城市安全風(fēng)險(xiǎn)綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究

胡銘楊 張凌超 剛軼 金李濤

摘要：針對(duì)我國部分城市安全風(fēng)險(xiǎn)底數(shù)仍然不清、安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)水平不高、安全管理手段落后等突出問題，提出建立一套檢測(cè)預(yù)警平臺(tái)。首先，對(duì)該系統(tǒng)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行梳理，其次，對(duì)該系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)作出展望。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化建設(shè);信息一體化應(yīng)用;三維可視化;城市風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警

1引言

隨著新型城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化速度加快，我國城市規(guī)模越來越大，流動(dòng)人口多、高層建筑密集、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集聚等特征日漸明顯，一些城市相繼發(fā)生重特大生產(chǎn)安全事故（災(zāi)害），暴露出當(dāng)前我國部分城市安全風(fēng)險(xiǎn)底數(shù)仍然不清、安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)水平不高、安全管理手段落后、風(fēng)險(xiǎn)化解能力有限等突出等問題。為此，亟需建立一套城市安全風(fēng)險(xiǎn)綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，該平臺(tái)總體設(shè)計(jì)基于“感、傳、知、用”的總體框架，分為“五層兩翼”。“五層”依次為風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、應(yīng)用系統(tǒng)層和前端展示層;“兩翼”是指系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和安全保障體系。整體技術(shù)架構(gòu)如圖1.1所示：

2關(guān)鍵技術(shù)梳理

2.1風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)感知層

風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)感知層實(shí)現(xiàn)對(duì)城市生命線、公共安全、生產(chǎn)安全和自然災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn)的全方位、立體化感知。充分依托住建、城管、交通等行業(yè)主管部門以及燃?xì)狻⒐┧镜壬鐣?huì)企業(yè)建設(shè)的城市安全感知網(wǎng)，以“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合的方式，統(tǒng)籌分析評(píng)估城市復(fù)雜耦合風(fēng)險(xiǎn)，基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果對(duì)現(xiàn)有城市安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)感知網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。構(gòu)建從氣象、地質(zhì)、環(huán)境到地下、地上基礎(chǔ)設(shè)施等物聯(lián)感知為一體的立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)，形成一張人防、技防、物防有機(jī)融合的城市安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)。

2.2網(wǎng)絡(luò)傳輸層

網(wǎng)絡(luò)傳輸層主要涵蓋前端物聯(lián)網(wǎng)感知網(wǎng)絡(luò)及信息交換共享傳輸網(wǎng)絡(luò)，為城市級(jí)信息的流動(dòng)、共享和共用提供基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)依托各地的政務(wù)云資源以及政務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、專網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等，在確保信息安全的條件下開展數(shù)據(jù)傳輸。

2.3數(shù)據(jù)服務(wù)層

數(shù)據(jù)服務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)各行業(yè)領(lǐng)域城市安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)感知數(shù)據(jù)的全面匯聚與處理，為綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。包括數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)計(jì)算和城市安全專題數(shù)據(jù)庫。

（1）數(shù)據(jù)匯聚負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集和匯聚處理工作，基于分布式服務(wù)框架，提供數(shù)據(jù)接入轉(zhuǎn)換、融合處理等實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)處理等功能，實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化加工處理。（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基于大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，滿足不同數(shù)據(jù)資源池?cái)?shù)據(jù)入庫需要，建立貫穿接入、存儲(chǔ)、使用、遷移等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)全生命周期管理長(zhǎng)效機(jī)制。

2.4應(yīng)用系統(tǒng)層

應(yīng)用系統(tǒng)層通過調(diào)用各類底層數(shù)據(jù)服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，支撐綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)開展。應(yīng)用系統(tǒng)建立一套城市安全運(yùn)行體征指標(biāo)體系，以“一張圖”形式呈現(xiàn)城市整體運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)，按行業(yè)、專題維度分級(jí)分類展示重點(diǎn)行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)信息、地理分布信息、實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)信息等，形成全方位、多層級(jí)、立體化的城市風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警以及多主體、大聯(lián)動(dòng)應(yīng)急管理協(xié)同處置體系，整體提升城市安全綜合風(fēng)險(xiǎn)管控能力。應(yīng)用系統(tǒng)包括風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、分析預(yù)警、聯(lián)動(dòng)處置等子系統(tǒng)。

