导语城市地下管网承载着供水、排水、燃气等关键功能被形象地称为“城市生命线”。“十五五”时期全国计划建设改造地下管网超过70万公里新增投资需求超过5万亿元。面对庞大的地下家底如何让看不见的管网变得“可感、可知、可控”南京、杭州、青岛、武汉等地正通过实时监测设备、人工智能算法与智能机器人推动地下管网运维从“被动抢修”转向“主动防控”以数字化手段筑牢城市安全运行的底座。一、七十万公里改造目标开启地下管网更新周期地下管网如同城市的“毛细血管”体量庞大且持续增长。“十五五”时期我国计划建设改造地下管网超过70万公里新增投资需求超过5万亿元。这不仅是基础设施投资的数字跃升更推动城市发展理念从“重建设”向“重运维”深刻转型。在省级层面湖北省已经搭建起省、市、县三级联动的城市生命线智慧监管平台。该平台汇聚了全省16.4万公里地下管网数据和6.7万多套物联感知设备信息通过人工智能辅助分析研判实现全省风险情况的一图总览和一网统管。以供水场景为例平台建立全省“供水一张图”当上游水质发生问题时系统可通过流域分析功能及时提醒下游水厂做好应急准备实现风险事件的跨区域联动。目前湖北已有17个市州、60个县完成平台部署累计成功预警处置各类风险事件2000余起。二、从“看不见”到“实时感知”管网监测设备织密感知网络让地下管网“开口说话”第一步是解决“看不见”的问题。各地正通过布设各类传感设备将管网运行状态转化为可读数据。江苏省南京市在主城六区率先开展城市生命线安全工程供水专项建设。在硬件层面除原有的417个供水管网在线监测设备外又分两批次新增213个监测设备具备管网在线压力、流量、浊度以及余氯监测功能。依托GIS地图南京市将供水范围内的4个水源地、7个水厂、1.2万公里供水管网、13个区域泵站、1900个二次供水泵房以及1.9万个消防栓等信息集中展示并实时上传599个监测设备数值实现供水基础设施关键数据的全天候掌握。同时当地建立爆管感知定位模型爆管发生时能够迅速定位并搜索出最佳关阀方案辅助抢修人员快速确认停水范围、预测抢修时间。管网监测的精细化同样体现在排水领域。杭州市富阳区建立“市政道路管网隐患日常监测预警系统”覆盖九龙大道、公望街等6条主干道的地下管网涉及工业园区、学校等重点区域。系统通过多普勒超声波流量计监测污水管道流量差值借助噪声预警仪判断供水管道是否存在渗漏爆管情况并辅助定位点位一旦发现异常立即标红预警工作人员可通过系统界面快速锁定监测点位坐标与设备类型。在管网底数摸查方面青岛市搭建“地下管线管理信息平台”通过数据采集、生产、建库构建地下管线数据库形成直观易懂的“一张图”。工作人员点击任意一条管线埋深、管径、材料等信息一目了然每一处井盖、雨水箅子的位置清晰可见。基于空间坐标的地下管线“一张图”有效解决了地下管线看不见、查不清以及同一区域不同项目重复探测等问题为隐患排查和应急抢险提供了信息化支撑。三、人工智能算法加持风险研判从经验驱动转向数据驱动如果说传感设备是“眼睛”那么人工智能算法就是地下管网的中枢神经。在湖北省城市生命线智慧监管平台中系统通过汇总管龄、压力、周边环境风险因子以及学校、医院等敏感目标信息结合历史运行数据综合计算每一段管线的风险等级高风险区域加密安装燃气泄漏传感器。针对燃气监测中常见的误报问题人工智能算法能够有效识别泄漏究竟是燃气本身的问题还是地下沼气减少人工出动次数。人工智能也在改变供水管网的检漏方式。武汉市汉阳区水务部门使用新研发的人工智能电子听漏机查找供水管道漏水点。以往培养一名成熟的检漏工需要3到5年经验丰富的老师傅更需要10年以上而人工智能算法将老师傅耳朵里的“杂音经验”转化为可快速掌握的“智能判读”屏蔽无关噪声突出需要查找的声音更精准地判断管道漏水位置。