什么是城市生命线数字化建设?城市生命线数字化建设的内容有哪些?
在城市化进程不断加速的当下,城市作为人类社会活动的核心载体,其安全与可持续发展至关重要。城市生命线如同城市的 “血脉” 和“神经”,涵盖燃气、供水、排水、供热、桥梁、隧道、综合管廊等关键基础设施,是城市正常运转和居民生活的基本保障。随着信息技术的飞速发展,数字化转型已成为提升城市生命线管理水平、保障城市安全运行的关键路径。城市生命线数字化建设,通过融合物联网、大数据、人工智能、数字孪生等前沿技术,实现对城市生命线基础设施的全面感知、实时监测、智能分析和精准决策,为城市的安全稳定运行提供了有力支撑。
01城市生命线数字化建设的概念
城市生命线数字化建设是指利用现代信息技术,对城市生命线基础设施进行数字化改造和升级,实现设施状态的实时感知、数据的高效传输与处理、系统的智能分析与决策,以提升城市生命线的运行效率、安全性和可靠性。这一概念包含多个层面的内涵:
1.1 基础设施的数字化转型
通过在燃气管道、供排水管网、桥梁、隧道等基础设施上部署大量传感器、智能设备,将物理设施转化为数字化的信息模型,实时采集设施的运行参数、环境数据等,如燃气压力、管道流量、桥梁结构应力等,实现基础设施状态的数字化表达。
1.2 数据驱动的管理决策
城市生命线数字化建设强调数据的核心地位。借助大数据技术,对采集到的海量数据进行存储、分析和挖掘,提取有价值的信息,为城市管理者提供决策支持。例如,通过分析历史数据和实时监测数据,预测管道泄漏风险、优化桥梁维护计划等。
1.3 智能技术的深度融合
融合物联网、人工智能、云计算、地理信息系统(GIS)、数字孪生等多种智能技术。物联网实现设备之间的互联互通,确保数据的实时传输;人工智能用于数据的智能分析和预测,如利用机器学习算法识别设备故障模式;云计算提供强大的数据处理和存储能力;GIS实现空间数据的可视化管理;数字孪生构建虚拟模型,模拟物理实体的运行状态,辅助决策制定。
1.4 协同共享的管理体系
打破部门之间的数据壁垒,建立协同共享的管理体系。城市生命线涉及多个部门和单位,数字化建设促进了各部门之间的数据共享和业务协同,实现对城市生命线的统一管理和综合调度。例如,在发生燃气泄漏事故时,燃气公司、消防部门、应急管理部门等能够通过共享数据,快速响应、协同处置。
02城市生命线数字化建设的意义
2.1 保障城市安全运行
城市生命线的安全是城市稳定发展的基石。传统的城市生命线管理方式往往依赖人工巡检和经验判断,难以做到对安全隐患的及时发现和有效处理。数字化建设通过在各类基础设施上部署大量传感器,实现对设施运行状态的实时、全方位监测。一旦出现异常情况,系统能够迅速发出预警,为相关部门采取措施争取宝贵时间。例如,在燃气领域,通过实时监测燃气管道的压力、流量等参数,能够及时发现管道泄漏等安全隐患,并通知相关人员进行处理,有效避免燃气爆炸等严重事故的发生,保障居民生命财产安全。在桥梁和隧道方面,利用传感器监测结构的应力、位移等指标,可提前预测结构病害,及时进行维修加固,确保交通运输的安全顺畅。
2.2 提升城市管理效率
数字化技术的应用极大地提高了城市生命线管理的效率。以往,城市管理部门获取基础设施运行信息的渠道有限,信息传递不及时,导致管理决策滞后。现在,借助物联网、大数据等技术,城市管理者可以实时获取大量准确的运行数据,并通过数据分析和挖掘,快速发现问题、分析问题根源,从而做出更加科学、精准的决策。例如,在供排水管理中,通过智能水表和流量计,能够实时掌握用水和排水情况,及时发现管网漏水、排水不畅等问题,并进行精准调度和维修。同时,数字化平台还能实现对城市生命线各环节的统一管理和协同调度,打破部门之间的信息孤岛,提高管理效率和协同性。
