三维综合地下管线管理系统（CGPMS）详细介绍
三维综合地下管线管理系统（CGPMS）是深圳西戈软件技术有限公司基于自主研发的 CG-CUBEGIS 三维地理信息系统平台开发的地下管线管理软件。系统结合地理信息系统（GIS）技术、数据库技术与三维技术，以数字地图为基础空间数据、以空间信息数据和属性信息数据为资源，直观显示地下管线的空间层次和位置，以三维仿真方式形象展现地下管线的埋深、材质、形状、走向以及工井结构和周边环境，为城市规划、管理提供技术决策支持，为地下管线资源的统筹利用和科学布局、管线占用审批等工作提供准确、直观、高效的参考。系统支持 CJJ61-2017 标准探测成果入库并自动生成三维管线模型，覆盖数据审核入库、三维管线管理、查询统计、九种专业分析、运维管理、实时监测对接与移动端巡检的全流程功能。
客户痛点与解决方案
地下管线管理的常见困境与系统的对应解法如下。
系统总体结构
综合地下管线信息管理系统是为信息化实施提供统一标准的基础地理信息支撑平台和环境而设计的计算机应用系统。系统基于 CG-CUBEGIS 三维地理信息系统平台，采用组件式开发方式：服务器部分存放所有的管线数据、基础地形数据以及系统元数据，客户端实现用户对管线动态更新管理的所有功能。系统可支持 CS 和 BS 两种模式的部署和使用。
基本业务流程
对于探测成果管线数据，入库前需要完成对新数据的数据有效性检查，并进行数据的接边处理，然后才能导入总库。这一流程保证了总库数据在格式、拓扑与空间连续性上的一致性。
数据审核与入库
系统对原始管线数据及竣工管线数据进入系统前的格式与合理性进行检查，主要包含九类检查项：
- 字段结构检查、点属性检查、非空字段检查——保证数据格式完整规范。
- 管线连通性检查、点线一致性检查、点线唯一性检查、点编码对应检查——保证拓扑关系正确。
- 管线超长段检查——识别异常管段。
- 排水流向检查——保证重力流管线的流向语义正确。
系统提供的数据检查只对数据的格式及合理性进行检查，对数据录入引起的个别没有共性和规律的错误很难通过系统查出，因此入库流程设计为两步：先创建临时管线数据库进行管线数据预入库，在三维地图上以可视化的方式检查无误后再正式入库。数据入库功能包括创建本地数据库临时存储地下管线数据、创建自定义数据库、创建地下管线数据库、管线数据入库、管线数据接边处理、管线数据备份与恢复。
数据标准与坐标系
- 数据接口标准：系统的数据结构与数据接口遵照《CJJ61-2017 城市地下管线探测技术规程》、《GB 50289-98 城市工程管线综合规划规范》、《GB/T 14395-2009 城市地理要素编码规则》三项国家和行业标准，并提供 CJJ61-2017 标准中近百种附属物管线点的三维化符号库。
- 坐标系投影转换：平台以 WGS84 国际通用坐标系为基础坐标系；用户能提供的原始数据往往属于各类不同坐标系，有时甚至是自定义的平面坐标系，系统提供投影坐标转换功能，将各类坐标系数据统一于 WGS84 坐标系下，并可随意切换各种坐标系进行查询定位等操作，便于为本系统和其他部门提供统一的数据类型。
三维管线管理
场景漫游浏览
将整个管线系统以二维和三维模式进行场景展示和地图浏览，实现放大、缩小、移动等漫游浏览操作。用户可在三维立体空间内浏览、巡视地下管网的走向、属性和所连接的设备，各类别管线以相应颜色分层显示。
- 地表透明显示：将三维场景地上的实体设置为透明，以显示地下管线分布情况。
- 二三维切换显示：地图可在二维和三维之间切换显示，支持二三维联动。
- 视图管理：将用户特别关注的地图方位视角记录下来，在各视图记录中随意切换跳转。
- 特殊展示：可在任意位置进行地形开挖、场景剪切等操作，支持与实景地面模型（倾斜摄影）融合叠加。
定位
- 关键字查询定位：根据输入的关键字搜索场景中项目位置信息，实现场景快速定位。
- 地标定位：根据输入的关键字搜索场景地标位置信息，实现快速定位。
- 道路定位：根据输入的关键字搜索场景中的道路信息实现定位（需"道路地址"数据支持）。
- 坐标定位：根据输入的坐标信息实现地图定位，同时支持经纬度坐标系和管线系统平面坐标系。
编辑
- 绘制管点、管线：在当前编辑管线层状态下添加某类管线的管点（管线），系统自动录入必要属性（物探点号、坐标、图幅号等），同时提示属性的输入或选择内容；新添加的管点样式随"特征"与"附属物"属性自动确定，确认保存后提交后台服务器数据库。
