城市生命线是指维持城市居民生活和生产活动所必不可少的一系列基础设施,包括但不限于排水、供水、燃气、供热、桥梁、建筑、隧道、综合管廊、河湖等等方面。城市生命线对于城市的正常运行和居民的日常生活至关重要,一旦受到破坏,将对社会生活和生产造成重大影响。

当前,城市化进程的加快,城市人口、功能和规模不断扩大,城市运行系统日益复杂,安全风险不断增大。因此,加强城市基础设施建设,特别是城市生命线系统的建设和维护,成为确保城市安全、促进城市可持续发展的重要任务。国家通过发布《城市安全风险综合监测预警平台建设指南(试行)》等政策文件,聚焦城市安全管理的主要问题和突出风险,指导各地开展城市安全风险综合监测预警平台的建设工作,以提升城市本质安全。
随着新兴技术的发展,如先进智能传感器、大数据、人工智能等,为城市生命线的安全运营提供了新的机遇和挑战。
一、城市生命线监测系统介绍
WITBEE?万宾科技?城市生命线监测系统从城市生命线安全运行的整体角度出发,以预防城市内涝、桥梁垮塌、隧道坍塌、路面坍塌、地铁侵限、燃气爆炸、房屋坍塌、河湖污染、大面积停水停气等重大安全事故为目标。
利用自主研发的系列城市生命线智能监测仪器,透彻感知城市生命线工程运行状况,分析其风险及耦合关系,深度挖掘运行规律。实现风险的及时感知、早期监测预警和高效处置应对,确保城市运行的主动式安全保障。

▲ 5G城市生命线监测系统架构
二、如何利用现代科技手段提升城市生命线的安全水平?
1. 数字化和智能化升级:通过采用先进的传感技术和数据分析技术,对城市基础设施如道路、桥梁等进行无损识别检测,以保障其在运营状态中的安全性。同时,持续探索新技术发展,深度融合现代信息技术与城市生命线安全工程,实现精细化管理和智慧化管理。
2. 构建监测物联网:利用物联网、云计算、大数据等信息技术,搭建监测物联网,建立监测运营体系,形成常态化监测、动态化预警、精准化溯源的管理体系
3. 智能监测仪器的应用:以智能监测仪器为基础,构成覆盖整个城市生命线的安全网络,形成以场景化应用为依托、以智慧防控为导向的城市安全监控预警平台。
4. 高点监控技术:通过安装在城市的高处(如楼顶、桥梁、灯杆等位置)的摄像头和传感器设备,实时监测城市的交通、环境、安全等情况,提高城市管理的智慧与精细度。
5. 聚焦风险场景实施智慧监测:针对供排水、燃气、桥梁等城市运行的生命线系统,聚焦风险场景,实施智慧监测,以维系城市正常运行并满足群众生产生活需要。
6. 城市基础设施安全管控平台:建立面向城市基础设施管理部门及建设单位的安全服务平台,以“整体监测、实时感知、早期预警、高效应对”为指导思想,聚焦地下管网及城市施工的安全管控。
7. 智能化建设:智能化技术的应用可以实现城市生命线的自动化、智能化管理,减少人工干预,提高运行效率,降低运行成本。

▲38+ 款城市生命线智能监测仪器
三、城市生命线监测系统具体实施案例有哪些?
1. 鹤壁市城市综合应急监测预警智慧系统,该系统以大应急为主线,整合多行业遥感应用需求,提供遥感云服务,建设由1个时空大数据平台、1个综合大应急系统、N个行业应用场景构成的城市综合应急监测预警体系。
2. 淮南市城市生命线安全工程监测系统成功预警了一起城市立交桥结构问题。该系统监测到田家庵区陈洞路立交桥结构模态频率持续降低导致的加速传感器报警,并由淮南市监测中心立即响应。
3. 青岛市构建了“一网络、一中心、一平台、N应用”的城市安全风险综合监测预警体系,实现了能监测、会预警、快处置的三大能力。此外,青岛市安全风险综合监测预警平台在供热分平台上弹出一条报警信息,显示在市南区福州南路一处热力井内温度异常,平台AI算法智能分析,预测存在热力管线泄漏的情况。
4. 佛山市通过搭建城市安全运行综合监测预警平台,建设9大风险监测专题,打造“监测中心、指挥中心、研究中心”三位一体的城市安全体系。
5. 上海市公安局针对城市公共安全管理中面向非常规的群体性突发事件的主动感知和大型活动安保等问题,结合上海市公共安全监控系统,建立了大客流聚集风险监控预警平台。
四、在自然灾害频发的城市中,城市生命线监测系统的应急响应机制是如何设计的?
1. 监测预警系统:建立和完善城市生命线工程安全运行监测系统,实现全时值守、数据分析和系统维护,以及人员培训,确保能够及时感知和预警风险。利用智能监测产品透彻感知城市安全运行状况,实现风险的及时感知、早期监测预警和高效处置应对。
2. 韧性安全城市建设:推进韧性安全城市建设,包括保障城市运行重大设施、重要功能规划建设的分布式布局,配全、配好备用系统并建立自发式应急响应启动机制。这涉及到提升城市安全风险监测的可靠性和预知性,通过高性能长期监测技术、解析评估技术和智能化技术,得到各种监测数据,并进行实时评估和大数据分析。
3. 标准规范体系:遵循城市生命线监测预警系统的运营工作应遵循的标准规范体系和安全保障体系。这意味着在设计应急响应机制时,需要参考相关的技术标准和规范,确保系统的有效性和可靠性。
4. 智慧高效的基层应急管理体系:科学优化基层应急基础设施空间布局,提高生命线工程的承灾韧性,强化基础设施平急两用,实现应急保障体系的均衡化、多元化。包括逐步推行分布式、模块化的应急响应机制,以提高应对自然灾害的能力。
5. 案例学习与国际经验借鉴:参考国际上成功的案例和经验,如日本提出的城市公共安全架构,包括应急响应系统、风险识别、策略制定等方面的内容。这有助于在设计本地的应急响应机制时,能够更好地考虑到各种可能的风险和挑战。
随着城市化进程的不断发展,城市生命线监测系统的安全运营愈发显得至关重要。通过利用现代科技手段,我们可以更好地监测、预警和应对各种安全风险,从而确保城市居民生活和生产活动的正常进行。从数字化和智能化的升级到构建监测物联网,再到智能监测仪器的应用,每一项技术的进步都为城市生命线的安全提供了有力保障。