通不通暢等問題，因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)使用二維碼圖像識(shí)別技術(shù)(圖1)，將二維碼與具體的工程信息相對(duì)應(yīng)，直接放置在工地現(xiàn)場，項(xiàng)目參與人員通過掃描二維碼可直接識(shí)別施工工程的工程編號(hào)，施工時(shí)間，施工人員等信息，并通過工程編號(hào)，可通過系統(tǒng)后臺(tái)的查詢服務(wù)關(guān)聯(lián)查詢到項(xiàng)目的計(jì)劃，責(zé)任單位，報(bào)建時(shí)間和報(bào)建資料等詳細(xì)信息，大大簡化了信息獲取中的交互過程。

2.2使用微信小程序進(jìn)行項(xiàng)目管理

微信小程序是近年來新興的一種與微信綁定的不用額外下載就能使用的應(yīng)用，其在騰訊公司全新定義的技術(shù)規(guī)范和架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)。微信用戶通過掃描二維碼或者在微信中搜索即可打開小程序進(jìn)行使用，無須額外對(duì)移動(dòng)端應(yīng)用進(jìn)行安裝，也避免了針對(duì)不同移動(dòng)設(shè)備操作系統(tǒng)進(jìn)行分類開發(fā)和部署的不便。與傳統(tǒng)Web前端開發(fā)一樣，小程序用JavaScript、JSON、CSS等語言規(guī)范進(jìn)行程序代碼的開發(fā)，便于程序員進(jìn)行開發(fā)，保證了小程序的開發(fā)效率;而小程序頁面基于本地進(jìn)行加載，不需要通過頻繁的請(qǐng)求服務(wù)端來實(shí)現(xiàn)，減少了交互的次數(shù)，提高了小程序的執(zhí)行效率。市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)采用微信小程序進(jìn)行開發(fā)，以具體的施工工程項(xiàng)目為管理單位，無論是施工工程項(xiàng)目的管理人員、施工人員、監(jiān)理還是運(yùn)維保護(hù)人員，均只需使用微信掃描項(xiàng)目二維碼，即可進(jìn)入該項(xiàng)目的管理流程，并利用小程序的通信接口，隨時(shí)隨地聯(lián)系項(xiàng)目的有關(guān)人員，方便地進(jìn)行該工程項(xiàng)目管理。

2.3跨網(wǎng)段查詢管線空間信息

城市地下管線數(shù)據(jù)庫因?yàn)閿?shù)據(jù)安全原因不能直接將管線空間信息數(shù)據(jù)或地理信息服務(wù)發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上，同時(shí)因?yàn)橥队白鴺?biāo)系的原因也不能位置一致地疊加在微信小程序所使用的公開地圖上。因此，針對(duì)查詢工程項(xiàng)目范圍線內(nèi)管線信息的要求，市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)在政務(wù)外網(wǎng)服務(wù)器上部署一套數(shù)據(jù)加密傳輸處理服務(wù)，用以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸中轉(zhuǎn)，即在移動(dòng)終端請(qǐng)求發(fā)送項(xiàng)目的范圍線坐標(biāo)，發(fā)送到政務(wù)外網(wǎng)服務(wù)器，經(jīng)過加密傳輸后由VPN發(fā)送到內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和空間查詢，整個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和空間查詢的過程全部在內(nèi)網(wǎng)完成，完成后將脫密的管線信息結(jié)果以表格的形式傳輸給政務(wù)外網(wǎng)服務(wù)器，進(jìn)而讀取到移動(dòng)客戶端上，實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)段信息查詢。具體的查詢方式如圖2所示:

3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1架構(gòu)設(shè)計(jì)

