近年來,浙江省紹興市深入貫徹落實黨中央、國務院關于加強城市風險防控的重要決策部署,認真落實住房和城鄉建設部城市基礎設施安全運行監測有關工作要求,遵循以民生為引領、以科技為支撐、以創新為動力、以共富為軸心的四大原則,結合紹興市實際,依托清華大學公共安全研究院及其成果轉化單位北京辰安科技股份有限公司的科研力量和技術支撐,以紹興市柯橋區主城區作為先行區,對城市基礎設施和地下空間進行安全運行監測,開發智能化應用場景,推動實現城市運行風險可視化、監管規范化、運行透明化、管理精細化和保障主動化。

紹興市不斷加大城市基礎設施投資建設力度,2022年規劃460個重大基礎設施建設項目,總投資6816億元。隨著紹興市城市框架拉伸和基礎設施建設速度的加快,城市基礎設施安全問題日益突出。為落實住房和城鄉建設部城市運行管理工作部署,紹興市柯橋區及早謀劃,積極爭取,在2021年8月成功申請省住建廳城市基礎設施試點項目“城市生命線及地下空間綜合治理集成應用”,以柯橋區主城區作為先行區,對城市基礎設施和地下空間進行安全運行監測,試點成果逐步向全市覆蓋。

柯橋區成為試點區縣以來,辰安科技與中國電信共同支撐建設了“柯橋區城市生命線及地下空間綜合治理集成應用”項目,結合“國際紡都、杭紹星城”定位,堅持數字賦能,聚焦預防燃氣管網爆炸、橋梁結構病害、城市內澇、路面塌陷等重大安全事故,積極推進城市運行安全建設,通過物聯感知“慧眼”發現、城市運行“智腦”處置等舉措,率先打造“風險可視、源頭可塑、安全可控、事故可防”的治理新模式。

　　住建部領導到柯橋區調研

以民生為引領,多維度看“建設背景”保障城市安全,彰顯“有為”政府

一是中央有要求。二是省里有部署。省委、省政府把“城市生命線及地下空間綜合治理”柯橋試點項目列入全省數字化改革重大應用“一本賬”目錄。三是柯橋見行動。2022年1月,柯橋城市安全運行一體化作戰平臺試運行。6月,一期項目通過驗收,入選了省首批“一地創新、全省共享”應用推薦名單。

實施運行改革,消解“老化”之痛

近年來,隨著城市基礎設施老化,城市運行風險逐年增多,安全事故頻發。湖北十堰“6.13”燃氣爆炸事故、江蘇無錫“10.10”高架橋側翻事故、青海西寧“1.13”路面塌陷事故等,都留下了慘痛教訓。柯橋區也發生了燃氣泄漏、路面塌陷、城市內澇等類似問題,如2021年“煙花”臺風,造成城區嚴重內澇,開展城市運行安全治理已刻不容緩。

提升城市能級,推動“數字”發展

一是加強城市整體減災防災能力。現有人工為主的監測手段,費用大、覆蓋面小、標準不統一,亟須通過數控科技手段,全面洞察城市安全運行規律、及時發現處置風險隱患、提高民眾生活安全指數。二是提升城市治理現代化水平。目前,城市管理業務分散,信息共享困難,協同治理不夠,缺乏合理決策輔助,亟須創新城市安全運行機制、提升多跨協同推進能力、實現決策科學化精細化。三是豐富數字政府重大場景應用。推進公共安全產業升級,建設多元化應用場景,提升高效率聯動處置,提高群眾體驗滿意度。

　　住建部領導到柯橋區調研

以科技為支撐,高質量推“建設場景”

城市生命線運行監測平臺通過物聯網、大數據“物聯網傳感+合成孔徑雷達干涉測量”等先進技術,融合現有業務系統,對燃氣、橋隧、給排水、內澇、路面塌陷、地下管線等“6+X”專項進行綜合監管、監測預警、風險評估、決策輔助、報警處置,形成城市安全監測“一張網”,城市風險運行“一張圖”,城市風險處置“一件事”。

場景一:業務監管

根據區屬職能部門、權屬單位提出的問題清單和日常管理需求,深化應用場景設計,全面風險評估,分類分級設置告警閾值和業務處置流程。對瓶裝液化氣、管道燃氣、供水和排水等多源異構數據內容進行清洗、計算,展示具有專業價值的關鍵指標,將不定期巡檢排查變為實時動態監測,將內在不易發現的結構形變和地埋式隱患通過監測終端及時察覺,提升監測效能。

場景二:監測預警

提取城市管網基礎數據關鍵要素,優化監測設備選點模型。先期對城市基礎設施較為集中的區域,根據風險等級合理布設傳感設備,對接燃氣、水務等現有監測設備近3000臺(套),新增燃氣、橋梁、城市內澇監測設備283臺(套),路面塌陷檢測市政道路90余公里,覆蓋城區易澇點24處,監測閥井沼氣超標告警13起,驅動權屬單位進行閥井清淤通風9次,有效降低可燃氣體集聚風險,打造城市運行安全感知監測物聯網,實現整體監測、實時感知、早期預警和高效應對。

場景三:決策輔助

利用大數據驅動,對城市安全運行的薄弱環節和部位進行多因素、多災種、多環節、全過程風險分析,以“城市安全風險一張圖”的方式呈現區域性綜合風險評估結果,科學防控、精準施策。依托清華大學公共安全研究院的科研力量,結合相關模型,采用先進算法,將前端感知數據進行分析研判;細分風險類型,為平臺準確預警、部門精準處置提供決策輔助。

