6月的一个深夜，一道刺耳的报警声打破寂静，安徽省合肥市城市生命线安全工程运行监测中心（以下简称监测中心）智能大屏上，一条预警信息弹出，提示翡翠路一监测点位燃气浓度即将到达爆炸下限。这一异常立即被锁定，主屏幕跳转到三维建模的城市地图上，显示出周边情况及一旦爆炸可能的伤亡范围。监测中心迅速将预警信息推送至合肥市燃气集团、市城乡建设局。抢修人员第一时间赶到现场，确认为法兰漏气并及时予以修复，避免了险情扩大。
燃气、桥梁、供水、排水、热力、电力、综合管廊、输油管线等，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，将风险消弭于萌芽，确保城市生命线无虞？
在网络空间搭建起一套城市生命线的数字孪生系统，每一座桥梁、每一条管道、每一处地下管网相邻空间都一一对应，城市的“血液运转”尽在掌握……在合肥，这个科幻场景正逐步成为现实。
合肥市委、市政府坚持科技赋能，近年来统筹推进地下管网地理信息系统、“1+2+3+N”城市生命线安全工程体系等建设，通过整体监测、动态体检、早期预警、高效应对，推动城市安全治理日益精细化。
人民城市人民建，人民城市为人民。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出，提升城市智慧化水平，推行城市楼宇、公共空间、地下管网等“一张图”数字化管理和城市运行一网统管。
今年7月，安徽省委办公厅、省政府办公厅印发文件，将合肥的探索定义为以场景应用为依托、以智慧防控为导向、以创新驱动为内核、以市场运作为抓手的城市生命线安全工程“合肥模式”，要求在全省推广，打造城市生命线安全工程“1+16”运行体系，形成全省城市生命线安全工程监测网。
以往看不见的风险
成为智能大屏上看得见的预警信息
合肥五里墩立交桥，安徽第一座高标准公路立交桥，4层互通式立交，解决了17个流向的交通，建成以来的26年间，车水马龙，是合肥市区最重要的交通枢纽。2013年12月31日，一名市政设施养护人员在巡查中发现，立交桥最上层桥面与桥墩间发生位移，一旦出现意外，后果不堪设想。合肥市立刻管制交通，封闭施工，加固除险。这个险情靠人工巡查发现了，万一没被发现呢？城市快速发展，看不见、想不到的风险越来越多，万一哪个被漏掉呢？2015年，合肥市政府成立城市生命线安全运行监测工作领导小组，统筹推进城市生命线安全工程建设，针对桥梁、燃气、供水、排水、热力等系统，以物联网、云计算、大数据等手段，探索监测预防燃气爆炸、桥梁垮塌、城市内涝、管网泄漏等突发事件。2017年，安徽省政府办公厅下发《关于加快推进城市地下管网地理信息系统和安全运行监测系统建设的指导意见》，要求建设城市地下管网地理信息系统，推进城市地下管网安全运行实时监测。这为合肥市城市生命线安全工程建设提供了顶层支撑。“桥梁、地下管网等基础设施随着年限增长，事故隐患逐步显现，仅靠人海战术，难以实现风险的全面防控。在城市地下管网地理信息系统的海量数据支撑下，城市生命线安全工程通过前端感知，可以让风险防控更具靶向性、精准性。”合肥市城乡建设局市政公用管理处处长李家富介绍，该市坚持急用先建、边建边用，在前期摸排风险隐患的基础上，从对部分重点桥梁、管道开展节点监测，逐步拓展为对城区人口密集区、高风险区域开展全覆盖监测。合肥市城市生命线安全工程已完成一期、二期建设，建成桥梁、燃气、供水、排水、热力、地下管廊六大专项，布设100多种、8.5万套前端监测设备，实时监测51座桥梁、822公里燃气管网、760公里供水管网、254公里排水管网、201公里热力管网、14公里中水管网、58公里综合管廊，打造监测感知“一张网”，以“一张图”形式立体呈现城市生命线运行状态。依托前端监测设备，系统对重点桥梁、地下主干管网及相邻空间、下穿桥、易涝点等进行实时监测，一旦发现异常情况便会预警……如今，在监测中心，这是每天都在上演的场景——以往看不见的风险，成为智能大屏上看得见的预警信息。环巢湖大道兆河大桥是合肥市庐江县与巢湖市的交通要道，也是桥梁专项监测的重点桥梁之一。4月至5月，监测中心监测到，短短一个多月，通过大桥的超载车辆达4700余辆，且多从大桥西侧上桥、东侧下桥，对桥梁形成严重偏载，对桥梁安全造成较大威胁。该中心遂以简报形式上报市城乡建设局。后经相关部门加强管控，8月以来的超载车辆明显减少。通过布设的24739个前端监测设备，燃气专项重点监测中低压燃气管网微小泄漏造成地下管网相邻空间燃气浓度超标的情况。