市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)的總體技術(shù)架構(gòu)圖如圖1所示，整體分為三層:(1)數(shù)據(jù)層:是由各類市政工程數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫和GIS地理信息空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，包括各類市政工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)和地下管線數(shù)據(jù)，主要有基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)、綜合管線專題數(shù)據(jù)、項(xiàng)目工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)等。(2)服務(wù)層:負(fù)責(zé)各類數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)，包括空間數(shù)據(jù)服務(wù)接口和業(yè)務(wù)功能服務(wù)接口，空間數(shù)據(jù)服務(wù)接口通過空間數(shù)據(jù)引擎進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的存取、交換、表現(xiàn)和操作等;業(yè)務(wù)功能服務(wù)接口則處理各類業(yè)務(wù)管理流程，包括管線項(xiàng)目信息的共享和互連。(3)應(yīng)用層:主要為市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)小程序，在移動(dòng)終端上通過微信平臺(tái)運(yùn)行?？紤]到地理空間信息的數(shù)據(jù)特性，系統(tǒng)所涉及的后臺(tái)運(yùn)算分為公開業(yè)務(wù)功能服務(wù)讀取和專業(yè)空間數(shù)據(jù)服務(wù)運(yùn)算兩塊。市政工程中的公開信息服務(wù)在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下通過微信小程序直接進(jìn)行讀取。專業(yè)服務(wù)運(yùn)算由于涉及專業(yè)GIS服務(wù)和復(fù)雜的地理信息數(shù)據(jù)庫，采用獨(dú)立后臺(tái)加密傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行，小程序只做發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求和接收數(shù)據(jù)服務(wù)結(jié)果信息。系統(tǒng)數(shù)據(jù)請(qǐng)求采用公開服務(wù)讀取和專業(yè)服務(wù)運(yùn)算進(jìn)行分離的設(shè)計(jì)，既保留了微信小程序請(qǐng)求后臺(tái)快捷輕量的特點(diǎn)，又避免了小程序無法進(jìn)行專業(yè)GIS數(shù)據(jù)運(yùn)算的缺陷。

3.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)遵循自頂向下，逐步求精的原則，為系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支持，主要管理綜合地下管線相關(guān)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，和工程業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的項(xiàng)目信息和用戶信息，具體數(shù)據(jù)的分類如表1所示。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)如圖4所示，用戶數(shù)據(jù)庫與工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫為多對(duì)多的關(guān)系，即一個(gè)工程項(xiàng)目可以對(duì)應(yīng)多個(gè)用戶，而一個(gè)用戶也可以對(duì)應(yīng)多個(gè)項(xiàng)目，而工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫和地理空間數(shù)據(jù)庫為一對(duì)多關(guān)系，一個(gè)工程項(xiàng)目對(duì)應(yīng)多個(gè)地理信息子類。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的地理空間數(shù)據(jù)庫主要以GIS矢量數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，便于進(jìn)行空間關(guān)系的運(yùn)算和分析，而市政工程項(xiàng)目的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.3主要功能模塊實(shí)現(xiàn)

(1)項(xiàng)目應(yīng)急聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)通過微信小程序掃描具體施工工程項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的二維碼，根據(jù)注冊(cè)時(shí)填入的用戶信息調(diào)用微信相應(yīng)的接口進(jìn)行登錄用戶信息的獲取，自動(dòng)形成項(xiàng)目的通訊錄(圖5)，在遇到項(xiàng)目出現(xiàn)工程事故，安全問題等緊急情況時(shí)，施工各方可通過微信小程序自帶的消息和通話接口進(jìn)行通訊聯(lián)系。圖5項(xiàng)目應(yīng)急聯(lián)絡(luò)(2)綜合信息展示系統(tǒng)可以對(duì)項(xiàng)目的位置信息和屬性信息進(jìn)行展示(圖6)，施工各方可以通過系統(tǒng)讀取到市政工程項(xiàng)目的全方位信息，包括項(xiàng)目的總體計(jì)劃、施工計(jì)劃、施工單位、開工時(shí)間、管線保護(hù)記錄和施工過程時(shí)間等重要工程節(jié)點(diǎn)信息，以及工程范圍內(nèi)的管線分類統(tǒng)計(jì)等管線空間信息，從而更加深入地了解項(xiàng)目實(shí)施的具體情況和地下管線分布的綜合概況。(3)施工過程管理系統(tǒng)對(duì)市政工程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了過程管理，包括記錄了施工各方在開工、交底等重要環(huán)節(jié)的信息以及項(xiàng)目管理部門的會(huì)議和巡查情況，做到施工、檢查信息的溯源管理。主要管理功能包括:①指定人交底項(xiàng)目的參與人員對(duì)管線建設(shè)施工和運(yùn)維保護(hù)操作指定對(duì)象進(jìn)行交底，在系統(tǒng)中告知，并要求交底對(duì)象對(duì)重要事件進(jìn)行反饋，從而保證項(xiàng)目施工過程中施工單位與管線運(yùn)維單位對(duì)施工行為相互明確，保證施工時(shí)的管線安全。②會(huì)議交底項(xiàng)目建設(shè)單位和監(jiān)理單位在工程項(xiàng)目在實(shí)施過程中對(duì)召開的各種會(huì)議進(jìn)行交底，記錄會(huì)議的內(nèi)容以及公開的附件資料，供管線施工單位和運(yùn)維保護(hù)單位進(jìn)行查看，保證項(xiàng)目施工過程中信息的全方位記錄。③工作記錄項(xiàng)目各單位在日常的施工過程中進(jìn)行工作記錄(圖7)，對(duì)施工管理、施工進(jìn)度、施工中發(fā)現(xiàn)的問題及安全隱患進(jìn)行記錄上報(bào)，從而能做到施工信息的溯源。

