城市地下管網(wǎng)維護與巡檢技術(shù)方案城市地下管網(wǎng)作為城市的“血管”與“神經(jīng)”，承載著供水、排水、燃氣、電力、通信等核心功能的穩(wěn)定運行。隨著城市規(guī)模擴張與管網(wǎng)服役年限增長，管網(wǎng)老化、滲漏、堵塞等問題日益凸顯，傳統(tǒng)人工巡檢效率低、風險高、覆蓋不足的弊端愈發(fā)明顯。構(gòu)建“感知-巡檢-運維-決策”一體化的技術(shù)方案，成為破解地下管網(wǎng)管理難題、保障城市安全運行的關(guān)鍵抓手。一、技術(shù)方案的核心模塊：從感知到運維的全鏈條升級（一）智能感知網(wǎng)絡(luò)：構(gòu)建管網(wǎng)“神經(jīng)末梢”針對地下管網(wǎng)隱蔽性強、故障難預(yù)判的痛點，多參數(shù)傳感器組網(wǎng)實現(xiàn)全域監(jiān)測：供水管道部署壓力、流量傳感器，實時捕捉水壓波動、偷排漏損；排水管網(wǎng)搭載液位、流速傳感器，預(yù)警內(nèi)澇風險與管道淤積；燃氣管網(wǎng)采用激光甲烷傳感器，精準識別微量泄漏；電力電纜敷設(shè)光纖測溫傳感器，監(jiān)測過載與絕緣老化。分布式光纖傳感技術(shù)則為長距離管網(wǎng)提供“全時體檢”：通過在管道沿線敷設(shè)感溫、感振光纖，可實時監(jiān)測管道應(yīng)變、溫度場分布，對地質(zhì)沉降、第三方施工破壞等隱患實現(xiàn)毫米級定位。以上海某輸油管道為例，光纖傳感系統(tǒng)成功預(yù)警3次第三方施工觸碰事件，避免了管道破裂風險。（二）智能巡檢裝備：突破“人工作業(yè)”局限管網(wǎng)內(nèi)巡檢機器人實現(xiàn)“無人化”精準檢測：小型爬行機器人（直徑≤150mm）搭載高清攝像頭、激光測距儀，可在DN300以上管道內(nèi)自主導(dǎo)航，識別腐蝕、裂縫、支管錯接等缺陷；兩棲機器人配備防水推進器，在排水管網(wǎng)滿水段檢測淤積、異物堵塞。北京某排水管網(wǎng)改造中，機器人累計檢測200公里管道，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性缺陷37處，效率較人工提升8倍。管網(wǎng)外巡檢體系覆蓋“地上-地下”全域：無人機搭載LiDAR（激光雷達）與紅外熱成像，快速掃描地表管網(wǎng)路由、周邊違建與熱力泄漏；綜合管廊巡檢機器人沿軌道移動，監(jiān)測溫濕度、有害氣體濃度，聯(lián)動消防、通風系統(tǒng)。深圳前海綜合管廊通過機器人巡檢，將人工巡檢頻次從每周1次降至每月1次，故障響應(yīng)時間縮短至15分鐘。（三）數(shù)字孿生平臺：打造管網(wǎng)“數(shù)字鏡像”數(shù)據(jù)整合與建模是平臺核心：對接傳感器、巡檢設(shè)備、GIS（地理信息系統(tǒng)）數(shù)據(jù)，構(gòu)建“管網(wǎng)物理實體-數(shù)字模型-運行數(shù)據(jù)”三位一體的孿生體。以上?！耙痪W(wǎng)統(tǒng)管”為例，平臺整合全市2.3萬公里管網(wǎng)數(shù)據(jù)，三維建模精度達厘米級，動態(tài)還原管道埋深、接口類型、周邊地質(zhì)條件。模擬預(yù)測與決策支持實現(xiàn)“治未病”：通過流體力學、結(jié)構(gòu)力學算法，模擬管網(wǎng)在降雨、負荷變化下的運行狀態(tài)，預(yù)測爆管、塌陷風險。杭州供水系統(tǒng)借助數(shù)字孿生，將爆管預(yù)測準確率提升至82%，搶修時長縮短40%。