風(fēng)險感知，構建城市安全網(wǎng)絡(luò )
燃氣、橋梁、供水、排水、熱力、電力、綜合管廊、輸油管線(xiàn)等，是維系城市正常運行、滿(mǎn)足群眾生產(chǎn)生活需要的重要基礎設施，被形象地稱(chēng)為城市生命線(xiàn)。然而管網(wǎng)深埋在地下，橋梁矗立于空中，如何及時(shí)感知它們的異常，將風(fēng)險消弭于萌芽，確保城市生命線(xiàn)安全?
11月8日，記者來(lái)到清華大學(xué)合肥公共安全研究院的城市生命線(xiàn)工程安全運行監測中心。巨大的電子屏上，顯示著(zhù)燃氣、供水、橋梁等城市“生命線(xiàn)”的實(shí)時(shí)監測情況。
從2015年起，合肥市啟動(dòng)城市生命線(xiàn)安全工程建設，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等手段，搭建起城市生命線(xiàn)安全工程運行監測平臺。100多種、8.5萬(wàn)套前端感知設備，覆蓋燃氣、供水、橋梁等2.5萬(wàn)個(gè)城市高風(fēng)險點(diǎn)，實(shí)時(shí)監測“城市心跳”，城市安全能級不斷提升。通過(guò)對城市生命線(xiàn)的整體監測、動(dòng)態(tài)體檢、早期預警和高效應對，合肥市形成了以場(chǎng)景化應用為依托、以智慧防控為導向、以創(chuàng )新驅動(dòng)為內核、以市場(chǎng)運作為抓手的城市生命線(xiàn)安全工程“合肥模式”。
我省全面推廣城市生命線(xiàn)安全工程“合肥模式”，建成以燃氣、排水防澇、橋梁、供水為重點(diǎn)領(lǐng)域，覆蓋全省16個(gè)省轄市建成區的城市生命線(xiàn)安全一期工程。一期工程完成投資24.5億元，監測覆蓋燃氣管網(wǎng)及其相鄰空間13857公里、供水管網(wǎng)6341公里、排水管網(wǎng)8754公里、橋梁325座。截至目前，全省16個(gè)市級監測平臺進(jìn)入運行階段，初步構建起我省市級城市生命線(xiàn)監測預警和風(fēng)險管控體系。
“省級監管平臺與上線(xiàn)運行的16個(gè)市級監測平臺實(shí)現互聯(lián)互通、實(shí)時(shí)共享，在全國率先實(shí)現省域地級城市全覆蓋。”省住房和城鄉建設廳城市建設處處長(cháng)趙新澤介紹，截至目前，省級監管平臺已接入全省16萬(wàn)套智能傳感設備的實(shí)時(shí)監測數據和預警報警信息，預警處置152起地下空間可燃氣體聚集重大險情，累計預警處置3696起各類(lèi)重要險情。
科學(xué)監測，化解“看不見(jiàn)”的風(fēng)險
今年2月16日，合肥市城市生命線(xiàn)工程安全運行監測中心里，電腦屏上忽然彈窗閃爍，濃度超標的警報響起。
“傳感器回傳數據顯示，臨淮路與東一環(huán)交口處的一個(gè)通信井內，出現可燃氣體濃度超標，燃氣管道可能發(fā)生泄漏!”值班員立即向合肥燃氣集團發(fā)布風(fēng)險預警。合肥燃氣集團調度中心主任嚴寧寧迅速呼叫工作人員趕往現場(chǎng)搶修。從發(fā)現隱患到介入處置，前后不到25分鐘。
清華大學(xué)公共安全研究院講師劉磊告訴記者，該燃氣安全監測平臺按照城市真實(shí)環(huán)境全尺寸模擬搭建，精準分析燃氣泄漏與爆炸的條件，從而更好進(jìn)行燃氣監測與應急處置。目前，合肥市燃氣安全監測已經(jīng)完成兩期建設，三期工程正在快速推進(jìn)中。截至9月，已監測泄漏事件220余起，沼氣超標3600余起。
據了解，合肥市每天實(shí)時(shí)采集500多億條城市生命線(xiàn)數據，平均每月處置有效報警92.8起。較在線(xiàn)監測運行前，該市地下管網(wǎng)事故發(fā)生率下降了60%，風(fēng)險排查效率提高了70%。
