城市燃?xì)?、供水、排水、橋梁、道路等重要基礎(chǔ)設(shè)施,維系著城市的正常有序運行、滿足群眾生產(chǎn)生活需要,被形象地稱為城市生命線。通過數(shù)字化手段,對城市生命線進(jìn)行全面感知、動態(tài)監(jiān)測、預(yù)報預(yù)警和聯(lián)動處置,增強城市安全風(fēng)險防范治理能力,就是城市生命線安全工程。
江蘇省高度重視城市生命線安全工程,按照“綜合監(jiān)管+智慧監(jiān)測”的建設(shè)思路,推動人防、物防和技防相互支撐,聚焦“燃?xì)狻⒐┧?、排水、橋梁、道路、第三方施工、地下管線”7個場景,搭建全省監(jiān)管“一圖覽”“一網(wǎng)管”系統(tǒng)。目前,省級監(jiān)管系統(tǒng)已匯聚21億條監(jiān)管監(jiān)測數(shù)據(jù)和18.44萬公里的地下管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù),接入物聯(lián)感知設(shè)備5.8萬臺(套)。先行試點的南京、無錫等7個城市的市級監(jiān)管系統(tǒng)已基本完成功能開發(fā)上線試運行,實現(xiàn)省市監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)貫通;全省所有13個設(shè)區(qū)市及昆山等25個縣(市) 已全面推進(jìn)城市生命線安全工程建設(shè)。全省建立了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、保障體系及行業(yè)監(jiān)管與協(xié)同聯(lián)動機制,實現(xiàn)省市縣三級監(jiān)管系統(tǒng)互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同,使城市生命線安全管理從“被動應(yīng)對”向“主監(jiān)管”轉(zhuǎn)變,城市本質(zhì)安全水平全面提升。
南京:暢通地下“血脈” 為城市安全保駕護(hù)航
南京市城市生命線安全工程一期建設(shè)項目為“1+8”系統(tǒng),包括1個市級系統(tǒng),7個省選場景和1個自選場景,共8個專項風(fēng)險場景,同時涵蓋了3242公里的城市道路和1172座橋梁的相關(guān)數(shù)據(jù),通過共性支撐平臺提供數(shù)據(jù)交互、融合通信等服務(wù),實現(xiàn)8個場景數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同,為城市生命線相關(guān)數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定奠定了堅實基礎(chǔ)。
建設(shè)綜合管廊
為管線打造安全的“家”
走入揚子江大道綜合管廊示范段,紅、藍(lán)管道排布有序,向廊道盡頭延伸。管廊上方,一個白色“機器人”正沿細(xì)細(xì)的銀色軌道緩緩前行。仔細(xì)觀察,“機器人”身體上,眼睛、手臂等部件一應(yīng)俱全。
“這臺智能巡檢機器人是在揚子江大道綜合管廊進(jìn)行的一個試點,可以基本代替人工進(jìn)行巡檢工作?!睋?jù)現(xiàn)場工作人員介紹,通過伸縮臂、攝像頭及紅外傳感系統(tǒng),智能機器人可以檢測管線運行情況及廊內(nèi)溫度變化情況。在廊內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時,紅外傳感系統(tǒng)可以及時報警,提升對緊急情況的響應(yīng)速度和處理能力。如果廊內(nèi)出現(xiàn)險情,機器人還能代替人工進(jìn)入管廊內(nèi)查看情況。
2018年4月以來,南京市結(jié)合揚子江大道快速化改造工程,同步啟動揚子江大道綜合管廊建設(shè)。管廊全長約7.1公里,集成了多種重要管線,如應(yīng)急水源管、電力電纜及通信光纜,有效實現(xiàn)了地下空間的高效利用,避免管線發(fā)生損壞時對地面的重復(fù)開挖。管廊內(nèi)布設(shè)了視頻傳感、氣體傳感、液壓傳感等各種傳感器,連接至“南京市綜合管廊管理平臺”并與區(qū)域分中心平臺對接,實現(xiàn)對入廊管線的實時監(jiān)控和大數(shù)據(jù)采集,通過AI智能算法對信息進(jìn)行處置研判,預(yù)測管廊內(nèi)可能發(fā)生的問題,如人員異常入侵、管廊形變等,進(jìn)一步推動管廊安全穩(wěn)定運行,提升管理維護(hù)效率。自2010年至今,南京市已建成管廊75條,約111.6公里,投入運營約64.7公里。
