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地下管网长出“智慧神经” 靶向守护城市大动脉
发布日期:2026/8/27 10:08:02
    编者按:“十五五”时期,国家水网、新型电网、算力网、新一代通信网、城市地下管网、物流网六大基础设施网络将加速布局、协同推进,夯实大国新基建底座。万亿级建设投入,效能如何释放,备受各方关注。证券时报即日起推出“织就大国经纬·‘六张网’一线调研”系列报道,通过微视角一线蹲点调研,立体化呈现“六张网”建设的生动实践,记录新型基建投资向发展动能转化的铿锵进程。敬请关注。

    一根光纤,如何让数十公里的钢铁管网上的每一分米都变成“敏感肌”?物联感知、数字孪生、AI大模型,这些新兴产业的发展,正让我国城市地下管网的升级改造拥有更多可能性。

    依托国家“六张网”建设,我国城市地下管网正开启新一轮建设周期,以智能物联网、“智慧大脑”增强城市安全韧性的同时,也带动有效投资,为新兴技术的落地与迭代提供了广阔的试验场。

    新型管网布满“智慧神经”

    近日,证券时报记者来到苏州工业园区,实探企业总部基地综合管廊的运行情况。走进总部基地的绿化区,穿过两道门禁,沿阶梯下行到负二层,一座隐藏于地下的综合管廊展现在眼前,这里是片区地下基础设施的重要“动脉”,水、电、网络、热力等管线在这里汇集、延伸。

    与大众印象中潮湿脏乱的地下管网不同,管廊虽是地下空间,但并不狭小憋闷。一条向远处延伸的综合舱可以容纳4米高的轻型卡车通行,鼓风机输送的干燥空气缓缓流转,反而有一种园林中“廊道”一样的线性通透。

    半米宽的红色排水管道占据廊道中心位置,偏置在一侧的是管径稍小的黑色送水管道,整齐捆成线束的电力电缆、通信电缆安置在空中储架的最上层。更多的储架目前仍然空置,等待工业园未来的发展扩容。

    与综合舱平行独立设置的热力舱,专属安置热力管道,避免不同属性、不同功能的管线相互干扰,让这座城市的大动脉运转更稳定、更有序。

    项目参建方光格科技董事张树龙告诉记者:“地下综合管廊,本质上是将城市零散分布的供水、排水、燃气、热力、电力、通信等多条‘生命大动脉’,统一收纳整合为一套系统化的地下巨型廊道体系,从根源上避免了城市马路经常‘拉链式开挖’的弊病。”

    除了各种运输管道之外,在廊道天花板上,一条纤细的分布式光纤沿廊道全程悬吊、同步延伸,覆盖每一寸管线、每一处舱体。记者将同款光纤产品的一小段浸在温水中,短短数秒,连在几公里长光纤一端的解调仪便捕捉到了数据变化,清晰显示“该点位温度升至55.4摄氏度”。

    “这条分布式感温光纤,是管网智慧感知的核心神经,无需现场供电、无需单独组网,就能实现全域不间断监测。”张树龙介绍。通过解析不同的光散射信号,分布式感温光纤的测温精度可达±0.1摄氏度,定位精度高达0.1米,实现7×24小时实时不间断动态监控。

    不只是温度变化,振动、形变等一系列能改变光纤散射信号的细微物理变化,都会被光纤传感捕捉。凭借全域光纤传感网络,绵延数十公里的钢铁管网告别了“麻木迟钝”,蜕变为全身布满感知神经网络的“敏感肌”,大大提升了巡检效率,降低了人力成本和安全隐患。同时,前期已经铺设地下通信光纤的设施,均有望通过改造增加与之相近的感知功能。

    值得一提的是,这一技术是土生土长的“苏州造”,2010年姜明武在苏州创立光格科技,彼时国内的光纤传感刚刚起步,如今公司已经成为物联网光纤传感领域的佼佼者。

    “我们能跑出来,一是因为我国有丰富的应用场景,二是因为我们有‘格物致知’的企业文化。同样是土壤,西北面临黄土流失、东北会有冻土,光信号需要应对不同的现实状况做出精准反应。要做好这件事,企业必须扎根到一线去。”张树龙表示。

    智能物联

    迎接千亿新“蛋糕”