2.3 促进城市可持续发展
城市生命线数字化建设对城市的可持续发展具有重要意义。一方面,通过对能源供应设施(如供热、供电系统)的数字化监测和智能调控,可以实现能源的优化配置和高效利用,降低能源消耗和浪费,减少碳排放,推动城市向绿色低碳方向发展。例如,智能供热系统可以根据室外温度和用户需求,自动调节供热设备的运行功率,避免能源的过度消耗。另一方面,数字化技术有助于优化城市资源配置,提高城市基础设施的使用寿命和运行效率。通过对基础设施的实时监测和维护管理,可以及时发现并解决潜在问题,减少设备故障和损耗,延长设施使用寿命,降低城市建设和运营成本,为城市的长期可持续发展奠定坚实基础。
2.4 增强城市应急响应能力
在面对自然灾害、公共卫生事件等突发事件时,城市生命线数字化建设能够显著增强城市的应急响应能力。数字化平台可以实时整合各类信息,包括基础设施的运行状态、人员分布、物资储备等,为应急决策提供全面、准确的数据支持。例如,在发生地震、洪水等自然灾害时,通过城市生命线数字化系统,能够快速了解桥梁、道路、供排水等基础设施的受损情况,及时制定救援方案,调配救援力量和物资。同时,数字化技术还可以实现应急指挥的可视化和智能化,提高应急指挥的效率和准确性,保障城市在突发事件中的应急处置能力,最大程度减少灾害损失。
2.5 提升居民生活质量
城市生命线与居民的日常生活息息相关,数字化建设能够为居民提供更加便捷、高效、安全的生活服务。例如,在供水方面,通过水质监测传感器和智能供水系统,居民可以实时了解家中的水质情况,确保用水安全;智能水表的应用还能实现远程抄表和缴费,方便居民生活。在交通出行方面,通过对桥梁、隧道和道路的数字化监测和智能管理,能够及时发现并处理交通拥堵和安全隐患,保障居民出行的顺畅和安全。此外,数字化建设还有助于提升城市的公共服务水平,如通过数字化平台实现对城市公共设施的高效管理和维护,为居民创造更加舒适、宜居的生活环境。
03城市生命线数字化建设的目标
城市生命线数字化建设旨在解决传统管理模式下的诸多问题,提升城市生命线的运行管理水平,保障城市的安全与可持续发展。其主要目标包括:
3.1 提升城市安全韧性
增强城市应对自然灾害、事故灾难等各类风险的能力,通过实时监测和预警,及时发现并处理安全隐患,降低事故发生的概率和影响程度。例如,在暴雨天气下,通过排水管网的实时监测和智能调度,有效预防城市内涝的发生;对桥梁、隧道等关键设施进行结构健康监测,提前发现潜在的安全问题,保障交通的安全畅通。
3.2 提高管理效率与精细化水平
实现城市生命线管理的数字化、智能化,减少人工干预,提高管理效率。通过对设施运行数据的实时分析,精准定位问题,实现精细化管理。比如,利用智能水表实现对供水管网的实时监测,及时发现漏水点,降低水资源浪费;通过对燃气用户的用气数据进行分析,优化燃气供应计划,提高燃气供应的可靠性。
3.3 促进资源优化配置
基于数据分析和预测,合理安排维护资源、能源供应等,提高资源利用效率。例如,根据桥梁的实际状况和维护需求,制定个性化的维护计划,减少不必要的维护成本;通过对供热管网的实时监测和智能调控,实现按需供热,降低能源消耗。
3.4 推动城市可持续发展
城市生命线数字化建设有助于减少环境污染、降低能源消耗,推动城市的绿色发展。例如,通过对排水管网的优化管理,减少污水排放对环境的污染;利用智能照明系统对城市道路照明进行智能控制,降低能源消耗。同时,数字化建设也为城市的未来发展提供数据支持和技术保障,促进城市的可持续发展。
04城市生命线数字化建设的思路
城市生命线数字化建设是一项复杂的系统工程,需要从整体规划、技术应用、标准体系建设、安全保障等多个方面进行综合考虑,以确保建设的顺利推进和目标的实现。