光纖實時監(jiān)測
降低施工破壞風(fēng)險
在距南京市鐵北污水系統(tǒng)管網(wǎng)排查專項整治第三批工程施工現(xiàn)場(以下簡稱“鐵北施工現(xiàn)場”)2公里處,一臺挖掘機正在野蠻施工,破壞雨水管線,鐵北施工現(xiàn)場的城市生命線光纖感知分析系統(tǒng)立即彈窗報警,引起相關(guān)工作人員注意……這是南京城市生命線安全工程一期建設(shè)項目第三方施工破壞風(fēng)險場景的一次現(xiàn)場模擬演示。
一直以來,管線違規(guī)挖掘施工、外力入侵破壞等現(xiàn)象頻發(fā),極易造成城市地下管線破壞事件。對此,南京市基于“智慧工地監(jiān)管平臺”升級開發(fā)了“第三方施工防外破系統(tǒng)”,綜合運用智能定位、視頻AI識別、光纖傳感、旁站巡檢機器人等前沿技術(shù),輔助強化現(xiàn)場確認(rèn)和旁站監(jiān)護(hù),對施工過程進(jìn)行全時空、多維度的實時監(jiān)測與智能分析,實現(xiàn)“事前智能化預(yù)判、事中即時聯(lián)動處置、事后總結(jié)反饋”的全流程監(jiān)控和全鏈條管理。
“我們現(xiàn)場看到的這臺黑色機器就是光纖監(jiān)測設(shè)備,只要是地下有光纖布設(shè)的區(qū)域,把這臺機器接入,就能對周邊一定范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測。不僅能監(jiān)測挖掘行為,對一些人工鉆挖或沒有交底的小型野蠻施工也能進(jìn)行預(yù)警?!睋?jù)項目負(fù)責(zé)人介紹,通過前期建立聲紋庫,設(shè)備能夠分析出正常施工與潛在破壞行為的不同聲紋,實現(xiàn)連續(xù)遠(yuǎn)程監(jiān)測和即時警報,提高城市基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)的響應(yīng)速度和準(zhǔn)確性。
目前,南京市已監(jiān)測樣本數(shù)據(jù)的信息量達(dá)數(shù)百萬組。此前,傳感光纜成功識別到新街口區(qū)域存在機械破壞作業(yè),結(jié)合該地區(qū)燃?xì)獾叵鹿芫W(wǎng)圖顯示,此處有燃?xì)庵袎汗芫€,屬風(fēng)險較高的危險作業(yè),通過及時向項目管理人員發(fā)出預(yù)警,避免了管線破壞事件發(fā)生。
地下管線信息化
變“錯綜復(fù)雜”為“一目了然”
打開南京市管線地理空間信息系統(tǒng),選取將要施工的地點,點擊“三維功能”中的“開挖分析”,輸入開挖范圍及開挖深度,錯綜復(fù)雜的地下管線分布情況一目了然。這有助于相關(guān)工作人員為現(xiàn)場施工提前做好“功課”,避免安全事故發(fā)生。
近年來,南京市以信息化技術(shù)為支撐,基于全市公共空間和非公共空間管線普查“一張圖”和地上地下管線信息一體化管理,搭建了全市統(tǒng)一的“南京市管線地理空間信息系統(tǒng)”,形成以“市區(qū)兩級、統(tǒng)一平臺、共同維護(hù)、共享利用”為特色的管線數(shù)字化管理模式,實現(xiàn)管線信息的集中管理、動態(tài)維護(hù)、綜合供圖、共建共享與多元應(yīng)用,為城市建設(shè)與管理、民生服務(wù)、輔助決策等提供了更為全面的數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)。
據(jù)南京市城市地下管線數(shù)字化管理中心項目負(fù)責(zé)人介紹,目前“一張圖”在庫綜合管線包括電力、信息與通信、給水、排水、燃?xì)?、熱力、工業(yè)管道、綜合管溝(廊)、不明管線共9大類44個子類,實現(xiàn)全要素集中統(tǒng)一管理。聚焦城市生命線安全工程一期試點項目建設(shè)目標(biāo),南京市統(tǒng)籌開展地下管線交互場景建設(shè),以國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為指導(dǎo),就管線交叉穿越、管線間距、管線與建(構(gòu))筑物間距、建(構(gòu))筑物占壓四類管線交互情形制定風(fēng)險分析規(guī)則和制圖規(guī)范,研發(fā)交互分析系統(tǒng),為管線行業(yè)主管部門和管線權(quán)屬單位開展管線隱患排查治理、分析研判、部門聯(lián)動整改等工作提供數(shù)據(jù)支撐,輔助城市管線安全運行管理,助力打造共建共治的城市安全治理格局。