    像苏州工业园区这样的地下综合管廊,在全国大型城市已经推广。过去十年来,我国地下综合管廊持续扩容升级,目前累计建成规模已经达到7700公里,分布大江南北。

    作为国家“六张网”重点建设工程的核心板块,地下管网建设正在迎来全新发展周期。在“十五五”时期,我国将继续建设改造城市地下管网约77万公里,并将继续因地制宜推动地下综合管廊建设。这意味着地下管网建设已经从单一的市政更新任务,上升为兼顾稳投资、补短板和提韧性的国家级基础设施工程。

    “今天管网建设比拼的已不只是建得快,更看重能否建得准、管得住、预警早、运行稳。”汉嘉数智(300746)董事长叶军表示,“在这样的趋势下,更多的数字化技术将被引入,原本不见天日、被动等待维护的地下管网,将会变得能感知、能预判、响应快。”

    中信证券预计,在“十五五”时期我国城市地下管网投资约5万亿元。智能化感知设备已成为管网建设的标配,各类项目中均有10%至15%的投资用于智能化设备升级,成为传统土建施工之外的增量赛道。据此估算,智能化感知设备将获得千亿级的增量市场。与光格科技类似,一批在物理传感领域深耕的科技企业,在地下管网的新建设周期中寻找到新的商业机会。

    在水务领域,汉嘉数智承建的“莆田市智慧供排一体化运营管理平台”中,接入了超90万个水务物联网设备;在燃气领域,红外高光谱气体监测设备、智能激光甲烷泄漏监测设备等多种设备,在厘米级的北斗精准定位的支撑下,实现无人化运行和高精度监测。

    叶军判断,今明两年,地下管网、管廊的建设改造将处于开局攻坚期,“先体检、后改造”的思路,将确保感知设备与主体工程同步设计、同步施工、同步投用,逐步形成地下管网“一张图”和城市生命线风险闭环。“今明两年是在为后续的大规模施工放量打基础。”叶军表示。

    大数据“炼金”

    迎来新试验场

    感知设备充分运用带来的实时监测、动态预警,只是管网智能化改造的第一步,如何用好这些数据,让管网运维从“故障抢修”向“亚健康预警”转变,是全新的要求。

    “未卜先知”,是产业的现实需求。就在记者调研的综合管廊的数米之上,苏州工业园目前已经承载了千亿规模的集成电路产业,这一产业对电流稳定性的要求是居民用电的百倍,一次轻微的电流波动,就可能造成极大的经济损失,一条“预警早、运行稳”的大动脉,是产业进一步迭代发展的刚需。

    “绝大多数管线故障都不是瞬时爆发的,都会经历长期老化、性能衰减、隐患累积的过程。”张树龙解释道,依托全域全时监测能力,结合设备运行机理,AI算法有能力识别管线、设备的早期“亚健康”信号,在故障萌芽阶段提前发出预警,为运维团队预留备品采购、计划性检修的充足窗口期,最大限度降低事故突发概率,守护城市地下生命线稳定运行。

    向着这一目标,研发的迭代仍在进一步演进,以边缘计算“小脑”筛选数据、以AI大模型“大脑”深度解读并理解,两者的协同赋能成为当前智慧管网行业研发创新的核心方向。

    为了实现这一目标,光格科技正在训练自己的垂类专用的模型,结合纷繁复杂的应用场景,将振动、温度、形变等物理信息精准转变为具有提前量的预警信息。汉嘉数智也正从管理和执行两个维度训练AI智能体,前者负责监测分析、风险研判、方案生成、资源调度和决策辅助,后者连接传感器、阀门、机器人等硬件,形成“感知—研判—决策—执行—复核”闭环。

    不只是技术革新,数据治理亦是重中之重,当电缆、水管、燃气等管线共处一室,各主管单位正致力于通力协作,打通数据孤岛。

    据了解,部分地区已成立多方入股的SPV管理公司,统一归集管廊监测数据,统筹多管线的风险协同处置,破解不同权属管线的数据割裂难题。上海目前在数据归集上建设全市统一的管线地理信息库,通过数据汇交、普查、跟踪测量等方式,已接入管线数据18万公里。

    站在“十五五”的新起点,地下管网建设改造正跳出“重建设、轻运维”的固有模式,构建起精准、智慧、高效、安全的全流程运行体系,既推动城市治理能力迈上新台阶,也为新兴技术的迭代落地提供广阔试验场。

    来源:证券时报 
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