“根据集团制定的管网分级巡线标准，每天都有巡线员巡线监测，不过人工监测无法做到‘全天候且实时’，燃气专项的实时感知与我们的巡线监测互为补充，形成更加全方位、立体化的监测网络。”合肥燃气集团副总经理董忠说。供水专项实时对供水管网进行“体检”，防范因高压供水管网泄漏形成的水流冲击地下造成地面塌陷等事故，借助管道漏失定位智能检测球，可在25公里范围内将泄漏定位精度锁定在2米内，改变了传统人工听漏模式。去年初抗击新冠肺炎疫情期间，合肥市供水集团使用智能检测球对80公里长的高危水泥供水管道进行监测，发现漏水27处。陈勇是合肥市城市排水管理所所长，每次接到防汛指令，他和同事就会迅速行动，在下穿桥、易涝点等处布防，并将移动泵车停到指定应急点，便于抢排积水，防止内涝。“出现强对流天气时，下穿桥的排水泵站一旦断电，5分钟左右就会被积水灌满。”陈勇说，时间就是生命，必须争分夺秒。排水专项实时监测124个下穿桥、22个易涝点等重要点位，确保现场情况7秒内同步到指挥大厅，为抢险救援争取更多时间。“窨井、箱涵、暗河等属于封闭的有限空间，一旦滋生沼气等有毒可燃气体，不仅可能造成检修人员、掉落行人等中毒，而且达到一定浓度后还有爆炸危险。”合肥市排水管理办公室信息管理科副科长张镭介绍，排水专项已布设69套有毒可燃气体检测设备，监测位于居民密集区的合流制污水管网，还在重点地区布设井盖智能监测设备，投用以来已预警沼气超标、井盖位移等273次。一旦报警声响起，就意味着城市安全可能受到威胁。城市生命线安全工程投用以来，平均每天处理数据500亿条，每月推送报警信息92.8条，已成功预警燃气管道泄漏216起、供水管网泄漏64起、水厂泵站运行异常45起、重型车辆超载4705起，推动城市安全运行管理“从看不见向看得见、从事后调查处理向事前事中预警、从被动应对向主动防控”转变。
既要做好监测预警的上半篇文章
也要做好联动处置的下半篇文章
“风险定位—前端感知—专业评估—预警联动”是城市生命线安全工程的核心。准确的风险定位，离不开科学推演的“预判能力”，实时的前端感知，离不开技术创新的“硬核力量”。合肥市将公共安全科研项目作为重点社会民生项目予以保障，通过与清华大学合作共建的形式，建设清华大学合肥公共安全研究院，打造公共安全领域产学研用基地。依托合肥这个城市级“应用场”，清华大学合肥公共安全研究院攻克城市高风险空间识别、跨系统风险转移和耦合灾害分析等核心关键技术，破解复杂环境风险监测感知的“卡脖子”技术难题，着力构建城市运行安全风险评估和物联网智能监测技术体系。“特别是针对城市高风险空间致灾因子的实时动态监测、综合预警防控和处置决策支持的技术需求，我们建立20多个智能化预警模型，解决城市生命线工程安全风险评估、状态动态监测、风险预警防控、协同组织架构等问题，形成城市生命线安全风险立体化监测网。”清华大学公共安全研究院副院长、清华大学合肥公共安全研究院执行院长袁宏永介绍。“城市生命线安全工程涉及风险防控、隐患治理的全流程，既要做好监测预警的上半篇文章，也要做好联动处置的下半篇文章。”在合肥市安委会办公室主任，市应急委办公室主任，市应急管理局党委书记、局长汪涛看来，预警之后的响应处置环节是避免事故发生的最后一道防线，不同的风险需要与之相应的响应处置流程，否则不仅无法消除风险，甚至会加重后果。李家富对此表示认同，“城市安全风险隐患，涉及面非常广泛，处置时牵一发而动全身，单靠一家单位、一个部门往往难以应对”。他介绍，该市出台《合肥市城市生命线工程安全运行监测预警联动工作机制》，建立以市安委会为领导决策核心，以市城乡建设局、市交通运输局等行业主管部门为安全监管和业务指导单位，以监测中心为预测预警、分析研判中枢，以桥梁、燃气、供排水、热力等权属单位为风险处置单位的联动组织架构，形成市政府领导、多部门联合、统一监测服务的机制。2017年，合肥市成立监测中心，承担监测值守、分析研判、辅助决策三大职能，作为市级机构纳入市安委会成员单位。该中心7×24小时值守，工作人员对系统的每一条报警信息，都要利用专业研判模型，结合危险源、防护目标、交通情况、人口密度等进行综合分析，确定风险等级，并根据分级响应要求，将预警信息点对点推送给相关部门单位，同时为现场处置提供技术支撑，对可能发生的次生灾害进行趋势研判。接到预警信息后，行业主管部门会第一时间牵头，联动相关部门、运营单位抓好风险处置。