化解這類(lèi)“看不見(jiàn)”的風(fēng)險，科技是關(guān)鍵。目前，合肥市依托清華大學(xué)合肥公共安全研究院，已建成巨災科學(xué)中心、橋梁安全、燃氣監測、火災預警等16個(gè)科研實(shí)驗平臺，為城市安全運行管理提供強大技術(shù)支撐。通過(guò)科技賦能，將大數據、云計算、傳感設備等創(chuàng )新技術(shù)運用到地下管網(wǎng)的監測管控，為監測裝上“探照燈”“千里眼”“順風(fēng)耳”，完善應急“一張圖”“一張網(wǎng)”，顯著(zhù)提升城市的安全風(fēng)險防范能力和響應效率。
在水環(huán)境實(shí)驗平臺，記者還見(jiàn)到了用于檢測管道漏失的智能檢測球。這款雞蛋大小的智能檢測球可以投放到水管中，診斷出管道微小的漏點(diǎn)，定位精度可在泄漏點(diǎn)的正負1.5米內。“研究人員可以通過(guò)檢測球的傳輸數據即時(shí)給出分析結果，在不停水的情況下進(jìn)行檢測，有效替代了管道維修師傅傳統的‘聽(tīng)診式’檢測方法。”實(shí)驗室相關(guān)人員說(shuō)。
產(chǎn)學(xué)研融合，加快推動(dòng)應用場(chǎng)景全覆蓋
科技賦能，構建“城市生命線(xiàn)”的安全屏障，也加速促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合。對城市管網(wǎng)進(jìn)行大面積數字化升級，進(jìn)一步拓展了各類(lèi)新技術(shù)的應用場(chǎng)景，有利于拉動(dòng)新技術(shù)投資，帶動(dòng)城市安全產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
在燃氣監測中，清華大學(xué)合肥公共安全研究院已在激光甲烷探測傳感器中實(shí)現了芯片自主研發(fā)。“目前，自主研發(fā)的芯片已在試生產(chǎn)中，一枚芯片的成本也從最初的1000歐元降低到如今的100元人民幣。”劉磊說(shuō)。
在清華大學(xué)合肥公共安全研究院的新材料實(shí)驗平臺內，實(shí)驗人員向記者展示了新研發(fā)的森林消防滅火劑。“這一小盒雖然只有150克，但是溶于20升的水后，滅火效率將是水的3倍至5倍。”清華大學(xué)合肥公共安全研究院森林消防負責人王占告訴記者，森林消防的一大難題便是滅火物資運送困難，該產(chǎn)品體積小，方便攜帶和使用，目前已經(jīng)批量生產(chǎn)。
數據顯示，截至2020年，合肥城市生命線(xiàn)工程累計實(shí)現產(chǎn)值30億元、上繳稅收2億元。同時(shí)，通過(guò)深度挖掘電梯安全、消防安全、環(huán)境安全等細分產(chǎn)業(yè)，助力清華合肥院打造全國消防安全云總IP，目前服務(wù)60多個(gè)城市、2萬(wàn)余家企業(yè)、5萬(wàn)余家商戶(hù)，接入面積達4.6億平方米，提供保險額度超過(guò)40億元。
“我們將在高標準、高質(zhì)量完善一期建設的同時(shí)，加快啟動(dòng)二期建設，推動(dòng)應用場(chǎng)景全覆蓋。”趙新澤表示，今后將全面構建從場(chǎng)站、地下密閉相鄰空間，到工商業(yè)戶(hù)和家庭終端用戶(hù)的立體化燃氣安全監測網(wǎng)，實(shí)現城市燃氣系統長(cháng)期安全穩定運行。同時(shí)，逐步拓展生命線(xiàn)工程到熱力、電力、電梯、消防、窨井蓋、通信、綜合管廊等領(lǐng)域，打造廣域覆蓋的風(fēng)險感知立體網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現全方位、立體化、無(wú)盲區的風(fēng)險隱患全域感知、動(dòng)態(tài)監測，做到城市安全風(fēng)險早研判、早預警、早發(fā)現、早處置。
2022年7月，我省獲批住建部城市基礎設施安全監測省級全域試點(diǎn)。據趙新澤介紹，我省將以此為契機，推動(dòng)城市生命線(xiàn)工程向縣域延伸，實(shí)現對全省所有縣(市、區)全覆蓋。同時(shí)，開(kāi)展城市信息模型(CIM)基礎平臺建設，推進(jìn)建立全省城市建筑物、基礎設施等三維數字模型，打造智慧城市的數字空間底座，加快數字化賦能全覆蓋，讓城市運行更加安全、城市治理更加有效。(記者 范克龍 見(jiàn)習記者 許昊杰)
