中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
一、研究背景
伴隨著城市化進程，地下空間安全問題日益凸現，越來越多的管線和路面面臨老化問題。地下管道是城市的“生命線”，涵蓋了供水、排水、燃氣、電力、通信等多種類型，它們在保障城市正常運轉、居民生活和工業(yè)生產等方面起著至關重要的作用。然而，隨著城市的快速發(fā)展和擴張，地下管道系統(tǒng)變得越來越龐大和復雜，不同類型、不同年代的管道相互交織，形成了一個巨大而復雜的地下網絡。
在數字化城市建設的大背景下，需要對城市的各種基礎設施進行精確的數字化建模和管理?；诒倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)高精度、全天候、全天時、定位導航授時等功能，其在定位精度、信號穩(wěn)定性等方面都有了顯著提升，為地下管道空間探測提供了新的技術手段和思路，基于BD定位的地下管線探測，能夠實現其空間探測的高精度和多維數據建模，對于城市的規(guī)劃、建設、管理以及應急響應等都具有重要意義。
二、技術體系
1、地下空間探測技術
地下管線工程是一個歷年逐步建成的過程，逐年建設的積累使一般大中城市的地下管線已是密如蛛網，交叉縱橫。但是早年建設的地下管線一般都存在資料殘缺不全或不準確等問題，以致使后續(xù)的地下管線工程規(guī)劃建設計缺少必要和可靠的依據，甚至在施工中損壞原有管線，造成重大經濟損失或人員傷亡。陣列式地下空間探測實現了在非開挖的情況下探測地下管線的走向、埋深及地下管線的隱蔽點等信息從而確定管道在地面上的投影位置和管道埋深。
2、基于BD定位的數據采集
城市管線數據是地下管線管理信息系統(tǒng)的核心與基礎，包括地下管線的埋設位置、埋設深度、鋪設方向、管線材質以及管線特征點、附屬物及地表城市主干道、非機動車道、人行道以及道路兩側的綠化帶等區(qū)域位置數據信息，地下管線數據不僅包含傳統(tǒng)的矢量、地形，影像等結構化數據，也包含早期建設圖紙、物聯(lián)網實時感知、視頻監(jiān)控、BIM等非結構化數據，城市地下管線數據和與之相關的數據來源多、格式雜、數據量大，給數據的采集處理和管理帶來挑戰(zhàn)。本技術系列融合了計算機、物聯(lián)網、BD等相關技術，實現地下空間及相關聯(lián)的多維信息數據采集，助力地下空間一張網建設管理。
3、地下空間多維數據建模技術
地下管網數據由城市地理地形數據、地下管線數據和地上三維建筑物模型數據等組成，利用多維可視化建模，通過多源數據融合技術，將BIM、物聯(lián)網、視頻等數據與傳統(tǒng)的影像矢量、地形等數據進行融合，實現了多源異構數據無縫融合，將地表環(huán)境與地下管線三維數據實時疊加，讓地下管線和地面建筑的關系一目了然，提高地下管線運營安全及地下空間開發(fā)效率。
三、工程應用
中交路橋科技有限公司基于BD的地下空間探測技術及多維數據建模技術體系，通過北斗+GPR+TEM等多技術融合，地下管線走向及埋深信息探測精度提高到 95%以上；基于光纖傳感(DTS)、相關儀等技術的漏損檢測系統(tǒng)，管網漏損檢測準確率達到95%以上；基于雪花模型的多維數據建模和 Ot-VTK三維可視化技術，地下空間建模精度達到 95%以上，實現了管網、地質、地物的高精度融合建模。技術系列已經完成了地下空洞監(jiān)測、管網漏損檢測、地面沉降分析等多個實際項目并在高校、城市地下管線探測及建模中得到了應用，精度滿足要求。