4.1 整体规划与统筹协调
市城市生命线数字化建设涉及多个部门和领域,需要进行整体规划和统筹协调。政府应发挥主导作用,制定统一的发展战略和规划,明确各部门的职责和分工,建立跨部门的协调机制,促进资源共享和协同合作。例如,成立专门的城市生命线数字化建设领导小组,负责统筹协调各部门的工作,制定建设方案和行动计划,确保建设工作的顺利进行。
4.2 技术创新与融合应用
积极引入物联网、大数据、人工智能、数字孪生等先进技术,推动技术在城市生命线领域的融合应用。鼓励企业和科研机构开展技术创新,研发适合城市生命线数字化建设的新技术、新产品和新服务。例如,研发高精度的传感器设备,提高对基础设施运行状态的感知能力;利用人工智能算法,实现对监测数据的智能分析和预测;通过数字孪生技术,构建城市生命线的虚拟模型,为决策提供更加直观和准确的支持。
4.3 标准体系建设
建立健全城市生命线数字化标准体系,规范数据采集、传输、处理、应用等各个环节,确保数据的准确性、一致性和安全性。加强标准的制定和修订工作,及时跟进技术发展和实际需求。例如,制定数据接口标准,确保不同系统之间的数据能够无缝对接;制定数据安全标准,加强对敏感数据的保护;制定设备性能标准,规范传感器、智能设备等的选型和应用。
4.4 安全保障与风险管理
高度重视城市生命线数字化建设中的安全保障工作,建立完善的安全管理体系,加强数据安全、网络安全和设备安全的防护。同时,强化风险管理,制定风险评估和预警机制,及时发现和处理潜在的安全风险。例如,采用加密技术保护数据的传输和存储安全;建立网络安全监测系统,实时监测网络安全状况;对关键设备进行定期检测和维护,确保设备的安全运行。
05城市生命线数字化建设的内容
城市生命线数字化建设涵盖多个方面,包括基础设施的数字化改造、数据平台建设、智能应用开发、安全保障体系建设等。
5.1 基础设施数字化改造
5.1.1.传感器部署
在燃气、供水、排水、供热、桥梁、隧道、综合管廊等基础设施上广泛部署各类传感器,如压力传感器、流量传感器、液位传感器、位移传感器、温湿度传感器等,实现对设施运行状态的实时感知。例如,在燃气管道上安装压力传感器和泄漏传感器,实时监测燃气压力和泄漏情况;在桥梁上安装位移传感器和应力传感器,监测桥梁的结构变形和受力状态。
1)燃气专项
我国燃气管网规模庞大,据城市建设统计年鉴统计,目前约 85 万公里,其中 20 年以上的老旧管网仍有 8 万多公里,各地累计存在 38.66万处安全隐患。近年来,燃气事故频发,引发社会高度关注,70% 的燃气爆炸事故由燃气微小泄漏扩散至密闭空间聚集产生。
为应对这些问题,城市生命线燃气专项构建了多元化业务场景及综合监管应用,形成全场景覆盖、全链条联动的燃气安全监测监管产品体系。通过部署燃气安全监测感知网络,包括相邻地下空间监测设备、管道施工全过程监测设备以及工商业和居民户燃气泄漏探测器等,实时捕捉燃气安全运行状态,并通过城市燃气安全综合监管平台实现数据的动态展示与分析。这不仅提升了燃气安全监测监管的信息化、智能化水平,更有效预防了燃气泄漏,减少了燃爆事故的发生。例如,在某城市的燃气安全监管项目中,通过数字化监测系统,及时发现并处理了多起燃气泄漏隐患,保障了居民的生命财产安全。
2)桥梁专项
我国桥梁总数已达 109.2万座,成为世界第一桥梁大国,但桥梁运营管理面临诸多挑战。桥梁运营范围广、结构形式多样,传统检测主要依赖管养经验,对大型桥梁的状况及安全隐患缺乏全面把握,信息反馈不及时。