- 删除管点（线）：点击或拉框选择需要删除的报废管点（线），按提示操作，确认保存后数据更改提交服务器数据库。
- 属性编辑：修改地图上管线或点的属性，保存后自动更新数据库，并将更新前的数据存入历史数据库——数据可动态更新是系统与"一次性建库"类方案的关键差异。
查询与统计
- 图层管理：根据不同管道按管线类型分图层管理，对图层对象及图层内所有管线对象进行分类、过滤等显示状态控制。
- 区域查询：在地图上任意选择查询区域和查询图层，查询所选区域内包含的管线和附属物设施的空间与属性信息，点击查询结果列表自动定位。
- 综合查询：输入关键字并设置属性过滤条件，查询符合条件的所有管线和附属物设施的空间与属性信息，结果与地图联动定位。
信息统计
可对全库管线或区域内管线进行管线长度、管点数量统计，按管线属性信息（材质、建设年代、权属单位等）和空间信息（长度、埋深、管径等）条件筛选，统计方式包括四类：
- 埋深分段汇总统计：按管线类别分类，对管线埋深汇总统计并以图表形式显示。
- 管径分段汇总统计：按管线类别分类，对管径尺寸汇总统计并以图表形式显示。
- 属性分类汇总统计：按管线类别分类，根据材质、权属单位、建设日期等属性汇总统计。
- 附属物分类汇总：对整个管网的管件附属物种类和数量进行统计。
专业分析功能
系统提供九种面向管线业务的专业分析工具，是三维综合管线区别于普通看图软件的核心能力。
净距分析
分析两管线之间的距离是否符合管线设计规范，并将满足分析条件的管线对象在三维地图上直接标绘显示出来，用于管线敷设规划与施工前的安全间距检验。
断面分析
断面图是表示同一断面里各种管线之间、管线与地面之间竖向关系的管线图。用户在地图上任何位置单击两点绘制一条剖面线，系统根据剖面线画出该处与剖面线相交的管线横断面图，展示地面地形变化示意图、各种管线的位置及相对关系、埋深变化等，便于查看管线间的空间位置关系。
连通分析
分析判断在整个管网系统内所指定的两条管线之间是否连通，并在三维地图上将分析结果直接标绘显示出来，用于校验管网拓扑与判断管线连通关系。
碰撞分析
对某处添加的管线分析是否会与现有其他管线对象发生碰撞，为管线敷设规划提供辅助支持，避免设计管线与现状管线空间冲突。
有效性分析
对系统中管线的埋深、管径、长度等信息根据行业标准进行有效性分析以及倒流检查等，并显示出其中不合规范的管线对象，用于存量数据质量核查。
容量分析
根据行业规定的管线安全管径流量对照标准，对系统中的所有范围或指定区域的管线进行分析，判断是否存在流入支管的管径流量之和超出所汇入主管安全管径流量的情况，将不合标准的管线对象列出并在地图上定位显示，标示出流入支管与汇入主管的安全流量值。
汇流分析
查询分析出指定管线段的上游汇入的所有管线来源和下游流出的所有管线去向，帮助用户在排污或供水的溯源问题处理上提供支持。
消防分析
根据火灾源所在地点，查询分析出指定半径范围内的消防栓分布位置，以便于调度协调灭火紧急处理。
土方分析
在系统中任意区域选择一个开挖范围，根据其地表的高程信息与开挖深度分析计算出此开挖范围的土方量，为施工预算与开挖方案提供数据。
运维管理与数据导出
- 管道设备维修日志管理：对管线和部件的日常检修报告进行记录和查询，检修过程中的各种照片、视频等影像资料一并保存，便于日后察看当时检修的详细情况。
- 管线报废管理：对管网设备的保质期与报废期限进行管理，临近管线报废期限时系统自动告警提示。
- 规划方案对比：对多个规划方案进行管理，将规划管线资料导入生成规划类管线模型，不同规划方案可在三维地图上直接与现状对比，对规划方案做有效性分析并给出分析报告。
- 管线数据导出：可将地图上任选区域或全库的管线数据导出为 Excel 或 DWG 数据格式，便于随时向所需人员发布最新的管线资料。
实时监测对接与综合信息展示舱
系统可与 SCADA 实时传感监测系统进行数据对接，将实时传感监测点的监测数据在地图上标绘定位显示，并进行各种针对实时监测数据的统计分析，帮助用户直观便捷地了解整个管网的运行情况。
- 实时监测报警查看：所有接入的实时监测点都可以在地图上定位和查看监测值曲线图；监测值发生超限或异常时在报警信息区列出，并可在地图上定位及标绘当前监测值。
- 流量统计：对所有实时监测点的监测信息，可按指定时间间隔以分钟、小时或天为统计单位进行监测累计数据统计，并绘制统计结果图表。
