燃气、桥梁、供水、排水、热力、综合管廊等,是维系城市正常运行、满足群众生产生活需要的重要基础设施,被形象地称为城市生命线。然而,管网深埋在地下,桥梁矗立于空中,如何及时感知它们的异常,确保城市生命线安全无虞?

　　当一座座桥梁、一条条燃气管道“上网”,城市生命线安全工程的背后,一种原因是数以万计的前端感知设备日夜监测和大模型的综合运用守护城市的安全,另一方面,是产学研用一体化向纵深推进,关键设备突破“卡脖子”技术,高校与企业互为依托,打通科技成果转化为新质生产力的“最后一公里”。

　　11月7日上午,在合肥市包河大道高架桥上,往来车辆川流不息。这座高架桥全长8.5公里,桥梁主跨度达到60米,是连接合肥主城区与滨湖新区的“交通要道”,也是合肥市城市生命线安全工程的重要监测目标。

　　“包河大道高架桥跨紫云路段上共部署了46个传感器,主要监测位移、应变、温度、振动及挠度等指标。”

　　清华大学合肥公共安全研究院(以下简称“清华合肥院”)城市生命线安全工程研究中心博士李舒告诉安徽商报融媒体记者,这些监测数据实时发送到安徽省城市生命线小时轮班值守的数据分析师将对系统报警数据开展综合分析,保障桥梁安全运行。

　　在城市生命线安全工程中,城市生命线安全运行监测中心就像“数字大脑”,全天候为城市安全保驾护航。

　　清华合肥院执行院长袁宏永说,城市生命线安全工程通过前端传感器精准感知、监测系统精准分析、监测中心精准推送、部门联动精准处置,构建了城市安全智慧化、全链条的管理网络,实现城市安全风险早发现、早预警、早处置,有效解决了过去靠人解决不了、解决不好的问题。

　　“桥梁垮塌、燃气泄漏、供水爆管既是社会的关注点,也是城市管理者的痛点。”

　　合肥泽众城市智能科技有限公司(以下简称“合肥泽众”)副总经理范飞11月16日在2024中国公共安全大会期间,接受安徽商报融媒体记者正常采访时表示,2015年,合肥市依托清华大学合肥公共安全研究院启动城市生命线安全工程一期项目建设。

　　按照合肥市政府统一部署,清华大学公共安全研究院孵化企业和合肥建投集团共同出资成立合肥泽众公司,由合肥泽众具体负责生命线安全工程的建设任务。生命线一期试点建设包括繁华大道跨南淝河大桥、金寨路高架桥等5座桥梁;2.5公里燃气管网;25公里供水管线。

　　2017年9月22日深夜,合肥西一环居民密集区一前端监测设备报警,提示地下相邻空间燃气浓度超爆炸下限。经分析,燃气泄漏填充空间的长度超50米,影响区域涉及2个加油站、7个住宅区、3所学校和2座大型商场。监测中心立即启动预警联动工作机制,合肥市城乡建设局,原市安监局、市燃气集团等协同抢险,避免了会造成的人员伤亡。

　　“第二期项目进一步丰富了监测场景类型,监测的建设内容在原有的基础上增加了热力、排水两类设施。”

　　范飞表示,2016年底,随着一期工程验收结束,次年,合肥市再次启动城市生命线安全工程二期项目建设。合肥市城市生命线安全工程二期项目的监测范围进一步扩展,监测范围增加至51座桥梁,2000余公里的地下管网。

　　安徽商报融媒体记者正常采访中获悉,如今,合肥已经建立起包括燃气、供水、排水、热力管网以及桥梁、综合管廊等在内的城市生命线工程。合肥市城市生命线安全工程按照“统一规划、分步实施”的原则进行项目建设,从一期5座桥梁、27公里管线多公里的各类地下管线,再到完成燃气高风险区域监测预警全覆盖和四县一市城市生命线建设,累计布设前端感知设备约8.5万套,覆盖137座桥梁、7316公里的地下管线个市均已启动实施二期

　　“全省推广并不是简单的复制,而是根据每个城市的资源禀赋及城市‘痛点’定制建设方案。”

　　在铜陵城市生命线安全运行监测中心的墙上,挂着一幅“响应处置”的流程图,分为三级风险预警。

　　通过对监测点位地上周边防护目标分析,该监测点位周边300米范围内存在生产场所多达上百个,如果发生燃爆事故,可能会引起较大的人员受伤或死亡和社会影响,淮北城市生命线监测中心立即联动市住建部门、燃气公司、社区协同处置,最终在淮北住建部门分管领导统一调度指挥下,将漏气管网两端阀门关闭,并进行放散处置,险情得到及时有效控制。

