探索構建“監測預警與源頭治理”相結合的城市基礎設施生命線安全運行“一網統管”新模式

吳江壽

城市基礎設施生命線包括城市燃氣、橋梁、供水、排水、熱力、電力、電梯、通信、軌道交通、綜合管廊、輸油管線等系統，是維系城市正常運行、滿足群眾生產生活需要的重要基礎設施。加強城市基礎設施生命線安全運行，是城市運行管理服務平臺、城市更新和新型城市基礎設施建設的重要內容，對于保障城市有序運行、提高城市安全水平、提升城市綜合承載能力具有重要意義（圖1）。

圖1 城市基礎設施生命線安全問題

隨著我國城市化進程的加快，城市基礎設施生命線安全運行的復雜性日益加劇，在保障城市居民日常生活正常運行的水、電、氣、熱等各類地下管線以及橋梁、市政設施、軌道交通等城市基礎設施中，存量大、使用年限長、運行壓力大、事故多發等安全問題日益突出，嚴重影響人民群眾生命財產安全。在此背景下，住房和城鄉建設部于2021年印發《關于進一步加強城市基礎設施安全運行監測的通知》（建督〔2021〕71號），提出各地要加快燃氣、供水、排水、供電、熱力、橋梁等管理信息系統整合，依托城市信息模型（CIM），在城市運行管理服務平臺基礎上搭建城市基礎設施安全運行監測系統，對管網漏損、防洪排澇、燃氣安全等進行整體監測、及時預警和應急處置，推動跨部門、跨區域、跨層級應用，實現城市基礎設施從源頭供給到終端使用全流程監測“一網統管”。

一、構建“監測預警與源頭治理”相結合的監管模式

（一）武漢市燃氣安全全周期綜合治理模式

為切實解決燃氣、供氣監管過程中存在的監管手段單一、缺乏數據支撐、管理相對滯后等現實問題，推動燃氣信息化建設從分散、孤立、缺位的零星功能向“企業自管、政府監管、一網統管”的綜合系統轉變，進一步壓實企業責任，加強行業監管，實現燃氣行業管理水平提高和信息化建設的良性循環，武漢市結合本市燃氣管理需求，因地制宜，創建燃氣安全全周期綜合治理模式，建立武漢市供氣安全管控系統（圖2）。

圖2 武漢市供氣安全管控系統

該系統中，針對燃氣管理對象量大點多面廣、安全檢查不到位、隱患消除不及時、燃氣事故頻發等現象，建立了市級督辦與區街排查相結合、經營企業入戶安檢與區級監督相結合、送氣工隨瓶安檢等常態化安全隱患管理機制，構建了管道氣、瓶裝氣、車用氣等專項安全管理場景，形成了燃氣安全全周期綜合治理模式。在這一模式下，實現了燃氣設施數據全掌握、燃氣單位管理全統籌、燃氣綜合檢查全記錄、隱患整改情況全明晰，有效保障了燃氣行業安全健康發展。

目前，平臺整合了各類燃氣管線4000余千米，接入75家燃氣企業、524座天然氣場站、161萬只鋼瓶、4.8萬非居民用戶、441萬居民用戶基礎數據，摸清了燃氣安全監管“家底”。通過對內匯聚市、區、街城管人員，企業或權屬單位等檢查、巡查、抽查等工作采集的燃氣相關問題，對外匯聚隨手拍、有獎舉報采集的燃氣相關問題，及時發現企業、場站、商業用氣場所、燃氣在建工程、燃氣器具等多種對象的管理問題。針對檢查記錄、檢查發現問題和檢查發現違法行為分別推送到對應的管理部門，制定消隱計劃，及時消除燃氣運行風險隱患。

（二）北京地下管線安全防護源頭治理模式

近年來，隨著北京城市建設和更新快速發展，施工破壞地下管線事故頻繁發生，嚴重影響了市民生產生活和城市安全運行。從實際看，絕大部分施工破壞地下管線事故都是由于工程方與管線方沒有建立對接配合導致的。因此，如何打通工程與管線之間的信息壁壘，促使“工程知管線，管線知工程”，成為防范施工破壞地下管線工作面臨的主要挑戰。

為此，北京市城市管理委員會打造了北京市地下管線綜合管理平臺（圖3），建立了政府、企業、社會協同共管的地下管線防護機制，實現了施工方快捷發布道路挖掘工程信息，管線安全防護各參與單位暢通、有效溝通配合，政府監管部門高效開展統籌協調、統籌監管。由此，讓工程匹配更加精準、信息共享更加充分、統計分析更加系統、防護態勢更加清晰，有效預防了施工破壞地下管線事故發生。2022年，全市通過該平臺發布了4780項工程，無一發生挖斷管線事故，全年施工破壞地下管線事故同比下降60%。

