智慧安監(jiān)平臺(tái)在小城鎮(zhèn)管線改遷整治工作中的應(yīng)用研究

摘要： 城市化進(jìn)程中，小城鎮(zhèn)管線改遷面臨資料偏差、施工影響、資金短缺及協(xié)調(diào)困難等挑戰(zhàn)。文章設(shè)計(jì)了智慧安監(jiān)平臺(tái)，集成實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能預(yù)警等功能。該平臺(tái)不僅提升了工作效率，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，還優(yōu)化了資源配置。以百丈鎮(zhèn)項(xiàng)目為例，智慧安監(jiān)平臺(tái)在管線改遷的規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工監(jiān)控及后期維護(hù)中均發(fā)揮關(guān)鍵作用，顯著降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了基礎(chǔ)設(shè)施的安全性與可靠性，顯示了智能化監(jiān)管在提升管線改遷效能上的巨大潛力。

關(guān)鍵詞：安監(jiān)平臺(tái)；管線改遷；智慧化應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的加速，小城鎮(zhèn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，尤其是在管線改遷整治方面［1］。傳統(tǒng)的管線改遷方法不僅效率低下，還常常因資料不準(zhǔn)確、施工影響大、資金短缺和協(xié)調(diào)困難等問(wèn)題而受阻［2］。智慧安監(jiān)平臺(tái)的引入，為解決這些問(wèn)題提供了新思路。該平臺(tái)集成了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集和分析安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線改遷項(xiàng)目的全面監(jiān)控和管理。該平臺(tái)不僅能夠提高工作效率，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，還能優(yōu)化資源配置，為工程管理部門(mén)提供精準(zhǔn)的決策支持。本文以百丈鎮(zhèn)管線改遷整治項(xiàng)目為例，探討了智慧安監(jiān)平臺(tái)在小城鎮(zhèn)管線改遷整治工作中的應(yīng)用，分析其系統(tǒng)架構(gòu)、主要功能以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

1 智慧安監(jiān)平臺(tái)概述

智慧安監(jiān)平臺(tái)是一種集成了現(xiàn)代信息技術(shù)的高效監(jiān)管系統(tǒng)，旨在提升安全生產(chǎn)監(jiān)管的智能化水平。平臺(tái)充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析及地理信息系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、整合、分析與展示［3］。它可以通過(guò)遍布生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各類傳感器實(shí)時(shí)捕捉安全生產(chǎn)的關(guān)鍵指標(biāo)，如設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境質(zhì)量等［4］。基于這些數(shù)據(jù)，平臺(tái)能夠運(yùn)用先進(jìn)算法進(jìn)行深度分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，向相關(guān)人員發(fā)出預(yù)警，從而有效預(yù)防事故發(fā)生。智慧安監(jiān)平臺(tái)也可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析管線改遷整治過(guò)程中的各類數(shù)據(jù)，有效提升工作效率，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，為工程管理部門(mén)提供精準(zhǔn)的決策依據(jù)。

2 小城鎮(zhèn)管線改遷整治工作現(xiàn)狀分析

隨著小城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷推進(jìn)，老舊管線的更新與改造成為迫切需求。然而，管線種類繁多，權(quán)屬單位復(fù)雜，使得改遷整治工作進(jìn)展緩慢、效率低下［5］。同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，安全隱患眾多，傳統(tǒng)的監(jiān)管手段難以有效應(yīng)對(duì)。此外，管線改遷整治過(guò)程中溝通協(xié)調(diào)工作量大，涉及多個(gè)部門(mén)和單位，流程煩瑣，導(dǎo)致項(xiàng)目延期現(xiàn)象頻發(fā)［6］。同時(shí)，缺乏科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和決策支持，使得資源配置不合理，改遷整治成本高昂。綜上所述，小城鎮(zhèn)管線改遷整治工作現(xiàn)狀表明，傳統(tǒng)的監(jiān)管手段已難以滿足當(dāng)前的需求，迫切須要引入智能化、信息化的監(jiān)管手段，以提高工作效率，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化資源配置［7］。智慧安監(jiān)平臺(tái)的引入，正是為了解決這些問(wèn)題，以推動(dòng)小城鎮(zhèn)管線改遷整治工作順利進(jìn)行。