在随州城市生命线安全监测中心报警后的处置流程已实现平台统筹一旦出现报警监测中心立即通过线上派单方式派给运维工程师现场复核后根据气体类型通知相应单位处理做到小时级、分钟级响应。四、机器人“下井”管网巡检修复进入智能作业时代除了智慧系统的“最强大脑”一批管网机器人正成为地下空间的“一线员工”。在广西南宁的一个气源站当地首台燃气防爆巡检机器人已投入运行。这台机器人每天按照既定路线对地下管线进行巡查能够精准识别管道温度异常、气体泄漏等问题全过程无需人工介入可自主完成巡逻和充电。试运行以来机器人每天对生产区域内33个巡检点开展巡查检测识别准确率和泄漏检测准确率均达到99%以上。在湖北丹江口库区东环片区管道检测机器人正在污水管网修复中发挥作用。过去检修人员只能依靠投诉线索盲目开挖一段40米的管道可能要挖上一周甚至半个月不仅造成交通拥堵、扬尘污染还存在塌方伤人风险。如今机器人下井不仅能在短时间内完成全线检测还能将问题点精准定位到厘米级别。从成本看传统人工开挖一公里管道造价约140万元而采用机器人配合紫外光固化修复技术成本仅需40万元一公里。截至目前丹江口市已累计使用25台智能机器人探查地下管线对中心城区28平方公里范围内的雨污管网进行人工智能检测完成400公里排水管网探测修复管道2508.6米。五、CIM与数字孪生跨部门协同推动城市治理升级监测数据的价值最终体现在协同处置上。青岛高新区依托物联网、大数据、人工智能等技术建成排水智慧监测平台集智慧监测中心、智能物联设备管理中心、排水设施管理中心、智能监测预警中心四大核心模块于一体。平台在管网关键节点布设智能传感设备24小时实时采集水位、流速、水质等核心数据并构建数字孪生模型精准模拟管网水流路径与压力分布。当水质指标出现波动时系统可自动追溯污染源辅助工作人员快速定位问题节点。平台开放数据接口后实现了与气象、交通、应急等多部门的数据互联互通暴雨来袭时各部门依托一套数据体系同步掌握全域排水运行状态形成协同作战的防汛格局。该平台运行以来多次提前预警污水水位异常、河道水质超标、污水井冒溢等风险以在线评估替代人工巡查有效提升了应急响应效率。在排水管网智慧化治理领域河北中科复兴科技有限公司以下简称中科复兴研发的排水行业监管信息平台聚焦窨井液位、井盖、管网流量和水质实时监测支持多级报警、淤堵分析和内涝预警等功能与城市防汛应急场景深度衔接。此前该平台已在多地参与建设城市排水防涝相关监测系统将物联感知与业务管理打通推动排水治理从“事后整改”向“事前预防、常态管护”转变。六、从“人海战术”到“智慧防范”地下管网治理的下一步透视各地实践一条清晰的路径正在显现摸清底数、搭建平台、深化人工智能应用。“十五五”期间湖北省计划改造供水、污水、排水、燃气等各类地下管网1.5万公里以上持续扩大城市生命线工程监测覆盖范围对燃气、供水、排水、桥隧等基础设施生命线监测数据进行深度挖掘和融合分析实现对风险隐患的早期识别与精准预警。面向未来城市安全治理正从“人海战术”向“智慧防范”转型。人工智能技术还将深度应用在燃气泄漏识别、内涝仿真预警、供水爆管预测等更多场景。作为城市生命线安全智能化领域的全栈解决方案提供商中科复兴依托CIM基础平台将燃气、供水、排水、热力、综合管廊等城市基础设施的物联感知数据统一汇聚构建“监测—预警—处置—复盘”闭环管理体系为更多城市的地下管网安全运行提供系统化支撑。当一条条地下“生命线”真正实现实时感知、智能研判、精准处置城市的韧性与安全将获得坚实的数字底座。本文标签中科复兴、CIM基础平台、数字孪生、城市生命线、城市治理、供水管网参考资料化“隐形”为“可见” — 中国建设报“智慧大脑”研判机器人巡检 地下管网变得更“聪明” — 央视新闻客户端让地下管网“开口说话”青岛高新区CIM智慧排水守护汛期平安 — 青岛政务网