- 同比环比统计：对任一实时监测点任选若干年度、以月为统计单位，对累计监测值进行同比和环比统计并绘制图表，宏观了解各使用单位的供水、供气等流量消耗情况。
- 同比异常分析：选择若干年度、以月为统计单位，对所有监测点累计值在各年度所有月份进行同比比较，统计筛查出某一月份累计值在不同年度偏差量超出合理范围的监测对象并绘制图表，快速排查供水、供气等流量消耗与以往产生差异的情况。
- 综合信息展示舱：将三维地图以及各种实时监测信息等综合信息以大屏展示方式集中呈现，方便值班监管人员日常维护管理；该模块也可部署在 Web 端，满足远程管理需求。
测量与标注
- 坐标测量：对三维全景中任意点测量其经纬度与高程坐标信息。
- 距离测量：测量管线之间的间距，以及场景内任意两点或多点之间的长度与距离（水平距离、垂直距离、直线距离）。
- 面积测量：对任意平面上任意形状的多边形测量其周长与面积。
- 管线扯旗标注：以扯旗的方式直接在地图上标注出相应管线的坐标和基本属性信息。
- 坐标标注：以标签方式直接在管线上标注显示其坐标、高程和埋深等坐标信息。
- 属性标注：以标签方式直接在管线上标注显示材质、类别等基本属性信息。
系统管理与扩展功能
- 系统用户管理：设定用户组来控制权限，对所有用户分组管理。
- 系统日志：查看何年何月何时哪个用户做过何种数据编辑操作等记录，管线数据维护操作全程可追溯。
- 管线类别颜色自定义：可重新设置管线类别的显示颜色。
- 系统备份管理：提供管线数据库备份工具——建库（随时建立新的工程数据库）、数据备份（时间归档或自定义命名方式）、数据恢复（将指定备份恢复到当前系统）、备份管理（删除过久历史备份以空出空间）。
- SOA 数据服务：基于 SOA 架构提供标准数据服务接口——GIS 信息服务（经纬度坐标、高程等基础地理信息查询）、管线信息查询服务（管线材质、管径、建设年代、权属单位等属性与长度、埋深、所在道路等空间信息）、管线信息统计服务（全库或区域内管线/管点的条件筛选统计）。
- 手机移动端模块：三维管网手机端 APP 与 PC 端数据同源同步，支持外业巡检记录上传与移动端报警查看，详见常见问答。
- 管线数据离线发布模块：在系统中任意选取一部分区域的管线数据，导出生成为一个离线浏览模块，向第三方发布可离线浏览查询的管线子系统。
技术指标与部署
| 平台底座 | 基于自主研发 CG-CUBEGIS 三维地理信息系统平台，组件式开发 |
| 数据标准 | CJJ61-2017、GB 50289-98、GB/T 14395-2009；近百种附属物管线点三维化符号库 |
| 数据格式 | CJJ61-2017 标准探测成果、SHP 等矢量管线数据导入，自动生成三维管线模型 |
| 坐标系 | WGS84 基础坐标系，支持各类大地平面坐标系与自定义平面坐标系的投影转换与切换 |
| 部署模式 | 支持 CS 和 BS 两种模式；服务器存放管线数据、基础地形数据与系统元数据，客户端实现动态更新管理功能 |
| 数据更新 | 可视化编辑提交即入库，更新前数据存入历史数据库，支持备份与恢复 |
| 监测对接 | SCADA 实时传感监测系统数据对接，监测点地图标绘、报警查看与流量统计分析 |
| 服务接口 | SOA 架构标准数据服务接口（GIS 信息服务、管线信息查询/统计服务） |
| 移动端 | 三维管网手机 APP，与 PC 数据同源同步，支持外业巡检记录上传与报警查看 |
| 数据导出 | 任选区域或全库管线数据导出 Excel / DWG；离线浏览子系统发布 |
应用场景与适用对象
- 城市规划与管线综合布局：三维场景中的埋深、走向与工井结构展示，配合规划方案对比与有效性分析报告，支撑地下管线资源的统筹利用和科学布局。
- 管线占用审批：以标准化方式管理综合管线，为管线占用审批提供准确、直观、高效的参考。
- 权属单位日常运维：维修日志、报废期限告警、移动端巡检记录上传，权属单位的管线资产全过程留痕管理。
- 施工前碰撞与净距校核：新建管线设计阶段用碰撞分析、净距分析与断面分析校核空间关系，土方分析支撑开挖方案与预算。
- 应急调度：消防分析检索半径内消防栓分布支撑灭火调度；供水、燃气管网的爆管关阀类应急分析可结合智慧供水管理平台的关阀分析能力使用。
适用对象包括城市规划部门、住建与管线管理部门、各类管线权属单位（供水、排水、燃气、电力、通信等）与市政运维企业。管线普查成果入库形成的三维管线数据库，也是智慧供水、智慧排水等运营分析系统的管网资产底座。