圖3 北京市地下管線綜合管理平臺

（三）西安市“一點一策”精細化防汛模式

為扎實做好城市防汛工作，進一步提高西安市城市防汛應急處置能力，西安市城市管理和綜合執法局在整合現有防汛信息資源的基礎上，建設了西安市內澇防汛管理系統（圖4）。針對城市防汛排澇能力不足、風險隱患排查不夠、應急處置能力薄弱等問題，該系統以“能監測、會預警、快處置”為目標，建立了“汛前常態預防、汛中快速響應、汛后總結提升”的平戰結合管理模式。具體為，汛前開展常態化風險隱患閉環管理；汛中匯聚氣象、雨量、液位、監控、云圖等多維度數據進行精準分析研判，“一點一策”精細化防汛應急處置和一張圖可視化指揮調度；汛后生成汛情簡報，總結分析防汛工作。通過這一模式，不斷改進優化防汛措施，實現了“小雨不積水、大雨不內澇”的管理目標。

圖4 西安市內澇防汛管理系統

西安市城市內澇防汛管理系統共納入21個政府成員單位及部門和18個企業單位，接入物聯網監測設備共計519個、視頻監控153路、雨量計252路、液位計92個、控污截源設備13套，標注重點防范點位131個，其中制定“一點一策”點位90個。系統自運行以來，積水上報案件993件，其中移動端上報809件，公眾側上報案件184件。

二、建立城市生命線安全運行“一網統管”體系

為實現城市基礎設施從源頭供給到終端使用全流程監測“一網統管”，依據住房和城鄉建設部2021年《關于全面加快建設城市運行管理服務平臺的通知》，青島市、沈陽市、開封市等城市以城市運行管理“一網統管”為目標，在城市運行管理服務平臺基礎上搭建城市基礎設施安全運行監測系統，對管網漏損、防洪排澇、燃氣安全等進行整體監測、及時預警和應急處置，系統提升城市風險防控能力和精細化管理水平。

青島市基于城市運行管理服務平臺，將城市供熱、燃氣、供排水、道橋、管廊等7個城市運行專題全部納入平臺體系，初步形成城市運行、保障情況實時監測、一屏展示、綜合分析和預測預警的智能化新模式。為督導供熱安全和服務質量，平臺建設了供熱監測場景，對全市1200余座換熱站實現實時監測，并結合“12345”市民服務熱線來電，對反映暖氣不熱問題進行對比分析，及時研判、督促整改。采暖季市民供熱投訴率下降56.9%。為保障城市燃氣運行安全，平臺建設了燃氣智能監測場景，對全市37個燃氣場站實現遠程視頻監控，在燃氣重要管線、重點路口、人員密集區域等525處關鍵節點實現24小時監測和異常預警。在實際中，平均每年依托平臺發現并及時處置燃氣泄漏5起（占燃氣泄漏總量的40%），大幅提升了城市燃氣安全水平（圖5）。

圖5 青島市城市基礎設施安全運行監測系統

沈陽市基于城市運行管理服務平臺，圍繞燃氣、供熱等重點領域，試點推進數據共享和業務聯動，通過運行態勢一張圖整合現有監測資源，保障城市安全運行。其中，燃氣領域全面匯聚全市燃氣場站3879個、燃氣管線9962千米、居民用戶182.3萬戶、非居民用戶1.5萬戶，接入1.6萬臺燃氣設備，對泄漏、壓力、流量、溫度等重點指標進行實時監測，實現燃氣安全全鏈條監管。供熱領域已完成和平、沈河、大東三個區共23家供熱單位、324.98千米地下管線的普查工作，并安裝管道溫度、壓力、流量、用戶室溫監測裝置，對熱源質量、供熱室溫、管網泄漏進行監測（圖6）。

圖6 沈陽市城市基礎設施安全運行監測系統

開封市基于城市運行管理服務平臺，拓展城市管理重要基礎設施和管理對象的物聯監測“神經網絡”建設，對防洪排澇、燃氣安全、路面塌陷、管網漏損等風險隱患數據動態匯聚，加強了傳感元件、精確測控、示蹤標識等技術手段在實戰中的效果。其中，建立安全圖層97個，實現28座排水泵站、35座橋梁、469千米污水管網、321千米雨水管網、281個換熱站、701座井室、1366臺閥門、1680座閥井等全部精準普查、風險定位、動態更新。通過精準普查、登記造冊、風險定位、動態更新，透徹感知各類型城市生命線監測運行狀態。2023年以來，共處理低風險隱患344處和中風險隱患12處，處理高風險突發問題1處，構筑了監測預警安全保障，確保了城市運行安全高效（圖7）。

圖7 開封市城市基礎設施安全運行監測系統

三、創新“CIM+城市生命線”安全運行智能化場景

為促進城市基礎設施生命線管理手段創新，按照國家住房和城鄉建設部CIM基礎平臺建設推廣要求，應著力推進包括基礎地理信息、建筑物模型和各類基礎設施等城市基礎設施生命線各要素的“一圖匯聚”，將建筑信息模型（BIM）、地理信息系統（GIS）和物聯網（IoT）等多項技術統一集成，作為數字孿生城市建設的基礎，探索形成以CIM為核心，構建城市三維空間數據底板，集成城市燃氣、橋梁、供水、排水、熱力、電力、軌道交通、綜合管廊等各類數據，打造實戰管用的城市基礎設施生命線安全運行智能化應用場景。

應積極推廣大數據、人工智能、虛擬現實等新一代信息技術應用，輔助城市基礎設施生命線日常檢查、巡查、執法等智能化監管工作，提升管理效率和監管水平。

（責任編輯：嚴陳玲）