3 智慧安監(jiān)平臺(tái)在小城鎮(zhèn)管線改遷整治中的應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智慧安監(jiān)平臺(tái)的架構(gòu)如圖1所示。智慧安監(jiān)平臺(tái)的架構(gòu)由應(yīng)用系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和前端產(chǎn)品3個(gè)層級(jí)組成。在應(yīng)用系統(tǒng)層級(jí)，地理信息系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)作為核心，與風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)估、駕駛艙、子地圖等模塊緊密協(xié)作，共同完成對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的全面分析和監(jiān)控；傳輸網(wǎng)絡(luò)層級(jí)則通過(guò)Wi-Fi/AP、異構(gòu)接入和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和高效交互；在前端產(chǎn)品層級(jí)，手機(jī)、布控球、智慧安全帽和智能記錄儀等設(shè)備為現(xiàn)場(chǎng)人員提供了便捷的操作工具和實(shí)時(shí)信息支持。整個(gè)平臺(tái)通過(guò)各層級(jí)之間的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)識(shí)別、快速響應(yīng)和高效管理。

3.2 主要功能設(shè)計(jì)

3.2.1 管線改遷項(xiàng)目監(jiān)控

管線改遷項(xiàng)目監(jiān)控功能集成了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下管網(wǎng)改遷項(xiàng)目的全面、實(shí)時(shí)、智能化監(jiān)控。具體功能如下。

（1）三維可視化展示。

通過(guò)高精度的三維建模技術(shù)，將小鎮(zhèn)內(nèi)的污水管、供水管、電力管道、弱電光纖等管線及其附屬設(shè)施 （如閥門(mén)、支撐架等）進(jìn)行全景式展示，為決策者提供直觀清晰的地下管網(wǎng)布局圖。

（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控。

平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)收集并展示管線改遷過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如管線長(zhǎng)度、管徑、埋深等關(guān)鍵參數(shù)以及施工進(jìn)度、人員分布等動(dòng)態(tài)信息，確保項(xiàng)目進(jìn)展盡在掌握。管線改遷過(guò)程中管線各項(xiàng)參數(shù)如圖2所示。

（3）漫游與透視功能。

支持用戶通過(guò)場(chǎng)景漫游，探索地下管網(wǎng)的三維空間，同時(shí)提供透視功能，使用戶能夠深入管線內(nèi)部，直觀了解管網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局，為改遷方案的制定提供有力支持。

（4）智能預(yù)警與報(bào)警。

平臺(tái)內(nèi)置智能預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)管線改遷過(guò)程中的異常情況，如管線破損、違規(guī)施工等，一旦發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，確保項(xiàng)目安全。

（5）擴(kuò)展性與集成性。

平臺(tái)具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性和集成性，能夠接入智能井蓋、智能傳感器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與傳輸，同時(shí)與其他管理系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，形成一體化的智慧安監(jiān)體系。

第6期2025年3月無(wú)線互聯(lián)科技·智能控制 No.6March，2025

第6期2025年3月無(wú)線互聯(lián)科技·智能控制 No.6March，2025

3.2.2 數(shù)據(jù)分析與決策支持

數(shù)據(jù)分析與決策支持功能是平臺(tái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）多維度數(shù)據(jù)分析。

該平臺(tái)能夠整合來(lái)自各類監(jiān)控設(shè)備和傳感器的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)行多維度、深層次的挖掘與分析，揭示數(shù)據(jù)背后的隱藏規(guī)律和趨勢(shì)，為安全監(jiān)管提供科學(xué)依據(jù)。

（2）智能預(yù)警與預(yù)測(cè)。

基于先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析算法，平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況，智能識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)，提前發(fā)出預(yù)警信號(hào)，預(yù)測(cè)可能的發(fā)展趨勢(shì)，為決策者提供充足的時(shí)間制定應(yīng)對(duì)措施。