面向全市管線行業(yè)主管部門、管線數(shù)字化管理部門,以及管線權(quán)屬單位應(yīng)用需求,南京市還建成了涵蓋管線信息基礎(chǔ)管理、綜合質(zhì)檢、供圖服務(wù)、二三維一體等功能模塊的信息化系統(tǒng),實現(xiàn)管線免費供圖、規(guī)劃驗線和核實等業(yè)務(wù)的線上線下一體化辦理,真正做到“讓數(shù)據(jù)多跑路、讓群企少跑腿”。
無錫:筑牢城市“防汛堤” 把好燃?xì)狻鞍踩P(guān)”
無錫市城市生命線安全工程一期試點建設(shè)范圍約為258平方公里。2024年2月起,綜合平臺和7大專項系統(tǒng)全面試運行,由生命線工程指揮調(diào)度中心負(fù)責(zé)調(diào)度和運維工作,累計及時處置報警預(yù)警事件3905起,進(jìn)一步打通了跨行業(yè)、跨部門、跨層級的風(fēng)險防控數(shù)據(jù)鏈,提高了隱患應(yīng)急處置能力,有效保障了人民群眾生命財產(chǎn)安全。
全面:超級大屏 “一覽全局”
走入無錫市生命線工程指揮調(diào)度中心,一塊超大曲面屏映入眼簾。屏幕上,清晰顯示著無錫市城市生命線安全工程綜合監(jiān)管平臺中的7個場景內(nèi)容,包括設(shè)施布置數(shù)量、設(shè)備布點情況、動態(tài)檢測隱患點等,在辦公區(qū)輕點鼠標(biāo),就能立即處置平臺報警。
無錫市生命線工程指揮調(diào)度中心于2023年12月初投入使用,配有一塊19.2米×5.06米的LED大屏,有效實現(xiàn)“工位-大屏-會議”可視化聯(lián)動,是無錫城市生命線安全工程“7+1”場景的實體化運行場地。
“我們平臺整合匯聚了全市14個部門、29家企業(yè)共5.03億條數(shù)據(jù),為市級平臺運行提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)保障?!睋?jù)無錫市市政和園林局副局長張劍介紹,在充分匯聚基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的同時,無錫市高度重視風(fēng)險評估數(shù)據(jù)匯聚。以燃?xì)鉃槔?,針對全市燃?xì)鈭稣?、管網(wǎng)情況,共梳理出較大風(fēng)險場站5座、較大風(fēng)險管網(wǎng)220公里。在此基礎(chǔ)上,針對較大風(fēng)險區(qū)域部署智能監(jiān)測設(shè)備,已完成36885臺設(shè)備的安裝及對接工作,在線率達(dá)98%,逐步實現(xiàn)對全市生命線工程相關(guān)運行數(shù)據(jù)的全面感知、自動采集、監(jiān)測分析、預(yù)警上報等功能。
速度:內(nèi)澇處置 “快人一步”
短時間內(nèi)的強降水極易造成城市內(nèi)澇,對城市運行造成極大考驗,不僅困擾人們出行,嚴(yán)重時更會危及生命。
2024年5月11日10時12分,無錫市相關(guān)工作人員在降雨巡檢過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)前東路存在5厘米左右道路積水,巡檢人員立即通過靈錫APP第一時間上報現(xiàn)場信息至無錫市城市生命線工程安全監(jiān)管平臺,系統(tǒng)立刻啟動三級預(yù)警并通知權(quán)屬單位和處置單位。處置單位接到通知后立刻趕赴現(xiàn)場進(jìn)行積水助排處理,同時上報路面積水變化情況。當(dāng)天16時21分,處置單位反饋道路積水已消除,經(jīng)權(quán)屬單位確認(rèn)問題已解決后預(yù)警解除,從源頭上避免了積水問題進(jìn)一步發(fā)展。