2.4.1風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)。

匯聚融合城市安全運(yùn)行相關(guān)各類數(shù)據(jù)（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等），根據(jù)職責(zé)定位合理設(shè)置報(bào)警閾值，實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)測(cè)值守和監(jiān)測(cè)報(bào)警，對(duì)城市實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和領(lǐng)域報(bào)警信息進(jìn)行綜合展示和統(tǒng)計(jì)分析，構(gòu)建基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)報(bào)警能力，全面掌握城市整體風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)。

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成處理，實(shí)時(shí)感知監(jiān)測(cè)對(duì)象安全運(yùn)行狀態(tài)。分類展示各類監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，按照多種條件查詢監(jiān)測(cè)信息列表，包括所在區(qū)域、所在位置、設(shè)備編號(hào)、設(shè)備狀態(tài)、監(jiān)測(cè)時(shí)間、實(shí)時(shí)值等信息，并可查看24小時(shí)監(jiān)測(cè)曲線、7天監(jiān)測(cè)曲線、30天監(jiān)測(cè)曲線等。（2）地圖空間定位。基于地圖可視化展示不同區(qū)域監(jiān)測(cè)設(shè)備覆蓋數(shù)量和點(diǎn)位分布，以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近危險(xiǎn)源、防護(hù)目標(biāo)等信息，對(duì)于地下管線、橋梁、綜合管廊等，通過構(gòu)建三維場(chǎng)景展示點(diǎn)位分布和狀態(tài)。（3）報(bào)警分析。可以按照年月日等時(shí)間維度、不同行業(yè)維度、不同區(qū)域維度對(duì)報(bào)警情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查看報(bào)警頻次、報(bào)警區(qū)域分布等態(tài)勢(shì)情況。

2.4.2分析預(yù)警。

針對(duì)城市運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)，結(jié)合氣象、人口、交通、地質(zhì)環(huán)境等城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專業(yè)分析模型，分析安全事件可能造成的災(zāi)害范圍、影響程度和趨勢(shì)，推進(jìn)靶向式預(yù)警信息發(fā)送服務(wù)，提升城市風(fēng)險(xiǎn)早期識(shí)別和預(yù)報(bào)預(yù)警能力水平。

（1）事故預(yù)測(cè)。根據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，并結(jié)合專家會(huì)商研判，對(duì)可能發(fā)生的事故類型、事故地點(diǎn)等進(jìn)

行預(yù)測(cè)，快速生成事故預(yù)測(cè)報(bào)告。（2）風(fēng)險(xiǎn)研判。根據(jù)事故預(yù)測(cè)結(jié)果，采用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，結(jié)合附近危險(xiǎn)源、防護(hù)目標(biāo)以及人口、交通和環(huán)境等相關(guān)要素信息，對(duì)事故可能產(chǎn)生的后果及后果嚴(yán)重性進(jìn)行分析，研判事故風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。可基于地理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析和可視化，自動(dòng)研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)可能影響的范圍。

2.4.3聯(lián)動(dòng)處置。

全面整合城市運(yùn)行、安全管理、風(fēng)險(xiǎn)防控?cái)?shù)據(jù)資源，從城市“大應(yīng)急”角度，構(gòu)建全鏈條和跨部門協(xié)同處置流程，增強(qiáng)對(duì)城市級(jí)各種事故災(zāi)難、自然災(zāi)害和城市綜合風(fēng)險(xiǎn)的協(xié)同應(yīng)對(duì)能力。

（1）預(yù)警推送發(fā)布。根據(jù)城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警運(yùn)行管理制度，將城市安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向相關(guān)部門和人員推送、發(fā)布。（2）分級(jí)響應(yīng)。系統(tǒng)根據(jù)事件類型、預(yù)警級(jí)別等，自動(dòng)關(guān)聯(lián)相應(yīng)預(yù)案，能夠基于預(yù)案自動(dòng)推送事件相關(guān)城市生命線安全風(fēng)險(xiǎn)權(quán)屬管理、行業(yè)監(jiān)管和安全主管應(yīng)急等部門負(fù)責(zé)人，進(jìn)行分級(jí)響應(yīng)和處理。

2.5前端展示層

可以大屏、桌面端、移動(dòng)終端APP等多種形式對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行展示。

3總結(jié)展望

綜上所述，該預(yù)警平臺(tái)的建立可為城市安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警工作提供信息支撐，有效提高抵御和減輕洪澇災(zāi)害等突發(fā)事件方面的能力，對(duì)提升城市安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警和應(yīng)急處置能力和水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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