2015年，合肥市成立城市生命線工程安全運行工作領(lǐng)導小組，啟動城市生命線安全工程建設(shè)，以物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、BIM/GIS 等手段，監(jiān)測預防燃氣爆炸、橋梁坍塌、城市內(nèi)澇、管網(wǎng)泄漏及其導致的路面塌陷等重大安全事故。通過整體監(jiān)測、動態(tài)體檢、早期預警和高效應(yīng)對，實現(xiàn)了城市生命線安全運行管理“從看不見向看得見、從事后調(diào)查處理向事前事中預警、從被動應(yīng)對向主動防控”的根本轉(zhuǎn)變，提高了城市安全韌性。城市生命線安全工程“合肥模式”得到劉鶴副總理充分肯定，獲得國務(wù)院安委辦、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部全國推廣，現(xiàn)已在深圳、武漢等全國30 多個城市和新加坡等10 多個“一帶一路”國家推廣應(yīng)用。

應(yīng)用成效

合肥市城市生命線工程一期項目于2016年底建成運行，二期項目2021年投入運行。監(jiān)測范圍已覆蓋51 座橋梁、822 公里燃氣管網(wǎng)、759 公里供水管網(wǎng)、254 公里排水管網(wǎng)、201 公里熱力管網(wǎng)、58 公里地下綜合管廊。取得了顯著成效：

一是堅持統(tǒng)一管理，建立城市生命線安全運行“大腦”。依托清華大學合肥公共安全研究院先進的風險識別、監(jiān)測傳感等技術(shù)，整合現(xiàn)有多家市政公共設(shè)施監(jiān)測平臺，搭建城市生命線工程安全監(jiān)測系統(tǒng)，實時感知監(jiān)測各類型城市基礎(chǔ)設(shè)施運行狀態(tài)，共布設(shè)約3.3 萬套智能傳感設(shè)備。

二是堅持統(tǒng)一“頻道”，織密城市生命線安全運行“脈絡(luò)”。城市生命線安全運行監(jiān)測中心，實施7×24 小時的監(jiān)測值守和數(shù)據(jù)分析，預警信息分等級推送到各權(quán)責單位，在各權(quán)責單位快速響應(yīng)基礎(chǔ)上，建立高效的“監(jiān)測、發(fā)現(xiàn)、分析、預警、處置、反饋、總結(jié)”防控閉環(huán)機制。2021年成功預警燃氣管網(wǎng)泄漏、沼氣濃度超標、超載等事件8556 起。

三是堅持統(tǒng)一導向，夯實城市生命線安全運行“軌道”。構(gòu)建城市運行風險評估和物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測技術(shù)體系，發(fā)布了《城市生命線工程運行監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，制定了合肥市城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)等安全風險監(jiān)測預警響應(yīng)工作規(guī)程，逐步建立系統(tǒng)平臺建設(shè)、運行、維護、處置、決策和管理的一體化工作機制和流程。

特色亮點

合肥城市生命線監(jiān)測平臺通過地面空間與地下管網(wǎng)的結(jié)合、建筑信息模型和地理信息系統(tǒng)的耦合，提供城市基礎(chǔ)設(shè)施的三維可視化、數(shù)字化展示，直觀表達供水、排水、燃氣、電力、通信等地下管網(wǎng)空間分布及埋深綜合情況，以及地下管網(wǎng)與地上建筑、橋梁之間的空間關(guān)系，通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和大數(shù)據(jù)分析，預警預判安全風險點，最大程度降低城市生命線的安全隱患。

研究團隊攻克了關(guān)鍵的技術(shù)壁壘，針對城市生命線工程復雜管網(wǎng)與環(huán)境疊加帶來的整體性、系統(tǒng)性風險識別難題，綜合管齡、管材、維修記錄、地質(zhì)環(huán)境與人口、經(jīng)濟等承災載體要素，攻克了城市高風險空間識別技術(shù)；發(fā)現(xiàn)了燃氣在土壤、地面和地下空間擴散輸運規(guī)律，建立泄漏源與相鄰空間拓撲結(jié)構(gòu)，攻克了跨系統(tǒng)風險轉(zhuǎn)移和耦合災害分析技術(shù)，實現(xiàn)了城市生命線工程風險的系統(tǒng)性識別、多指標疊加量化和多維度空間可視化。針對不同類型生命線工程風險空間分布特征，基于氣體擴散模型、水力學模型、橋梁結(jié)構(gòu)有限元建模等方法，建立了傳感器空間優(yōu)化布設(shè)技術(shù)，解決了城市立體空間監(jiān)測的數(shù)量、位置、效能等多目標優(yōu)化問題，實現(xiàn)了生命線工程風險的科學有效監(jiān)測。