據(jù)介紹,無錫市搭建的城市生命線工程內(nèi)澇監(jiān)管平臺以“雨—網(wǎng)—站—河—閘”數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),依托物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備實時監(jiān)測和內(nèi)澇態(tài)勢算法分析,通過加強降雨前巡查值守的監(jiān)管、優(yōu)化降雨時預(yù)警處置措施、強化降雨后復(fù)盤分析總結(jié),重塑城市內(nèi)澇安全管理流程,構(gòu)建市、區(qū)、街道上下貫通,氣象、水利、公安等部門橫向直連的“一張圖作戰(zhàn)、一站式調(diào)度、一體化管控”安全監(jiān)管體系。除通過人工巡檢及時上報相關(guān)險情外,無錫市通過在雨水管網(wǎng)井內(nèi)安裝壓力液位傳感器,實時監(jiān)測液位高度,讓預(yù)警“快人一步”。
“在易積水區(qū)域和重要建筑出入口附近的雨水井,我們都安裝了壓力液位傳感器和智能傳輸終端,地下水到井蓋還有多少高度,都能夠?qū)崟r反饋至內(nèi)澇專項平臺。通過設(shè)定具體閾值,液位達(dá)到相應(yīng)預(yù)警等級就會觸發(fā)警報,養(yǎng)護(hù)單位和主管單位就會派相應(yīng)隊伍前往現(xiàn)場進(jìn)行處置,有效提高應(yīng)對汛期時的應(yīng)急搶險效率?!爆F(xiàn)場工作人員說。
安全:“三道防線” 防范事故
在無錫市梁溪區(qū)梁東路,打開地下燃?xì)饩w,會發(fā)現(xiàn)井蓋上安裝了一個灰色的“圓餅”,井下還有一橙一灰兩個盒子樣的裝置。
“這是我們?nèi)細(xì)夤芫€三合一的‘智能防線’”。據(jù)相關(guān)工作人員介紹,井蓋上的灰色“圓餅”內(nèi)安裝了陀螺儀,防止井蓋發(fā)生翻轉(zhuǎn)或位移;灰色盒子是監(jiān)測儀,可以監(jiān)測半徑12.5米以內(nèi)燃?xì)庑孤舛?;橙色盒子為?zhí)行裝置,可以遠(yuǎn)程開啟和關(guān)閉燃?xì)忾y門,還能聯(lián)動周邊多個燃?xì)忾y門井,進(jìn)行聯(lián)動關(guān)閉。所有重要數(shù)據(jù)和警報都會自動發(fā)送至無錫市城市生命線安全工程(一期)平臺,確??焖夙憫?yīng)和處理。目前,無錫市共有1000多處這樣的燃?xì)夥谰€,設(shè)置在居民區(qū)、旅游景點、高壓管道周邊等重點場所。
無錫市城市生命線安全工程(一期)平臺燃?xì)鈭鼍皩⒈O(jiān)管對象由企業(yè)端、輸配端延伸至用戶端全鏈條,將監(jiān)管范圍覆蓋瓶裝氣和管道氣全場景。根據(jù)風(fēng)險等級和類型不同,對燃?xì)馄髽I(yè)、工業(yè)類站點、超高層用戶、高風(fēng)險商戶分別安裝不同監(jiān)測裝置,初步達(dá)到“異常信息即時派發(fā)、各方單位3分鐘接單、15分鐘初步核實”的工作要求。平臺匯聚了1萬多家餐飲及非居民用戶燃?xì)庑孤崟r監(jiān)測數(shù)據(jù),對每一個報警事件從發(fā)布信息起就明確了處置責(zé)任主體和責(zé)任人,對處置過程實現(xiàn)全程跟蹤。設(shè)備報警后,平臺即時生成工單,同時發(fā)至燃?xì)馄髽I(yè)、報警器運維企業(yè),壓實兩企業(yè)職責(zé),確保不漏下任何一處潛在風(fēng)險。同時,通過短信即時通知市級、區(qū)級、鎮(zhèn)街道(網(wǎng)格員)、燃?xì)馄髽I(yè)、運維企業(yè)、燃?xì)庥脩袅?,確保各方知曉、及時跟進(jìn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)區(qū)級督辦超過時限后,市級就發(fā)出督辦通知,最終形成響應(yīng)及時率、處置及時率等考核指標(biāo),對企業(yè)、屬地燃?xì)夤芾韱T、區(qū)級值守、市級值守開展考核。
平臺試運行至今,共計發(fā)現(xiàn)并處置36起燃?xì)庑孤┦录瑢崿F(xiàn)城鎮(zhèn)燃?xì)獍踩L(fēng)險早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置,有效降低燃?xì)馐鹿拾l(fā)生概率。
作為住房城鄉(xiāng)建設(shè)部22個城市基礎(chǔ)設(shè)施安全運行監(jiān)測試點中唯一以排水專項申報獲批的城市,常州市緊密圍繞城市生命線安全工程場景需求,建設(shè)了排水管網(wǎng)安全運行監(jiān)測信息系統(tǒng),歸集了結(jié)構(gòu)缺陷、井蓋失效、空洞塌陷、高水位冒溢等十大安全隱患,初步實現(xiàn)高效識別、預(yù)測外水入侵、冒溢等異常工況的智慧分析功能。
