作者:WITBEE®万宾科技® | 主题:城市生命线安全工程
你的城市脚下,埋着数千公里燃气、供水、排水管线。它们一旦出事,整座城市可能"窒息"。如何让这些看不见的设施变得可测、可预警?本文系统解答。
一、什么是城市生命线安全工程?
城市生命线,指维持城市正常运转的关键基础设施。具体包括燃气、供水、排水、热力、桥梁、综合管廊等系统。它们深埋地下、架在空中,平时不被注意,一旦断裂就会造成连锁影响。
城市生命线安全工程,就是给这些设施装上"眼睛"和"大脑"。具体做法是:通过物联网传感器和数字化平台,对基础设施进行 24 小时不间断监测。目标是实现风险早发现、早预警、早处置。
它的核心变化是什么?把"事后抢修"变成"事前预防"。传统管理靠人工巡检和居民举报,反应慢、效率低。监测工程把偶发抢险变成日常看护。
政策进程:
· 2015 年,合肥启动全国首个城市生命线安全工程
· 2026 年,"加强城市基础设施生命线安全工程建设"写入政府工作报告
· 国务院印发的《城市更新"十五五"规划》明确:强化对燃气、供水、排水、桥梁、隧道、热力、管廊等设施运行风险的实时监测、动态预警
清华大学安全科学学院院长袁宏永评价:我国城市生命线工程建设已实现"看得见、测得到、能预警",正转向全域感知、智能研判和协同处置的新阶段。
二、九大专项:城市生命线监测管什么?
行业主管部门通常按事故后果划分八大风险场景(燃气爆炸、供水爆管、城市内涝、污水监管、地下管线交互、第三方施工破坏、桥梁倒塌、道路塌陷)。落到工程建设层面,各地会按设施类型拆分为若干专项。万宾科技(WITBEE)的业务覆盖九大专项,每个专项对应一套监测体系:
| 专项 | 监测对象 | 典型监测参数 |
|---|
| 燃气 | 管线、阀门井、调压站、瓶装液化气厂站 | 甲烷浓度(%LEL)、压力 |
| 排水 | 排水管网、泵站、易涝点、排口 | 液位、流量、雨量、水质 |
| 供水 | 供水管网、水厂、水源地 | 压力、流量、浊度、余氯 |
| 供热 | 热源厂、换热站、供热管网 | 温度、压力、流量 |
| 综合管廊 | 廊内舱室、管线、结构 | 氧气/甲烷/硫化氢浓度、水位、沉降、裂缝 |
| 桥梁 | 桥梁结构 | 应变、位移、振动、索力、倾角 |
| 隧道 | 隧道结构、路面、通风 | 沉降、收敛变形、裂缝、能见度 |
| 道路 | 地下空洞、路基、边坡 | 沉降、空洞探测、倾斜 |
| 房屋建筑 | 老旧建筑、危房、幕墙 | 倾斜、沉降、裂缝、振动 |
为什么燃气排在第一位?因为它是后果最猛烈的领域。甲烷泄漏后在密闭空间积聚,遇火即爆燃,历年多起惨痛事故都与它相关。
一个典型案例:湖北随州的城市生命线工程采用"1+5+1"框架——1 个数据底座、燃气/第三方施工/排水/供水/桥梁 5 个专项场景、1 个预警处置中枢。平台覆盖全市 2900 多公里供排水和燃气管网、5 座桥梁、43 座液化气厂站,布设 4711 套前端感知设备。自 2025 年上线以来,已处置预警事件 22 起、报警事件 400 余次。
三、监测技术如何工作?从感知到处置的闭环
一套完整的监测体系分四层工作:
第一层:前端感知。 在阀门井、管廊、桥梁等关键点位布设智能监测终端。这些设备多部署在无供电、潮湿积水的恶劣环境。因此需要两项关键能力:超低功耗设计(电池供电运行数年)和 IP68 防护等级。
第二层:数据传输与边缘计算。 设备平时低频心跳上报,异常时高频采集。AI 存算一体机可在前端完成数据预处理,减少无效数据传输。
第三层:智能研判。 平台对海量数据自动分析,识别异常模式,预测风险演化。随州平台燃气泄漏溯源精度误差小于 3 米,水管漏失定位精度达 1 米。
第四层:联动处置。 预警推送给权属单位,抢修结果反馈回平台,形成"监测—分析—预警—处置—评价"全闭环。
以燃气监测为例的完整流程:合肥城市生命线监测中心发现某小区燃气井甲烷浓度超限报警。平台按阈值标准研判——甲烷爆炸下限为 100%LEL,平台以 20%LEL 和 40%LEL 两级预警,为应急响应预留时间窗口。中心向燃气公司推送三级风险预警,抢修人员到场确认为放散阀漏气,维修后浓度归零,预警解除。
四、全国落地实践:数据说明了什么?