　　在合肥市广西路与洞庭湖路交口的一处燃气点位上,一台智能可燃气体探测仪被装在窨井壁上。这不仅是城市生命线安全工程中的“眼睛”,也是支撑城市生命线信息监测系统的基础。

　　“在这种背景下,我们一定要找到具备长寿命、抗干扰强、标定周期长等特性的设备。”11月19日,清华合肥院产业合作中心常务副主任、合肥清芯传感科技有限公司(以下简称“清芯传感”)董事长周扬接受安徽商报融媒体记者正常采访时表示,“我们的应用场景复杂,要经历泡水、高温、低温、腐蚀、灰尘、其他气体干扰等多重考验。”

　　此外,安徽依托城市生命线安全工程建设,贯通政产学研用金服,建成20余个省部级以上高能级创新平台,先后攻克建筑结构微元火灾探测技术等300多项关键核心技术和装备,直接孵化“金娃娃”企业16家,按照“有突出贡献的公司—产业链—产业集群—产业生态”发展路径,先后孵化生命线余家,带动集聚产业链企业300余家、产值500亿元,形成了以城市生命线安全工程为牵引的城市安全产业高质量发展态势。

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　　燃气、桥梁、供水、排水、热力、综合管廊等,是维系城市正常运行、满足群众生产生活需要的重要基础设施,被形象地称为城市生命线。然而,管网深埋在地下,桥梁矗立于空中,如何及时感知它们的异常,确保城市生命线安全无虞?

　　11月7日上午,在合肥市包河大道高架桥上,往来车辆川流不息。这座高架桥全长8.5公里,桥梁主跨度达到60米,是连接合肥主城区与滨湖新区的“交通要道”,也是合肥市城市生命线安全工程的重要监测目标。

　　2017年9月22日深夜,合肥西一环居民密集区一前端监测设备报警,提示地下相邻空间燃气浓度超爆炸下限。经分析,燃气泄漏填充空间的长度超50米,影响区域涉及2个加油站、7个住宅区、3所学校和2座大型商场。监测中心立即启动预警联动工作机制,合肥市城乡建设局,原市安监局、市燃气集团等协同抢险,避免了会造成的人员伤亡。

　　安徽商报融媒体记者正常采访中获悉,如今,合肥已经建立起包括燃气、供水、排水、热力管网以及桥梁、综合管廊等在内的城市生命线工程。合肥市城市生命线安全工程按照“统一规划、分步实施”的原则进行项目建设,从一期5座桥梁、27公里管线多公里的各类地下管线,再到完成燃气高风险区域监测预警全覆盖和四县一市城市生命线建设,累计布设前端感知设备约8.5万套,覆盖137座桥梁、7316公里的地下管线个市均已启动实施二期

　　11月9日16时32分,池州数字城市运行管理中心,正在为记者演练系统运行的池州市公安局指挥中心接线员,突然接到报警,一名6岁小女孩与家人走失。“指挥中心、指挥中心,第二警组到达烟柳园公园,交警一大队到达烟柳园公园。”在地面警务力量到现场的同时,无人机也到达了现场。从接警到现场处置,仅4分钟就将警情处置完毕,民警找到小女孩后,把她带到派出所联系家人。

　　池州市公安局指挥中心主任胡璋龙在现场介绍,通过池州市城市运行管理服务平台,能轻松实现当地所有的视频资源共享。“能够为我所用,让我们也可以更好地服务群众,刚才我们寻找小女孩的过程,就是一个很生动的例子。”

　　此外,胡璋龙表示,很多的警情查找,或者交通事故等证据的调取,都需要依靠池州市城市运行管理服务平台,开展好警务工作,“平台给咱们提供了支撑,我们向平台反馈成效。”胡璋龙解释说。

　　2021年,安徽省委、省政府出台《关于推广城市生命线安全工程“合肥模式”的意见》(以下简称“意见”),“合肥模式”正式推向全省。

　　宣城生命线、滁州生命线、淮北生命线……合肥供水监测、合肥燃气监测……11月7日,合肥城市生命线工程安全运作监测中心内,安徽商报融媒体记者发现,大厅两侧分别为全省15个设区市和合肥市的监测席位。