系統(tǒng)包含感知設(shè)備、基礎(chǔ)平臺、數(shù)據(jù)資源中心、業(yè)務(wù)應(yīng)用4個層次。在感知層基礎(chǔ)上,構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)平臺、時空大數(shù)據(jù)等4個基礎(chǔ)平臺,充分匯聚業(yè)務(wù)數(shù)據(jù);在業(yè)務(wù)應(yīng)用層,通過運行監(jiān)測、巡檢養(yǎng)護(hù)等15個業(yè)務(wù)模塊及管網(wǎng)冗余分析、養(yǎng)護(hù)分析等6大運營分析功能,覆蓋管網(wǎng)管理全維度、全鏈條業(yè)務(wù)。目前,全市已構(gòu)建了由270套管網(wǎng)液位計、300套智能井蓋、14套水質(zhì)監(jiān)測儀器以及視頻監(jiān)控等設(shè)備種類齊全的物聯(lián)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),聯(lián)合各類型泵站中其他設(shè)備,擁有了實時監(jiān)測數(shù)千公里管網(wǎng)的“千里眼”和“順風(fēng)耳”。針對下穿式通道、隧道等重點防御對象開展的監(jiān)測防護(hù),已成為“常治慧”平臺安全治理場景內(nèi)容。
除物聯(lián)感知外,常州市還將管道結(jié)構(gòu)性檢測、人工巡查信息和輿情熱線監(jiān)測等信息數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)。通過多源、多維監(jiān)測,利用平臺系統(tǒng)高效自動分析能力,實現(xiàn)“不漏掉一個可供甄別的信息、不放過每一個細(xì)節(jié)”,為發(fā)揮全員力量、搭建多重防線、實現(xiàn)縱深防御構(gòu)建了強大的信息支撐平臺。圖為常州市下穿式立交地道、隧道排水防澇視頻監(jiān)控。
近年來,宿遷市立足實際,按照“綜合監(jiān)管+智慧監(jiān)測”思路,聚焦7個省定應(yīng)用場景,新增水質(zhì)監(jiān)測、智慧井蓋2個特色應(yīng)用,構(gòu)建了城市生命線安全工程建設(shè)“7+2”應(yīng)用體系。
項目一期工程總投資1.2億元,以市直管區(qū)作為“示范區(qū)”,建設(shè)面積約13平方公里,排水專項(結(jié)合西南片區(qū)信息化建設(shè))建設(shè)面積為134平方公里。2023年年底,一期項目在全省率先上線試運行。
目前,宿遷市已搭建了統(tǒng)一的物聯(lián)感知平臺、視頻中臺,打造了國內(nèi)領(lǐng)先的城市物聯(lián)感知體系,實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時匯聚接入、智能處理分析。共完成1.8萬公里基礎(chǔ)管線匯聚治理,累計上報庫表類監(jiān)管數(shù)據(jù)49萬余條,燃?xì)狻⒐┧?、排水、橋梁實時監(jiān)測數(shù)據(jù)8660萬條,同步完成18類約40萬條市級數(shù)據(jù)共享。系統(tǒng)特色場景應(yīng)用包括水源地、供水、排澇、污水、城市河道水位水質(zhì)等城市水務(wù)全流程監(jiān)管,實現(xiàn)燃?xì)夤?yīng)端、輸配端、用戶端風(fēng)險隱患的常態(tài)化跟蹤監(jiān)管,賦能城市生命線安全治理。系統(tǒng)試運行以來,全市共發(fā)現(xiàn)隱患點位1467個,布設(shè)及安裝智能傳感監(jiān)測設(shè)備1590套,覆蓋中心城市示范區(qū)橋梁8座及管線900公里,全面推動傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域安全生產(chǎn)管理向數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)型,公共安全治理從“事后被動應(yīng)對”向“事前主動預(yù)防”大步邁進(jìn)。圖為宿遷市某排水企業(yè)水質(zhì)超標(biāo)報警信息。
摘自 《中國建設(shè)報》 2024.08.30 王璇
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