4應(yīng)用狀況

市政工程施工管線信息管理系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，具備應(yīng)用推廣快速，溝通渠道靈活，空間分析智能化，信息記錄全方位等特點(diǎn)。在市政工程項(xiàng)目的施工過程中，一般由建設(shè)單位主導(dǎo)項(xiàng)目建設(shè)，施工單位進(jìn)行項(xiàng)目的開挖施工，管線權(quán)屬單位負(fù)責(zé)項(xiàng)目施工區(qū)域下的其所屬管線進(jìn)行保護(hù)，相關(guān)監(jiān)管部門進(jìn)行項(xiàng)目的管理。由于人員變動(dòng)頻繁，工作職責(zé)獨(dú)立，很難建立全面立體的聯(lián)系機(jī)制。而通過在施工現(xiàn)場進(jìn)行二維碼的放置，項(xiàng)目所涉及的各類用戶可以跳過復(fù)雜的應(yīng)用APP的安裝過程，直接在微信上掃描二維碼進(jìn)行系統(tǒng)小程序的安裝。系統(tǒng)自動(dòng)歸集用戶通信信息，形成項(xiàng)目通訊錄供各類用戶日常工作聯(lián)系使用。建設(shè)單位，施工單位，管線權(quán)屬單位的開工記錄，管線交底信息，也會(huì)通過系統(tǒng)進(jìn)行全方位的記錄，方便監(jiān)管部門的管理人員進(jìn)行應(yīng)急響應(yīng)和事故溯源，同時(shí)管理人員通過系統(tǒng)完成距離最近項(xiàng)目的獲取和項(xiàng)目范圍內(nèi)的管線類別長度情況等空間分析統(tǒng)計(jì)。

5結(jié)語

現(xiàn)階段，城市地下管線如何在現(xiàn)有的管線數(shù)據(jù)和信息平臺(tái)上進(jìn)行深層次的管理，還需要做進(jìn)一步的探索和研究。本文介紹的市政工程施工管線信息管理移動(dòng)終端系統(tǒng)，把現(xiàn)有的管線平臺(tái)與具體的業(yè)務(wù)管理領(lǐng)域相結(jié)合，通過二維碼，微信小程序和移動(dòng)GIS技術(shù)，增強(qiáng)了市政工程管線項(xiàng)目參與各方的溝通和交流，加快了信息的傳遞，提高了施工管理的效率，為城市地下管線的保護(hù)起到了積極有效的作用，在實(shí)際項(xiàng)目的應(yīng)用過程中得到了各類參與用戶的良好反饋。為地下管線的施工管理提供了一個(gè)新穎實(shí)用的思路。

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作者：向祎 李黎 林磊 張歡 劉琳 單位：武漢市測繪研究院