为保障桥梁安全运营,构建了完善的桥梁安全运行监测系统。该系统集基础信息管理、实时监测、监测报警与安全评估四大核心功能于一体,通过安装在桥梁结构上的精密传感器,实时感知桥梁状态,利用前端监测数据综合处理机对监测数据进行深度解析,并结合先进的桥梁病害预警分析算法及识别模型,精确识别桥梁病害及潜在风险事件。同时,系统设置动态与静态双重阈值,确保预警及报警的精准性,实现桥梁的实时在线监测与风险事件预警。例如,在某城市的桥梁监测项目中,该系统成功预警了一起桥梁结构异常事件,为桥梁维护管理提供了及时准确的信息,保障了桥梁的安全运行。
3)隧道专项
随着城市化进程的加快,隧道建设数量和规模持续攀升。截至 2023 年底,全国公路隧道达 27,297 处,总长度超过 3,023.18万延米。然而,隧道在长期运营中面临地质条件复杂、车辆荷载繁重、环境因素多变等问题,可能导致结构出现裂缝、变形、腐蚀等安全隐患。
为确保隧道安全运行,隧道结构健康监测系统应运而生。该系统深度融合 AIoT、北斗卫星导航、5G通信技术、大数据处理以及桥梁专业技术,实现对隧道本体、环境、建设者及设备的全方位、实时感知。通过云计算技术的强大算力,对感知到的海量数据进行高效融合、处理与分析,实时掌握隧道的施工及运营状态。同时,建立完善的监测、评估与预测体系,即时发现并预警潜在风险,为隧道的养护资源配置提供精准数据支撑,降低运维成本。例如,在某隧道的监测项目中,监测系统及时发现了隧道结构的微小裂缝,并通过数据分析预测了裂缝的发展趋势,为隧道维护提供了科学依据,保障了隧道的安全运营。
4)供水专项
我国城市供水管网普遍存在陈旧老化问题,全国供水管网平均漏损率达到 15.7%,部分地区甚至超过 30%,每年有超过 70亿立方米的自来水白白流失,经济损失约 200
亿元。管网老化、超期服役以及管理机制不完善,导致管网泄漏、突发性爆管事件频发,引发路面塌陷等次生灾害,严重威胁城市公共安全。
为解决这些问题,建设了全面的供水安全风险预警系统。该系统集成前端物联网感知、实时监测报警、风险评估、事故预警和安全辅助决策等多项功能,提升从 “水源地”到 “水龙头” 全链条、全要素的供水安全风险监测能力。通过提供 “基础数据管理 - 风险评估 - 监测预警 - 研判分析 - 辅助决策”立体化的供水风险防控应用支撑,建立 “查 - 治 - 防”体系化的综合防治工作机制,推动城市供水安全管理由应急式防控向常态化防治转变。同时,引入漏失在线监测物联网技术,打造漏失在线监测云服务,实现对漏失的精准识别和定位,降低供水管网漏损率。例如,在某城市的供水项目中,通过该系统的应用,供水管网漏损率显著降低,保障了城市供水的安全稳定。
5) 排水专项
我国城市排水管网近年来发展迅速,总长度已达 93.36万公里,但在长期使用过程中出现诸多问题。管道内部存在破裂、变形、渗漏、腐蚀等结构性缺陷,以及沉积、结垢、障碍物、浮渣等功能性缺陷,还普遍存在雨污混接及地下水入渗问题,影响排水系统正常运行,威胁城市安全,对污水厂运行效能和河道水质造成较大影响。
为有效解决这些问题,城市管网病害智能识别算法在排水专项中得到创新应用。该算法通过对管网运行大数据进行智能分析,能够快速识别和精准定位管网错接、雨污混接、管网淤堵、管网渗漏等病害。同时,建设城市内涝监测预警系统,通过整合基础数据和前端物联网感知数据,构建“排水水文水动力 + AI” 的耦合模型,实现内涝预测的实时在线、定时触发和滚动计算,提前对城市内涝积水场景进行精细化预测,并建立完善的预警处置机制,贯穿“预报、预警、预演、预案”全过程,为城市防洪排涝工作提供重要决策依据。例如,在某城市的排水项目中,通过这些技术的应用,有效避免了城市排水管网的安全风险,提高了城市防洪排涝能力。
6)供热专项