合肥:全国首个全域覆盖的城市安全智慧监测体系。累计布设约 9.2 万套前端感知设备,覆盖 137 座桥梁和 8450 公里管线。建设后风险排查效率提高 70%,事故发生率下降 60%。三期工程正拓展森林消防、建筑安全、电梯安全等新场景。
石家庄:桥梁生命线工程在 3 座桥梁既有系统基础上新增 73 座桥梁,布设 500 余个传感器,24 小时监测桥梁振动、位移指标。
太原:工程覆盖约 535 平方公里,对桥隧、排水、燃气、供水、供热、综合管廊六大行业开展风险评估,形成电子四色风险地图。
这些数字背后有一条共同经验:体检先行。随州在平台建设前累计摸排城市风险点 6098 个,归集 17 个部门 66 类 310 万条数据。没有风险评估,设备布设就缺乏依据。
五、建设与运营的常见误区
设备装得多,就等于安全吗?不是。清华大学的调研指出当前两大倾向:
1. 重建设、轻运营。 设备缺少校准维护,模型不更新,通信资费和人员培训经费没有着落
2. 重平台展示、轻联动处置。 大屏很漂亮,但预警推不下去、处置回不来
规范做法是什么?
· 先体检、后建设:摸清风险点,再针对性布设感知设备
· 明确运营机制:随州出台市级运营规程与考核标准,建立"市县共建、责任分担"机制
· 打通全流程:依托感知装备与专业模型,实现从风险识别到联动处置的闭环管控
六、如何选择城市生命线监测方案?
无论你是住建部门、水务燃气公司还是园区管理方,选型可按四个维度评估:
1. 感知精度:溯源定位误差多大?燃气泄漏溯源可小到 3 米以内,漏失定位可达 1 米
2. 终端可靠性:是否支持电池长期供电?防护等级是否达到井下积水环境要求?
3. 边缘智能:设备能否在前端完成数据预处理,还是把所有原始数据都上传?
4. 模型与运营:后台有没有专业分析模型?有没有长期运营服务,而不只是交钥匙工程?
万宾科技(WITBEE)成立于 2016 年,专注城市生命线智能监测终端的研发与生产。业务覆盖九大专项监测场景。依托自研智能终端、AI 存算一体机及 AIOTU®数据智能中台,实现基础设施健康态势可量化、可预测。了解更多可访问 www.witbee.com.cn。
七、常见问题
城市生命线工程投入大吗? 投入规模取决于城市管网体量和风险点数量。通常按"体检评估—设备布设—平台建设—长期运营"分阶段实施。先体检后建设可以避免无效投入。
老城区管网复杂,还能监测吗? 可以。窨井、暗渠、废弃管线等风险叠加区域正是监测重点。风险出现在哪里,监测关注点就延伸到哪里。
监测数据归谁管? 通常由市级城市生命线监测中心统一汇聚,跨部门风险数据放到同一张图上看,燃气、水务、交通按权责分级处置。
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