“慧眼”感風(fēng)險(xiǎn) “智腦”控安全
——紹興市城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行監(jiān)測(cè)試點(diǎn)“柯橋?qū)嵺`”

文｜浙江省紹興市柯橋區(qū)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局；北京辰安科技股份有限公司

為落實(shí)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市運(yùn)行管理工作部署，紹興市及早謀劃，積極爭(zhēng)取，在2021年8 月成功申請(qǐng)浙江省住建廳城市基礎(chǔ)設(shè)施試點(diǎn)項(xiàng)目“城市生命線及地下空間綜合治理集成應(yīng)用”，依托清華大學(xué)公共安全研究院及其成果轉(zhuǎn)化單位北京辰安科技股份有限公司的科研力量和技術(shù)支撐，以紹興市柯橋區(qū)主城區(qū)作為先行區(qū)，對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施和地下空間進(jìn)行安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)，試點(diǎn)成果逐步向全市覆蓋。

柯橋區(qū)成為試點(diǎn)區(qū)縣以來，結(jié)合“國(guó)際紡都、杭紹星城”定位，堅(jiān)持?jǐn)?shù)字賦能，聚焦預(yù)防燃?xì)夤芫W(wǎng)爆炸、橋梁結(jié)構(gòu)病害、城市內(nèi)澇、路面塌陷等重大安全事故，積極推進(jìn)城市運(yùn)行安全建設(shè)，通過物聯(lián)感知“慧眼”發(fā)現(xiàn)、城市運(yùn)行“智腦”處置等舉措，率先打造“風(fēng)險(xiǎn)可視、源頭可塑、安全可控、事故可防”的治理新模式。

一、以民生為引領(lǐng)，多維度看“建設(shè)背景”

1.保障城市安全，彰顯“有為”政府。一是中央有要求。習(xí)近平總書記指示：要切實(shí)提高城市地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的效率，減少安全隱患以及事故，提高城市安全韌性。二是省里有部署。浙江省委、省政府把“城市生命線及地下空間綜合治理”柯橋試點(diǎn)項(xiàng)目列入全省數(shù)字化改革重大應(yīng)用“一本賬”目錄。三是柯橋見行動(dòng)。2022 年1 月，柯橋城市安全運(yùn)行一體化作戰(zhàn)平臺(tái)試運(yùn)行。6 月，一期項(xiàng)目通過驗(yàn)收，入選了浙江省首批“一地創(chuàng)新、全省共享”應(yīng)用推薦名單。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部領(lǐng)導(dǎo)到柯橋區(qū)調(diào)研

2.實(shí)施運(yùn)行改革，消解“老化”之痛。近年來，隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施老化，城市運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)逐年增多，安全事故頻發(fā)。湖北十堰“6.13”燃?xì)獗ㄊ鹿?、江蘇無錫“10.10”高架橋側(cè)翻事故、青海西寧“1.13”路面塌陷事故等，都留下了慘痛教訓(xùn)。柯橋區(qū)也發(fā)生了燃?xì)庑孤?、路面塌陷、城市?nèi)澇等類似問題，如2021 年“煙花”臺(tái)風(fēng)，造成城區(qū)嚴(yán)重內(nèi)澇，開展城市運(yùn)行安全治理已刻不容緩。

3.提升城市能級(jí)，推動(dòng)“數(shù)字”發(fā)展。一是加強(qiáng)城市整體減災(zāi)防災(zāi)能力。現(xiàn)有人工為主的監(jiān)測(cè)手段，費(fèi)用大、覆蓋面小、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，亟需通過數(shù)控科技手段，全面洞察城市安全運(yùn)行規(guī)律、及時(shí)發(fā)現(xiàn)處置風(fēng)險(xiǎn)隱患、提高民眾生活安全指數(shù)。二是提升城市治理現(xiàn)代化水平。目前，城市管理業(yè)務(wù)分散，信息共享困難，協(xié)同治理不夠，缺乏合理決策輔助，亟需創(chuàng)新城市安全運(yùn)行機(jī)制、提升多跨協(xié)同推進(jìn)能力、實(shí)現(xiàn)決策科學(xué)化精細(xì)化。三是豐富數(shù)字政府重大場(chǎng)景應(yīng)用。推進(jìn)公共安全產(chǎn)業(yè)升級(jí)，建設(shè)多元化應(yīng)用場(chǎng)景，提升高效率聯(lián)動(dòng)處置，提高群眾體驗(yàn)滿意度。