截至 2023 年末,全国集中供热管道长度为 62.69万公里,供热管网作为高压运行管道,介质温度高,一旦发生泄漏,极易对道路行人等造成伤害。热水管道漏水若无人发现,会造成泥土冲刷产生路面空洞,给城市交通和行人安全带来隐患,同时周围环境的电磁干扰、酸碱腐蚀等也威胁着供热管网的安全运行。
为提升供热管网安全管理水平,智能化监测与预警系统在供热专项中得到深度应用。该系统通过在管网关键节点部署高精度传感器,实时捕获温度、压力、流量、振动等关键参数,为管网运行状态判断提供精准数据。大数据分析平台整合历史与实时监测数据,运用机器学习算法识别异常模式,预测故障趋势,为决策提供科学依据。智能预警系统实时监测管网状态,一旦检测到异常立即触发预警,通知相关人员及时处理。例如,在某城市的供热项目中,该系统成功预警并及时处理了一起供热管网泄漏事件,保障了供热的安全稳定,减少了事故损失。
7)综合管廊专项
截至 2022 年 6 月底,全国累计开工建设管廊项目 1647 个,形成廊体 3997公里。随着城市规模扩大和综合管廊系统复杂化,其管理难度不断攀升,传统的人工巡检和简单监控设备已难以满足管理需求。
为解决这一问题,构建了全周期、多场景、高感知的综合管廊监测系统。该系统集成先进的传感、数据处理和网络通信技术,实现对管廊整体结构、内部环境及附属设施的实时监测与数据分析。通过精确获取温度、湿度、气体浓度及结构健康状况等核心参数,及时发现潜在风险,并借助大数据及人工智能算法进行预警。这一智慧化运维与巡检模式提升了管理效率,降低了巡检成本与风险,使监控中心人员能够直观掌握各条管廊的“健康状态”,实现对地下空间的全面掌控。例如,在某城市的综合管廊项目中,该监测系统有效提高了管廊运行的安全性和运维管理水平,为城市生命线综合管廊的专项建设注入了新活力。
5.1.2.通信网络建设
构建高速、稳定、安全的通信网络,确保传感器采集的数据能够及时、准确地传输到数据平台。可采用有线通信、无线通信(如4G/5G、LoRa等)等多种方式,实现数据的可靠传输。例如,利用4G/5G网络的高速率和低延迟特性,实现对实时性要求较高的数据传输;通过 LoRa技术,实现对偏远地区或布线困难区域的传感器数据传输。
5.1.3.智能设备升级
对传统的基础设施设备进行智能化升级,提高设备的自动化和智能化水平。例如,将传统的水表、电表升级为智能水表、智能电表,实现数据的自动采集和远程传输;对供热系统的阀门、泵等设备进行智能化改造,实现远程控制和智能调节。
5.2 数据平台建设
5.2.1、数据采集与汇聚
建立统一的数据采集平台,整合各类传感器、智能设备采集的数据,以及其他相关业务系统的数据,实现数据的集中汇聚。同时,对采集到的数据进行清洗、去噪、转换等预处理,确保数据的质量。例如,通过数据采集平台,实时采集燃气、供水、排水等数据,并对数据进行清洗和预处理,去除异常数据和重复数据。
5.2.2、数据存储与管理
构建高效的数据存储系统,采用分布式存储、云计算等技术,对海量数据进行存储和管理。建立数据仓库和数据湖,对数据进行分类存储和管理,方便数据的查询和分析。例如,利用分布式存储技术,将数据存储在多个节点上,提高数据的存储容量和可靠性;通过数据仓库,对历史数据进行集中管理,为数据分析提供支持。
5.2.3、数据分析与挖掘
运用大数据分析、人工智能等技术,对汇聚的数据进行深度分析和挖掘,提取有价值的信息。通过数据分析,实现对设施运行状态的评估、故障预测、风险预警等功能。例如,利用机器学习算法,对燃气设备的运行数据进行分析,预测设备故障的发生概率;通过数据分析,评估排水管网的运行效率,发现潜在的堵塞风险。
5.3 智能应用开发
5.3.1、监测预警应用