　　而在这些席位正前方的巨型的电子屏,燃气、供水、桥梁等设施的监测数据正在实时更新,借助“红、橙、黄、蓝”四色等级安全风险分布图,城市重要基础设施的隐患点清晰可辨。

　　安徽商报融媒体记者正常采访时获悉,截至目前,安徽省16个设区市覆盖城市燃气、桥梁、供水、排水防涝等重点领域的城市生命线一期工程已建成运行,并有序推进二期工程建设,应用场景向瓶装液化气、水环境治理等重点领域拓展和城市全域延伸,基本实现城市安全风险的早发现、早预警、早处置。

　　“全省推广并不是简单的复制,而是根据每个城市的资源禀赋及城市‘痛点’定制建设方案。”

　　范飞表示,皖南地区水系发达,这一地区对桥梁、水质的监测要求比较高,而皖北地区的城市幅员较为广阔,对燃气等项目的监测提出了更多的要求。“芜湖增加了一部分综合管廊的监测,宣城增加了一部分水质监测,淮北则扩大了燃气监测覆盖范围。”

　　11月6日至12日,安徽商报融媒体记者跟随2024年“高水平质量的发展调研行”主题采访团,在铜陵、池州两地采访中发现,两市在进行城市生命线安全工程建设时分别采取了独立建设和附属建设的不同运行逻辑。“一则是基于城市自身的财政能力,其次则是根据城市的‘痛点’。” 国佩松说道。

　　在池州市城市运行管理中心(以下简称“池州城运中心”),安徽商报融媒体记者发现,其指挥大厅大屏幕上,可以实时显示池州“天平湖莲花台”“九华山”等水域、区域的监控视频,也能够显示公安系统的执法记录仪、无人机等画面。“这样做的好处在于,我们在大厅内就能够实现跨部门的联动。”

　　而在铜陵城市生命线安全运行监测中心,其现场大屏更加侧重于燃气、排水、供水、桥隧等城市基础设施的数据监测等信息。

　　铜陵指挥大厅的席位主要由总控台、研判席、指挥台、综合管廊专项、桥梁专项等构成。池州城运中心则在此基础上,采取“常驻+弹性入驻”的方式,进一步整合了应急、公安、城管、生态环境、住建、文旅、农业农村、林业、水利、自规、气象、司法12个部门相关业务,并在池州市城市运行管理中心内设立专业座席。

　　国佩松11月13日在电话中告诉安徽商报融媒体记者:“在池州,我们相当于入驻了其城运中心,数据、视频调用和跨部门协同便捷,铜陵则是住建系统运行监测、预警处置体系能力的体现。”

　　“谁家的孩子谁抱走,谁家的事谁处置。”在采访中,范飞针对城市生命线处置思路,形象地为安徽商报融媒体记者打了一个比方。

　　范飞表示,目前包括合肥、马鞍山在内的部分城市慢慢的开始了城市生命线安全三期工程的建设。

　　“三期建设的最大的目的就是‘提标扩面’,即扩大原有的覆盖范围,不停地改进革新应用场景,比如森林火灾、电梯、老旧房屋等。”范飞说,这就从另一方面代表着城市生命线安全工程将进一步被“放大”,除了原有的住建或城管体系内容,还将涉及到房管、应急等多个部门。

　　因地制宜的思路始终贯穿在安徽省16个设区市城市生命线安全工程的设计、建设、运营等各项工作中。

　　“城市生命线安全工程是对城市既有基础设施的补充,而非重复建设,我们的原则是能接尽接(接入系统)、能改尽改(加装联网设备)、最后再重新建设。”

　　范飞介绍,在进行城市生命线安全工程施工前,首先要做的便是“体检”,开展城市安全风险评估。依托已有的巡查记录等基础数据,结合“体检”情况,确定重点的监测方向。以燃气为例,正常的情况下,燃气公司的监测重点为高压的管网,对中低压管网的监测手段较少。

　　“我们会结合管网的管龄、管材,选取重点的中低压管网的相邻地下空间进行监测,实现风险的监测预警。”

　　在铜陵城市生命线安全运行监测中心的墙上,挂着一幅“响应处置”的流程图,分为三级风险预警。

　　以燃气泄漏为例,当前方传感器监测到报警,“智慧大脑”会依据清华合肥安全院自研的燃气扩散模型、爆炸模型、燃气溯源模型首先判断是“真预警还是假预警”。此外,通过数值的变化,也能判断出是沼气堆积还是燃气泄漏。范飞表示,当系统判定燃气预警后,会立即启动前述的三级风险预警机制。每级预警的不同之处在于其导致的后果及解决方法、涉及的处置部门不同。