二、以科技為支撐，高質(zhì)量推“場(chǎng)景建設(shè)”

城市生命線運(yùn)行監(jiān)測(cè)平臺(tái)通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)“物聯(lián)網(wǎng)傳感+合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量”等先進(jìn)技術(shù)，融合現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)，對(duì)燃?xì)?、橋隧、給排水、內(nèi)澇、路面塌陷、地下管線等“6+X”專項(xiàng)進(jìn)行綜合監(jiān)管、監(jiān)測(cè)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、決策輔助、報(bào)警處置，形成城市安全監(jiān)測(cè)“一張網(wǎng)”，城市風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行“一張圖”，城市風(fēng)險(xiǎn)處置“一件事”。

場(chǎng)景一：業(yè)務(wù)監(jiān)管。根據(jù)區(qū)屬職能部門、權(quán)屬單位提出的問題清單和日常管理需求，深化應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)，全面風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，分類分級(jí)設(shè)置告警閾值和業(yè)務(wù)處置流程。對(duì)瓶裝液化氣、管道燃?xì)?、供水和排水等多源異?gòu)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行清洗、計(jì)算，展示具有專業(yè)價(jià)值的關(guān)鍵指標(biāo)，將不定期巡檢排查變?yōu)閷?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，將內(nèi)在不易發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形變和地埋式隱患通過監(jiān)測(cè)終端及時(shí)察覺，提升監(jiān)測(cè)效能。

燃?xì)庠O(shè)備安裝前踏勘

場(chǎng)景二：監(jiān)測(cè)預(yù)警。提取城市管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)關(guān)鍵要素，優(yōu)化監(jiān)測(cè)設(shè)備選點(diǎn)模型。先期對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施較為集中的區(qū)域，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)合理布設(shè)傳感設(shè)備，對(duì)接燃?xì)?、水?wù)等現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)備近3000 臺(tái)（套），新增燃?xì)?、橋梁、城市?nèi)澇監(jiān)測(cè)設(shè)備283 臺(tái)（套），路面塌陷檢測(cè)市政道路90 余公里，覆蓋城區(qū)易澇點(diǎn)24 處，監(jiān)測(cè)閥井沼氣超標(biāo)告警13 起，驅(qū)動(dòng)權(quán)屬單位進(jìn)行閥井清淤通風(fēng)9 次，有效降低可燃?xì)怏w集聚風(fēng)險(xiǎn)，打造城市運(yùn)行安全感知監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)整體監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)感知、早期預(yù)警和高效應(yīng)對(duì)。

場(chǎng)景三：決策輔助。利用大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，對(duì)城市安全運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)和部位進(jìn)行多因素、多災(zāi)種、多環(huán)節(jié)、全過程風(fēng)險(xiǎn)分析，以“城市安全風(fēng)險(xiǎn)一張圖”的方式呈現(xiàn)區(qū)域性綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，科學(xué)防控、精準(zhǔn)施策。

（1）燃?xì)夤芫W(wǎng)安全場(chǎng)景。聚焦老城區(qū)建設(shè)年代久、與其他管線交叉耦合風(fēng)險(xiǎn)高的燃?xì)夤芫W(wǎng)，通過布設(shè)100 套激光式可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)儀，融合燃?xì)庑孤U(kuò)散模型、溯源模型、爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析模型和沼氣-燃?xì)獗孀R(shí)模型，實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)守護(hù)燃?xì)獍踩?/p>