开发实时监测预警系统,对城市生命线基础设施的运行状态进行 24 小时不间断监测,一旦发现异常情况,及时发出预警信息。预警信息可通过短信、邮件、APP
推送等多种方式通知相关人员,以便及时采取措施进行处理。例如,当燃气泄漏监测系统检测到燃气泄漏时,立即向燃气公司的运维人员和周边居民发送预警信息,提醒他们采取相应的安全措施。
5.3.2、智能调度应用
基于数据分析和预测结果,开发智能调度系统,实现对城市生命线资源的优化配置和智能调度。例如,在供水系统中,根据用水需求和管网压力情况,智能调度水泵的运行,实现节能降耗;在供热系统中,根据室外温度和用户需求,智能调节供热阀门,实现精准供热。
5.3.3、应急处置应用
建立应急处置平台,制定应急预案,提高城市应对突发事件的能力。在发生突发事件时,应急处置平台能够迅速整合相关信息,为应急决策提供支持,实现对突发事件的快速响应和有效处置。例如,在发生地震等自然灾害时,应急处置平台能够实时获取桥梁、隧道等基础设施的受损情况,为救援工作提供决策依据,同时协调各方资源,开展救援行动。
5.4 安全保障体系建设
5.4.1、数据安全保障
采取数据加密、访问控制、数据备份等措施,保障数据的安全。对敏感数据进行加密处理,防止数据泄露;建立严格的访问控制机制,确保只有授权人员能够访问数据;定期对数据进行备份,防止数据丢失。例如,采用加密算法对燃气用户的信息进行加密存储,防止用户信息被窃取;通过设置用户权限,限制不同人员对数据的访问范围。
5.4.2、网络安全保障
构建网络安全防护体系,包括防火墙、入侵检测系统、防病毒系统等,防范网络攻击和恶意软件的入侵。加强网络安全监测和预警,及时发现和处理网络安全事件。例如,安装防火墙,阻止外部非法网络访问;部署入侵检测系统,实时监测网络流量,发现异常流量及时报警。
5.4.3、设备安全保障
加强对传感器、智能设备等硬件设备的安全管理,定期进行设备检测和维护,确保设备的正常运行。对设备进行身份认证和授权管理,防止设备被非法接入和控制。例如,定期对传感器进行校准和维护,确保传感器的测量精度;采用设备身份认证技术,防止非法设备接入网络。
06城市生命线数字化建设的实践案例
6.1 太原城市生命线安全工程建设
6.1.1、项目概况
太原市委、市政府积极响应国家 “城市生命线安全工程” 战略,在太原市 “两会”
报告中明确了城市生命线安全工程的建设方向和内容。太原市市政公共设施建设管理中心承担了具体的建设工作,旨在通过物联网和信息化技术,提升城市的安全韧性和运行效率。
6.1.2、建设内容
太原在迎泽大街维修改造工程中,太原市政建管中心在桥梁、排水管线、井盖、供热管线等设施上加装了 366套智能物联监测设备。同时,开展桥梁、隧道健康监测项目,对全市 12 座跨汾河桥梁和 16 座地下通道设施进行结构健康监测,累计布设 2860套传感器,搭建全市桥隧设施生命线监测网。此外,还建设了太原市市级城市生命线综合监测系统,汇聚了多个市政设施行业管理单位的监测数据,并打造了太原市市政设施数智化监管平台,实现了市政公共设施的全流程管理。
6.1.3、建设成效
迎泽大街智慧管网和物联一体化项目实现了对沿线基础设施的全面监测,提升了设施安全运行能力。城市生命线桥梁道路健康监测项目打造了“数据底座”,实现了实时监测预警,保障了城市基础设施的运行安全。数智化建管平台推进了业务工作的数字化转型,提高了决策的科学性和精准性,加强了市政设施养护过程监管,提升了城市基础设施运行管理水平。雨污水混接点改造智慧管网监测和物联一体化项目建立了排水管网监测、预警、诊断管理体系,提升了城市水环境治理水平。
6.2 昆山市城市生命线安全工程项目
6.2.1、项目概况