　　“比如二级预警,一般其影响的范围较大,可能会扩散至街道,这样的情况,仅依靠属地燃气公司力量已经没办法有效处置,我们会依据住建局的规定,第一时间联系住建局,并配合住建局协调相关单位共同处置。”

　　今年6月25日,城市生命线安全工程监测发现淮北市淮海东路朝阳医院对面2个电信井、1个给水井在10分钟内陆续出现可燃气体浓度报警,窖井密闭空间最高浓度分别达到20.20%VOL、20.00%VOL、17.48%VOL。

　　通过对监测点位地上周边防护目标分析,该监测点位周边300米范围内存在生产场所多达上百个,如果发生燃爆事故,可能会引起较大的人员受伤或死亡和社会影响,淮北城市生命线监测中心立即联动市住建部门、燃气公司、社区协同处置,最终在淮北住建部门分管领导统一调度指挥下,将漏气管网两端阀门关闭,并进行放散处置,险情得到及时有效控制。

　　安徽商报融媒体记者正常采访中获悉,截至目前,安徽累计发布并处置三级以上预警1931起,其中成功预警燃气管网泄漏690起,供水管网泄漏449起,重车超载桥梁结构异常97起,城市内涝695起。

　　据初步统计,城市生命线安全工程建成运行以来,城市地下管网事故发生率下降60%,风险排查效率提高70%。

　　在合肥市广西路与洞庭湖路交口的一处燃气点位上,一台智能可燃气体探测仪被装在窨井壁上。这不仅是城市生命线安全工程中的“眼睛”,也是支撑城市生命线信息监测系统的基础。

　　但是,在地下空间激光燃气报警器研制成功并应用前,国内外可燃气体报警器设备厂家生产的这种小小的装备平均3个月就会被迫更换一批。“在这种背景下,我们一定要找到具备长寿命、抗干扰强、标定周期长等特性的设备。”11月19日,清华合肥院产业合作中心常务副主任、合肥清芯传感科技有限公司(以下简称“清芯传感”)董事长周扬接受安徽商报融媒体记者正常采访时表示,“我们的应用场景复杂,要经历泡水、高温、低温、腐蚀、灰尘、其他气体干扰等多重考验。”

　　2016年,国内外对于气体探测的技术路径,大致上可以分为红外、半导体、电化学等方式。但是在使用的过程中,周扬逐步发现,前述这类产品难以适应复杂的地下场景。“我们大概选择了四五十种不同厂家和类型的产品,并且全部进行了测试,有些防护不好的产品不到6个月,外壳都能被腐蚀粉化。”

　　“激光的‘选择性’更强,使得激光比其他技术探测更加准确,不受其他气体的干扰。”在摸索的过程中,周扬选择了激光,为降低激光设备的成本,通过自研用于气体探测的激光芯片和自主设计非制冷型激光器封装工艺等核心技术,将原本大几千元的激光器价格降到百元左右。

　　清华合肥院里设有激光传感芯片研发中心,这与2022年成立的清芯传感互为支撑。

　　“合肥不仅是城市生命线安全工程的‘起源地’,更将这件事做到了全国前列。”

　　清华合肥院执行院长袁宏永介绍,“城市生命线中的监测仪器,既要可靠,又要便宜,才能大规模应用,我们突破了卡脖子技术,将研制的仪器价格从数万元控制在百元上下,这就从另一方面代表着,将来居民家里、小饭馆里的燃气表都能自带报警器,安全系数极大提高。”

　　目前,清华合肥院及其孵化企业拥有各类科技产业人才1500余人,建成城市生命线安全、消防安全、激光传感装备、安全新材料等18个实验室。

　　此外,安徽依托城市生命线安全工程建设,贯通政产学研用金服,建成20余个省部级以上高能级创新平台,先后攻克建筑结构微元火灾探测技术等300多项关键核心技术和装备,直接孵化“金娃娃”企业16家,按照“有突出贡献的公司—产业链—产业集群—产业生态”发展路径,先后孵化生命线余家,带动集聚产业链企业300余家、产值500亿元,形成了以城市生命线安全工程为牵引的城市安全产业高质量发展态势。

　　住建部与安徽省合作共建城市基础设施生命线安全发展先行示范区,截至目前,城市生命线“安徽经验”已在北京、天津、深圳、成都、西安等全国60多个城市推广应用。

　　燃气、桥梁、供水、排水、热力、综合管廊等,是维系城市正常运行、满足群众生产生活需要的重要基础设施,被形象地称为城市生命线。然而,管网深埋在地下,桥梁矗立于空中,如何及时感知它们的异常,确保城市生命线安全无虞?