平臺還支持可視化調(diào)度，運維人員可通過AR（增強現(xiàn)實）眼鏡查看管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)，遠程指導(dǎo)修復(fù)作業(yè)。（四）維護工藝升級：從“被動搶修”到“主動維護”非開挖修復(fù)技術(shù)減少城市擾動：紫外光固化修復(fù)（UV-CIPP）將浸滿樹脂的軟管拉入破損管道，紫外光照射固化后形成“管中管”，1天內(nèi)可修復(fù)50米長DN600管道；脹管法通過液壓擴張舊管道，同步拉入新管，適用于老舊管道更新。南京某小區(qū)改造中，非開挖技術(shù)使路面開挖量減少90%，工期從30天壓縮至5天。預(yù)防性維護策略延長管網(wǎng)壽命：基于數(shù)字孿生的周期性檢測（如每年1次CCTV檢測、每季度1次壓力監(jiān)測），結(jié)合管網(wǎng)年齡、材質(zhì)、負荷等因素建立風險評估模型，將管網(wǎng)分為高、中、低風險區(qū)。廣州對高風險管段實施“一管一策”維護，5年內(nèi)管網(wǎng)漏損率從12%降至6.8%。二、實施路徑與保障機制：從試點到全域的落地邏輯（一）分階段實施：試點-推廣-覆蓋試點驗證期（6-12個月）：選擇老舊城區(qū)、新建綜合管廊作為試點，驗證傳感器兼容性、機器人通過性、平臺穩(wěn)定性，形成可復(fù)制的技術(shù)包。區(qū)域推廣期（1-2年）：在行政區(qū)或功能區(qū)推廣，優(yōu)化多部門數(shù)據(jù)接口，完善運維流程，建立“發(fā)現(xiàn)-派單-修復(fù)-核查”閉環(huán)機制。全城覆蓋期（3-5年）：搭建市級管網(wǎng)運維指揮中心，整合各區(qū)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門協(xié)同調(diào)度。（二）多部門協(xié)同：打破“信息孤島”成立由市政、水務(wù)、燃氣、電力等部門組成的聯(lián)合工作組，共享管網(wǎng)GIS圖、運行數(shù)據(jù)、施工計劃。例如，深圳建立“管網(wǎng)一張圖”平臺，市政部門的道路施工計劃提前推送至水務(wù)、燃氣部門，避免挖斷管道事件，2023年此類事故同比下降67%。（三）人員能力建設(shè)：培養(yǎng)“復(fù)合型運維團隊”開展技術(shù)分層培訓(xùn)：基層人員學習傳感器安裝、機器人操作；技術(shù)骨干掌握數(shù)字孿生建模、算法優(yōu)化；管理人員熟悉平臺調(diào)度與應(yīng)急指揮。通過“理論+實操”培訓(xùn)，青島某運維公司團隊在3個月內(nèi)掌握了UV-CIPP修復(fù)工藝，修復(fù)質(zhì)量達標率提升至98%。（四）保障機制：政策-資金-標準-安全政策支持：地方政府出臺《地下管網(wǎng)智慧運維管理辦法》，明確技術(shù)標準與考核指標，如要求新建管網(wǎng)傳感器覆蓋率≥80%。資金保障：設(shè)立專項基金，探索PPP模式引入社會資本，如成都某管廊項目通過PPP融資12億元。標準規(guī)范：制定地方標準《地下管網(wǎng)智能巡檢技術(shù)規(guī)程》，規(guī)范傳感器選型、機器人巡檢流程、數(shù)字平臺接口，確保技術(shù)兼容性。安全管理：建立有限空間作業(yè)“雙人監(jiān)護”制度，數(shù)據(jù)傳輸采用國密算法加密，防止管網(wǎng)信息泄露。三、價值與展望：從“管網(wǎng)安全”到“城市韌性”本技術(shù)方案通過“感知-巡檢-運維-決策”的全鏈條升級，可實現(xiàn)三大價值：效率提升（巡檢效率提升5-10倍）、成本降低（運維成本下降30%-50%）、風險管控（故障響應(yīng)時間縮