燃氣管網安全場景

聚焦老城區建設年代久、與其他管線交叉耦合風險高的燃氣管網,通過布設100套激光式可燃氣體監測儀,融合燃氣泄漏擴散模型、溯源模型、爆炸風險分析模型和沼氣-燃氣辨識模型,實現燃氣管網風險動態監測,實時守護燃氣安全。同時,接入省瓶裝燃氣在線監測系統、液化氣儲配站視頻監控系統、燃氣公司生產運營系統和 SCADA 系統數據,提取關鍵指標,發現氣瓶超期運營、閥井沼氣超標等隱患。

　　燃氣設備安裝前踏勘

城市橋梁安全場景

柯橋區河網密布,水系發達,現有橋梁330余座,橋梁基數大,重載車輛多。針對風險等級高的橋梁,引入橋隧結構指紋對比技術,基于多參數耦合分析方法對橋梁整體模態監測。針對影響橋梁安全(結構病害、超載超限、惡劣氣象)的一系列風險因素,提供監測、預警、評估與應急處置閉環管理。從原來的每年度人工巡檢升級為現在的全天候、多維度動態實時監測。

城市供水應用場景

接入供水企業供水管網壓力、流量、水質等數據,布設管網漏失監測終端,基于漏失監測大數據分析技術,篩選特征數據并結合模型算法,及早發現管網漏損、水質污染、水壓不足等隱患,有效降低供水安全風險。增加供水管網進行爆管預警分析,支持對供水隱患的事前預測研判,增強對供水爆管、供水漏失沖刷導致疏松空洞事故的預警能力。

城市內澇應用場景

部署和接入雨量計、液位計、泵站啟停數據,包括河涌、調蓄湖水位監測數據,融合積水點位置、水情、退水、閘泵調度分析模型,實現趨勢研判、內澇淹沒范圍預測、內澇淹沒歷時分析、提供泵站調度建議。

城鎮污水應用場景

基于泵站監測的流量、水位等相關數據,接入水務公司現有泵站系統運行數據。柯橋區中國輕紡交易中心,是重要的紡織印染企業集聚區,部分印染企業存在偷排、漏排印染廢水現象,通過設定污染物指標閥值,動態發現污水污染物超標,引入水污染溯源監測機制,追溯超標污染物排放點,有效解決了偷排、漏排等問題。

路面塌陷隱患治理

采用三維數字地質雷達,實現多通道高速數據采集,三維數據覆蓋全面,真實還原地下目標體結構。先行完成主干道90公里路面塌陷檢測,發現地質疏松路段3處,地下空洞1處,通過進行空洞隱患驗證,提交地面坍塌隱患風險評估報告,發現路面空洞隱患,協同交通部門開挖回填處置,避免因地下管道破裂,滲透水、雨水長期浸泡沖刷造成的路面空洞隱患和事故的發生。

場景四:預警處置

當系統檢測到數據異常,自動預警;權屬部門接警后,迅速組織人員赴現場搶險;處理完成,工作人員將處置結果向平臺反饋。制定了《柯橋區城市基礎設施安全監測處置規程》,形成了一套監測-預警-分析-發布-反饋-復盤的閉環處置流程。

以創新為動力,全方位出“建設成效”改革突破

突破了傳統的部門分散管理模式

打通了監管數據孤島,建立起統一指揮和協同高效的城市安全管理體系,實現從“九龍治水”到“攥指成拳”。

突破了傳統的被動事后處置模式

建立起精細前端感知、隱患智能監測、辨識、分析、處置等主動管理模式。

突破了傳統的不定期人工體檢模式

從原來的人工檢查到智能設備在線實時監測的模式轉變,提升發現問題的能力和效率。

改革成效

目前,系統已獲浙江省住建廳同意,并被推薦為數字政府“一地創新、全省共享”應用;已取得“計算機軟件著作權登記”證書,同時獲得了中國信息協會“2022數字政府創新成果與實踐案例”。

運行數據“全監測”

打造匯聚各專項場景的物聯網立體監測體系,為實現全區生命線安全監測可視化、重大危險源預警分析、線上綜合監管和決策提供了可靠的數據支持。目前,物聯感知體系已覆蓋柯橋主城區重點區域3.5平方公里和3座亞運場館周邊,有效提升了城市安全風險防控能力。部署燃氣、橋梁、供水、內澇等專項12類283套感知設備,外接燃氣、水務等單位原有2900余個物聯設備。6月份正式運行以來,平均每分鐘采集監測數據1萬余條,累計整合數據約26億條,已預警防范突發險情89起。

重大風險“全接報”

形成“監測、發現、分析、預警、處置、反饋、總結”防控閉環機制。實現對城市安全事故事前風險預警、事中風險化解、事后研判分析的全過程風險管理。由改革前人工巡檢模式轉變為智能監測+人工巡檢,全區地下管網風險排查效率提高75%;由改革前事后被動處置轉變為提前預警主動預防,事故發生率下降65%,有效提升了我區城市安全風險防控能力。

風險管控“全覆蓋”

建立城市生命線在線預警體系,制定平臺管理制度,開展7×24小時監測值守,建立分級預警接報處置體系。

　　柯橋區住建局前往浙江省大數據局匯報

一直以來,辰安科技十分重視應急管理、城市生命線業務的技術應用和創新突破,擁有完全自主的核心技術,在多個城市的項目落地和實施上取得豐碩成果,與地方政府以及相關部門建立了默契合作。今后,辰安科技將繼續發揮企業的業務優勢,將“柯橋樣板”復制應用到更多城市,助力國家城市安全建設邁上新的臺階。

(來源：新視線)