（2）城市橋梁安全場(chǎng)景。柯橋區(qū)河網(wǎng)密布，水系發(fā)達(dá)，現(xiàn)有橋梁330 余座，橋梁基數(shù)大，重載車輛多。針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)高的橋梁，引入橋隧結(jié)構(gòu)指紋對(duì)比技術(shù)，基于多參數(shù)耦合分析方法對(duì)橋梁整體模態(tài)監(jiān)測(cè)。針對(duì)影響橋梁安全（結(jié)構(gòu)病害、超載超限、惡劣氣象）的一系列風(fēng)險(xiǎn)因素，提供監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估與應(yīng)急處置閉環(huán)管理。從原來的每年度人工巡檢升級(jí)為現(xiàn)在的全天候、多維度動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（3）城市供水應(yīng)用場(chǎng)景。接入供水企業(yè)供水管網(wǎng)壓力、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)，布設(shè)管網(wǎng)漏失監(jiān)測(cè)終端，基于漏失監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，篩選特征數(shù)據(jù)并結(jié)合模型算法，及早發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)漏損、水質(zhì)污染、水壓不足等隱患，有效降低供水安全風(fēng)險(xiǎn)。

（4）城市內(nèi)澇應(yīng)用場(chǎng)景。部署和接入雨量計(jì)、液位計(jì)、泵站啟停數(shù)據(jù)，包括河涌、調(diào)蓄湖水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，融合積水點(diǎn)位置、水情、退水、閘泵調(diào)度分析模型，實(shí)現(xiàn)趨勢(shì)研判、內(nèi)澇淹沒范圍預(yù)測(cè)、內(nèi)澇淹沒歷時(shí)分析、提供泵站調(diào)度建議。

（5）城鎮(zhèn)污水應(yīng)用場(chǎng)景?；诒谜颈O(jiān)測(cè)的流量、水位等相關(guān)數(shù)據(jù)，接入水務(wù)公司現(xiàn)有泵站系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。柯橋區(qū)中國(guó)輕紡交易中心，是重要的紡織印染企業(yè)集聚區(qū)，部分印染企業(yè)存在偷排、漏排印染廢水現(xiàn)象，通過設(shè)定污染物指標(biāo)閥值，動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)污水污染物超標(biāo)，引入水污染溯源監(jiān)測(cè)機(jī)制，追溯超標(biāo)污染物排放點(diǎn)，有效解決了偷排、漏排等問題。

（6）路面塌陷隱患治理。采用三維數(shù)字地質(zhì)雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)多通道高速數(shù)據(jù)采集，三維數(shù)據(jù)覆蓋全面，真實(shí)還原地下目標(biāo)體結(jié)構(gòu)。先行完成主干道90 公里路面塌陷檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)疏松路段3 處，地下空洞1 處，通過進(jìn)行空洞隱患驗(yàn)證，提交地面坍塌隱患風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，發(fā)現(xiàn)路面空洞隱患，協(xié)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(zhǎng)期浸泡沖刷造成的路面空洞隱患和事故的發(fā)生。

場(chǎng)景四：預(yù)警處置。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)異常，自動(dòng)預(yù)警；權(quán)屬部門接警后，迅速組織人員赴現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)；處理完成，工作人員將處置結(jié)果向平臺(tái)反饋。制定了《柯橋區(qū)城市基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)處置規(guī)程》，形成了一套監(jiān)測(cè)-預(yù)警-分析-發(fā)布-反饋-復(fù)盤的閉環(huán)處置流程。

三、以創(chuàng)新為動(dòng)力，全方位出“建設(shè)成效”