“嘀嘀嘀……”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，影响范围涉及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，避免了可能造成的人员伤亡。这是各部门单位协调配合、联动处置风险隐患的一个实例。疏导繁华大道南淝河大桥重载车严重拥堵，避免对桥梁安全构成威胁；配合抢修九顶山路与魏武路交叉口供水管道泄漏，避免水流冲击造成地面塌陷……据统计，2017年以来，多部门联合开展风险处置308次，排除风险492项。目前，合肥市已启动城市生命线安全工程三期建设，拟新增6万余个高风险监测点，推进主城区和新建城区监测预警全覆盖，延伸至区（县）重点区域，向电梯、消防、轨道交通等领域拓展。“预警联动工作机制有效保障了风险得到高效处置，但随着城市生命线安全工程覆盖范围不断扩大，亟须在制度层面对各专项预警的响应处置流程进一步予以细化。”监测中心主任汪正兴说。如今，监测中心数据已同步接入合肥市应急指挥中心，便于市委、市政府领导指挥调度。由合肥市安委会办公室、市应急委办公室、市应急管理局联合印发的《合肥市城市安全风险监测预警响应工作规程汇编（一）》，明确了燃气、供水、排水、热力、桥梁等方面的预警响应处置流程图，以及相关单位和部门的职责。以燃气为例，该汇编细化了市指挥部办公室、事发区、市委网信办和市政府新闻办、市城乡建设局、市公安局、市应急管理局、市消防救援支队、市卫健委、市林园局、市监测中心、各燃气企业的职责。“每个系统和领域对风险预警响应处置的要求各不相同。‘预警—响应—处置’如何操作，只有规定得一目了然，才能有效指导实践。这是规程汇编编制的方向。”汪涛表示。
始终把城市安全作为一个系统来认识
把风险放在一线解决
城市治理是国家治理体系和治理能力现代化的重要内容。随着城镇化、工业化快速发展，城市运行系统日益复杂，新情况、新问题大量涌现，高风险、脆弱性越来越凸显。只有科学把握城市运行规律，才能有效防止城市安全发展失调、失衡、失序。在合肥，平均每天500亿条数据，是城市生命线安全工程深度挖掘城市安全运行规律的基石。李家富介绍，安全工程实时监测城市生命线安全运行状态，根据监测报警和日常积累数据，分析辨识城市生命线运行的交叉耦合风险，描绘城市生命线安全运行画像，做到“监测、发现、分析、预警、处置、反馈、总结、提升”的风险防控闭环管理，让源头治理更加精准有效。在燃气安全方面，合肥市根据系统精准识别的高风险线路、风险点及空间风险量化模型推测，布设前端监测设备，让风险防控更加精准；结合城市地下管网地理信息系统，摸清燃气输送管线占压、穿越箱涵等隐患底数，对752处管线占压、31处穿越箱涵隐患逐一治理，对主城区585公里长的燃气铸铁管网和老旧钢管进行更换，提升本质安全水平。桥梁专项投用后，51座被实时监测的桥梁由原来的一两年全面“体检”一次，变为现在的全天候不间断“体检”。合肥市以往的城市建设工程，由于不了解地下管线情况，经常发生误挖管线、“马路拉链”等情况。如今，城市地下管网地理信息系统为城市建设提供管线信息，不仅节约探测费，还能避免重复开挖和安全风险。骆岗中央公园、南淝河污染源治理、十五里河治理等项目建设中，施工方根据大数据科学设计施工方案，精准避开了各类管线。安徽省住房和城乡建设厅城建处副处长程武剑表示，“合肥模式”始终把城市安全作为一个系统来认识，把风险放在一线解决，对城市生命线进行立体监测，破解燃气泄漏引发火灾爆炸、供水泄漏引发路面塌陷等多灾种耦合难题，推动老旧基础设施升级改造、新建改建项目安全设施实现“三同时”等，全面增强城市安全韧性。目前，安徽省正紧锣密鼓推进城市生命线安全工程建设，重点完成数据库建设、技术规范体系制定、省级监管平台建设、监测网建设、培育发展安全产业集群等五项任务。“届时，我们可以加强对风险集中、隐患多发、事故易发领域和区域的分析研判，有针对性地优化政策、强化监管，不断提升城市生命线治理科学化、精细化、智能化水平。”程武剑说。“近年来一些城市燃气爆炸、桥梁倒塌、楼房倾倒、遇雨成灾，暴露出当前城市安全管理存在漏洞和短板，未来几十年，我们将面临基础设施老化这一巨大挑战，推进城市安全发展任重道远。”安徽省安委会办公室主任，省应急管理厅党委书记、厅长张海阁表示，“城市生命线安全工程为解决安全治理难题提供了新手段。在统筹推进中，我们要运用系统思维探索城市安全发展路径，用绣花功夫织牢城市安全防护网。”
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