（3）可視化決策支持。

該平臺(tái)提供豐富的可視化工具，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析結(jié)果以圖表、地圖等形式直觀呈現(xiàn)，幫助決策者快速理解數(shù)據(jù)背后的意義，從而做出更加精準(zhǔn)、高效的決策。

（4）歷史數(shù)據(jù)回溯與對(duì)比。

該平臺(tái)支持歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與回溯，能夠?qū)Ρ炔煌瑫r(shí)間段、不同條件下的數(shù)據(jù)變化，為分析事故原因、評(píng)估安全措施效果等提供有力支持。

（5）定制化報(bào)告生成。

該平臺(tái)能夠自動(dòng)生成定制化的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，包括數(shù)據(jù)匯總、趨勢(shì)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等，為管理者提供全面、系統(tǒng)的決策參考。

3.2.3 應(yīng)急響應(yīng)與事件處理

應(yīng)急響應(yīng)與事件處理功能是確保安全生產(chǎn)的重要保障，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)關(guān)鍵方面。

（1）快速響應(yīng)機(jī)制。

平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境中的異常情況，一旦檢測(cè)到安全事件，立即觸發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，自動(dòng)通知相關(guān)人員，確保在第一時(shí)間做出響應(yīng)，有效縮短應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間。

（2）智能事件識(shí)別與分類。利用先進(jìn)的算法技術(shù)，平臺(tái)能夠自動(dòng)識(shí)別并分類安全事件，如火災(zāi)、泄漏、設(shè)備故障等，為后續(xù)的應(yīng)急處理提供準(zhǔn)確的信息支持，提高事件處理的針對(duì)性和效率。

（3）應(yīng)急資源調(diào)度與管理。平臺(tái)集成了應(yīng)急資源管理模塊，能夠?qū)崟r(shí)顯示應(yīng)急物資、救援隊(duì)伍等資源的分布與狀態(tài)，支持快速調(diào)度與優(yōu)化配置，確保在緊急情況下能夠迅速集結(jié)資源，有效應(yīng)對(duì)。

（4）應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行與跟蹤。平臺(tái)支持應(yīng)急預(yù)案的數(shù)字化管理，能夠根據(jù)事件類型自動(dòng)匹配并執(zhí)行相應(yīng)的預(yù)案流程。實(shí)時(shí)跟蹤預(yù)案執(zhí)行情況，確保各項(xiàng)應(yīng)急措施得到準(zhǔn)確及時(shí)的執(zhí)行。

（5）事件復(fù)盤(pán)與分析。事件處理完畢后，平臺(tái)能夠自動(dòng)生成事件復(fù)盤(pán)報(bào)告，詳細(xì)記錄事件處理過(guò)程、結(jié)果及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為后續(xù)的安全管理和應(yīng)急響應(yīng)提供參考和借鑒。

3.3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

智慧安監(jiān)平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)進(jìn)行技術(shù)實(shí)現(xiàn)，確保了系統(tǒng)的高可用性、可擴(kuò)展性和靈活性。其業(yè)務(wù)應(yīng)用則基于SpringBoot和Spring Cloud體系架構(gòu)開(kāi)發(fā)，這種現(xiàn)代化、輕量級(jí)的框架組合，不僅提升了開(kāi)發(fā)效率，還保障了應(yīng)用的穩(wěn)定性和性能。平臺(tái)支持多種主流應(yīng)用服務(wù)器平臺(tái)，包括但不限于Tomcat、Jetty和Undertow，確保了廣泛的兼容性和部署便利性。