昆山市住房和城乡建设局积极探索城市生命线安全工程试点建设,按照《江苏省城市生命线安全建设一期工程技术指导书》要求,在多个风险场景开展智慧监测和综合监管,旨在保障城市生命线在各种风险面前的稳定运行。
6.2.2、建设内容
昆山市注重市政设施普查、风险识别和数据对接,为综合监管提供支撑。城市生命线综合监管服务平台突出服务功能,实现了数据信息共享、综合研判和专业交叉沟通。
6.2.3、建设成效
昆山市城市生命线安全综合监管平台自试运行以来,在多个场景发布告警 300多条,通过工单处置流程解决了诸多问题和隐患,实现了业务流程的闭环管控。该项目降低了城市综合监管数据采集成本和日常巡查管理成本,提高了城市综合监管联勤联动能力,实现了城市基础设施安全运行的精细化闭环管理。在社会效益方面,提升了城市生命线安全管理水平,减少了安全事故的发生,保障了民众的生命财产安全,推动了城市治理理念和运作效率的提升。昆山市的建设成果充分体现了城市生命线数字化建设在提升城市安全管理水平、优化资源配置和保障民生方面的重要作用,为其他城市提供了可借鉴的经验。
6.3 杭州市城市天然气管道风险监测预警及应急处置一体化系统项目
6.3.1、项目概况
浙江省市区三级政府对地下管网安全高度重视,杭州市富阳区开展燃气管网风险监测预警及应急处置研究项目。该项目施工地点位于富阳区灵桥镇江滨南大道,全长约
1.73 公里,采用 PE315 型号燃气管道。项目实现了从第三方施工破坏预警监测、管道泄漏爆管监测、地质灾害监测预警等多方面的一体化闭环管理目标。
6.3.2、建设内容
在非开挖、无开孔的前提下,项目工作组在燃气管道上植入分布式光纤振动传感器,并安装信号解调仪,建成全光型城市天然气管道风险监测预警及应急处置一体化系统。该系统由感知层、网络层、平台层和应用层组成,具备振动信号解调、异常事件报警、数据处理与分析、与其他平台交互等多种功能,并研发了多项关键技术和标准,拥有多项知识产权成果。
6.3.3、建设成效
项目开发了适合燃气管道内敷设的分布式光纤传感器及相关施工工艺,研发了管道光纤传感器密封连接件和一体化平台,提高了报警准确率。在社会效益方面,为城市生命线安全提供技术支持,实现技防替代人防,为建设“智能管道、智慧管网”提供数字底座,有利于管网路由透明化和政府决策。在经济价值方面,变被动抢险为主动预防,有利于管网公司资产管理,降低巡线成本,拉动产业发展。杭州市的项目在技术创新和应用成效上表现突出,为城市天然气管道安全管理提供了先进的解决方案。
6.4 北京市地下管线运行安全防护平台项目
6.4.1、项目概况
城市地下管线的安全运行对北京城市发展至关重要。北京市领导多次指示加强地下管线管理信息化,市城市管理委负责构建地下管网管理信息系统,归集完善地下管线信息并向社会公开。该平台的建设旨在提升政府大数据决策支撑能力,形成符合首都功能定位和超大城市特点的地下管线运行综合管理能力和模式。
6.4.2、建设内容
平台应用系统建设包含管线信息查询子系统、管线安全防护子系统、井盖运行监管子系统、管理态势监察子系统、综合统计分析子系统、信息资讯管理子系统、管线应急调度子系统等七大部分,涵盖了地下管线管理的各个方面,实现了信息查询、安全防护、运行监管、态势分析、应急调度等功能。
6.4.3、建设成效
平台上线运行后,注册用户众多,发布了大量工程信息,且未发生挖断管线事故,有效降低了施工破坏事故发生率。在经济效益方面,降低了事故灾害经济损失、人员伤亡和应急管理成本。在社会效益方面,为北京市地下管线管理体系建设打下坚实基础,全面提升了地下管线安全监管、运营监管和应急指挥能力,提高了整体地下管线信息化管理水平。北京市的项目针对超大城市地下管线管理的复杂性,构建了全面的管理平台,为保障城市地下管线安全运行提供了有力支持。