1.改革突破。一是突破了傳統(tǒng)的部門分散管理模式。打通了監(jiān)管數(shù)據(jù)孤島，建立起統(tǒng)一指揮和協(xié)同高效的城市安全管理體系，實(shí)現(xiàn)從“九龍治水”到“攥指成拳”。二是突破了傳統(tǒng)的被動(dòng)事后處置模式。建立起精細(xì)前端感知、隱患智能監(jiān)測(cè)、辨識(shí)、分析、處置等主動(dòng)管理模式。三是突破了傳統(tǒng)的不定期人工體檢模式。從原來的人工檢查到智能設(shè)備在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的模式轉(zhuǎn)變，提升發(fā)現(xiàn)問題的能力和效率。

柯橋區(qū)住建局前往浙江省大數(shù)據(jù)局匯報(bào)工作

2.改革成效。目前，系統(tǒng)已獲浙江省住建廳同意，并被推薦為數(shù)字政府“一地創(chuàng)新、全省共享”應(yīng)用；已取得“計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記”證書，同時(shí)獲得了中國(guó)信息協(xié)會(huì)“2022 數(shù)字政府創(chuàng)新成果與實(shí)踐案例”。一是運(yùn)行數(shù)據(jù)“全監(jiān)測(cè)”。打造匯聚各專項(xiàng)場(chǎng)景的物聯(lián)網(wǎng)立體監(jiān)測(cè)體系，為實(shí)現(xiàn)全區(qū)生命線安全監(jiān)測(cè)可視化、重大危險(xiǎn)源預(yù)警分析、線上綜合監(jiān)管和決策提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。目前，物聯(lián)感知體系已覆蓋柯橋主城區(qū)重點(diǎn)區(qū)域3.5 平方公里和3 座亞運(yùn)場(chǎng)館周邊，有效提升了城市安全風(fēng)險(xiǎn)防控能力。部署燃?xì)狻蛄?、供水、?nèi)澇等專項(xiàng)12 類283 套感知設(shè)備，外接燃?xì)?、水?wù)等單位原有2900 余個(gè)物聯(lián)設(shè)備。6 月份正式運(yùn)行以來，平均每分鐘采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)10504 條，累計(jì)整合數(shù)據(jù)近9.7 億條，已預(yù)警防范突發(fā)險(xiǎn)情42 起。二是重大風(fēng)險(xiǎn)“全接報(bào)”。形成“監(jiān)測(cè)、發(fā)現(xiàn)、分析、預(yù)警、處置、反饋、總結(jié)”防控閉環(huán)機(jī)制。實(shí)現(xiàn)對(duì)城市安全事故事前風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、事中風(fēng)險(xiǎn)化解、事后研判分析的全過程風(fēng)險(xiǎn)管理。由改革前人工巡檢模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄鼙O(jiān)測(cè)+人工巡檢，全區(qū)地下管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)排查效率提高75%；由改革前事后被動(dòng)處置轉(zhuǎn)變?yōu)樘崆邦A(yù)警主動(dòng)預(yù)防，事故發(fā)生率下降65%，有效提升了柯橋區(qū)城市安全風(fēng)險(xiǎn)防控能力。三是風(fēng)險(xiǎn)管控“全覆蓋”。建立城市生命線在線預(yù)警體系，制定平臺(tái)管理制度，開展7×24 小時(shí)監(jiān)測(cè)值守，建立分級(jí)的預(yù)警接報(bào)處置體系。

四、以共富為軸心，全域化做“下步工作”

項(xiàng)目計(jì)劃分三期建設(shè)實(shí)施。目前一期項(xiàng)目已完成，投資1729萬元。二期、三期即將啟動(dòng)，計(jì)劃明年完成，投資約1 億元，主要圍繞“擴(kuò)大監(jiān)測(cè)覆蓋面、聚焦社會(huì)關(guān)注點(diǎn)”的目標(biāo)，迭代進(jìn)行升級(jí)和增量開發(fā)，建成后監(jiān)測(cè)范圍將覆蓋柯橋主城區(qū)約80 平方公里，力爭(zhēng)打造全國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行監(jiān)測(cè)“柯橋樣板”。