【编者按】
在中国工程院2022年院士安徽行一第四届南艳湖公共安全科技论坛上,多位院士参会并围绕城市安全体系和能源安全等话题发表真知灼见,对未来城市安全生命线发展把脉问诊。《决策》杂志整理部分院士的精彩论点,以飨读者。
院士纵论城市生命线与能源安全

●袁亮
中国工程院院士,安徽理工大学校长、合肥工业大学首席科学家
●王成山
中国工程院院士,天津大学电气自动化与信息工程学院院长、电力系统配电网技术专家
●邓建军
中国工程院院士,强流脉冲加速器专家,中国工程物理研究院博士生导师
城市安全体系“进阶”之路袁亮院士:
数字经济在中国的蓬勃发展,让整个城市的物理空间和网络空间的边界逐渐消失。现如今,城市安全面临着新形势下物理安全和网络
安全的双重挑战,比如湖南长沙市区内电信大楼火灾,是物理空间内形成的火灾,但是它影响了整个长沙电信信息基础设施的正常工作,导致那个时间段大量的电话无法打通、网络无法连接,这是物理空间变化影响网络空间的真实案例。
没有网络安全就没有国家安全落实在具体的城市安全体系,可以从两个层面进行进阶。第一个层面:既要夯实数字城市下的物理空间安全,也要强化数字城市中网络安全的防护能力。第二个层面,要化过去的被动为主动,实现安全的前置,
牢牢的把握风险动态变化,在风险安全事件没有发生之前,实现对整体安全的控制。
要把物理空间中的银行、供气、供煤管道等信息基础设施,纳入全过程的保护范围中,对于城市的物理空间和网络空间,要具备“看的清、辨得明、防得准、守得住”四种能力。
一是感知维度实现所有安全数据的全面洞察和全站可视,能够让城市的管理者和运营者,清晰明了地掌握到目前所有的安全态势和风险相关威胁度,帮助进行有效数据的处理和后续的分析与研判。
二是在现有数据的基础上,通过对不同城市安全场景的认知和分门别类的精确识别,来实现对城市安全风险的可量化,不断适应数字中国的推进。
三是平战一体、全域协同。要能做到预警平台常态化监测,在战时能够实时应急管控,通过推进城市安全风险综合监测平台,实现托管化、场景化、闭环化的运营。
四是实现城市安全体系逐步拥有自愈能力,要能够根据场景攻击威胁的变化,自适应协同相关的组件和模型,进行相关参数以及整个动量的变化,以应对不断变化的城市中业务和民众的需求,更好地守护城市安全。
城市安全系统的中国化进程袁亮院士:
中国正在积极构建城市网络安
全技术协同创新的生态,来实现“政产学研用经”的全面整合,努力实现城市安全的泛在化、安全智能化、安全前置化和安全软件化。
首先,全面融入合肥综合性国家中心的相关建设。在合肥成立了高等研究院,组建了公共安全与应急管理学院,新能源与智能网联汽车学院等。合肥和清华大学合肥公共安全研究院签订战略合作协议,共建城市安全、科教融合的学院。
在科学研究方面,积极主动开展城市网络安全事件发展、扩散和演化机理研究。一是攻击事件的非线性突变效应,是不是可以在早期就把它控制住;二是网络空间和物理空间线上线下超导扩散效应,例如长沙大火,如何让网络空间和物理空间的安全损失降到最低;三是网络攻击次生灾害的叠加效应,例如地铁被攻击,影响城市出行,叠加效应如何处置;四是风险治理的协同耦合效应。
第三个方面,积极谋划数字城市网络靶厂大科学装置建设,将来能够针对城市网络攻击中不同场景进行模拟,并且能够跨行业,对于煤炭、电力、石油、石化等具体的攻击场景和攻击样式进行甄别,通过网络靶厂的大科学装置来摸清它的发展机理,从而提升整个安全的整个能力。
四是在产业化方面,瞄准多领域行业的需求,通过与龙头企业、科研院所进行合作,产教融合构建城市数字安全“大脑”,护航数字中国的建设。
城市智能配电系统再升级王成山院士:
城市能源离不开城市电网系统,配电系统是将电能安全配送到千家万户的重大基础设施,电力系统主要由发电、输电、配电三大部分构成。
配电系统的健康发展意义重大,主要体现在三个方面;首先是投资大。过去三年,全球配电系统投资是输电网的2.5倍。未来10年是三倍以上。其次是影响大。用户80%以上的停电都来源于配电系统,比如大家印象深刻的是2019年7月的纽约大停电,城市生命线工程在没有电力保障的情况下如何恢复人民的生活,这是非常重要的一件事情。最后是支撑作用大,分布式电源、电动汽车、数据中心、电能替代设备,这是当前备受关注的热点。100%需要靠配电系统支撑,这些是国际公认的智能电网发展的重要环节。
以电网为例,二十年前的城市电网是树状的,当一个地方发生故障的时候,只有把整个树修复好才能恢复供电,那个时候不可能达到小时级别的恢复供电。
后来大量的城市电网改造,变为手拉手环状供电,当一个手出现故障的时候,我可以通过开关切合,通过另外一个线路把它并过来,这样可以把故障排除的时间大大缩短。如果出现战争或者自然灾害,我们可以利用微电网,利用分布式电源,利用储能把它变成城市安全生命线的支撑。