在地理信息方面，智慧安監(jiān)平臺(tái)基于ArcGIS地理信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了二維與三維并重的多維度建模。通過(guò)ArcGIS，平臺(tái)能夠精確地繪制生產(chǎn)區(qū)域地圖，疊加安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為用戶提供直觀、立體的安全態(tài)勢(shì)感知。為了進(jìn)一步提升用戶的操作體驗(yàn)，平臺(tái)開(kāi)發(fā)了豐富的模型庫(kù)，涵蓋安全生產(chǎn)管理、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等多個(gè)領(lǐng)域。這些模型庫(kù)不僅封裝了復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，還提供了易于理解的用戶界面，使得用戶即使不具備專業(yè)的技術(shù)背景，也能方便高效地進(jìn)行安全監(jiān)管工作。

3.4 應(yīng)用案例分析

以百丈鎮(zhèn)管線改遷整治項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目涉及多條老舊管線的更換和重新布局。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，智慧安監(jiān)平臺(tái)發(fā)揮了重要作用。

3.4.1 前期規(guī)劃與設(shè)計(jì)

通過(guò)智慧安監(jiān)平臺(tái)，管理人員能夠清晰地了解現(xiàn)有管線的布局和運(yùn)行狀態(tài)，為管線改遷整治的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。平臺(tái)還提供了模擬仿真功能，使得管理人員能夠在虛擬環(huán)境中對(duì)改遷方案進(jìn)行模擬和驗(yàn)證，從而優(yōu)化了設(shè)計(jì)方案，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)。

3.4.2 施工監(jiān)控與管理

在施工階段，智慧安監(jiān)平臺(tái)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控管線運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的安全隱患。例如，當(dāng)管線壓力異常升高或流量突然減少時(shí)，平臺(tái)能夠立即發(fā)出警報(bào)，提醒管理人員采取相應(yīng)措施。此外，平臺(tái)還提供了施工進(jìn)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，使得管理人員能夠隨時(shí)掌握施工進(jìn)度，確保工程按期完成。百丈鎮(zhèn)管線改遷整治安監(jiān)管理實(shí)時(shí)畫(huà)面如圖3所示。

3.4.3 后期維護(hù)與運(yùn)營(yíng)

管線改遷整治完成后，智慧安監(jiān)平臺(tái)繼續(xù)發(fā)揮重要作用。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控管線運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)分析功能，平臺(tái)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線運(yùn)行中的潛在問(wèn)題，提前進(jìn)行預(yù)警和處置。這大大降低了管線故障的發(fā)生率，提高了城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的安全性和可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧安監(jiān)平臺(tái)在小城鎮(zhèn)管線改遷整治工作中有效地解決了城市化進(jìn)程中管線改遷面臨的諸多挑戰(zhàn)。通過(guò)集成物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，智慧安監(jiān)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)管線改遷項(xiàng)目的實(shí)時(shí)監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和決策支持，顯著提升了工作效率，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化了資源配置。百丈鎮(zhèn)管線改遷整治項(xiàng)目的成功案例進(jìn)一步證明了智慧安監(jiān)平臺(tái)在提升城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施安全性和可靠性方面的巨大潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的深入，智慧安監(jiān)平臺(tái)有望在未來(lái)的城市基礎(chǔ)設(shè)施管理中發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用，為小城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

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（編輯 王雪芬編輯）

Application research of intelligent safety monitoring platform in pipeline relocation and

renovation work in small towns

ZHOU "Chao， ZHENG "Rongfeng， LU "Yun， HUANG "Daqiao

（Hangzhou City Branch of Zhejiang Communication Industry Service Co.， Ltd.， Hangzhou 310008， China）

Abstract： In the process of urbanization， the relocation of pipelines in small towns faces challenges such as data deviation， construction impact， funding shortage， and coordination difficulties. This article designs a smart safety monitoring platform that integrates data visualization， real-time monitoring， and intelligent warning functions. This platform not only improves work efficiency and reduces security risks， but also optimizes resource allocation. Taking the Baizhang Town project as an example， the intelligent safety monitoring platform plays a key role in the planning， construction monitoring， and post maintenance of pipeline relocation， significantly reducing construction risks， enhancing the safety and reliability of infrastructure， and demonstrating the enormous potential of intelligent supervision in improving the efficiency of pipeline relocation.

Key words： safety monitoring platform; pipeline relocation; intelligent application