清华大学合肥公共安全研究院李舒付明|文、图
公共安全是国家安全和社会稳定的基石，是人民安居乐业的基本保证，是构建和谐社会的重大战略性问题，也是涉及国计民生的重大公益性问题。党中央、国务院高度重视公共安全体系建设，2019年11月29日中共中央政治局就我国应急管理体系和能力建设进行第十九次集体学习中，习近平总书记强调，要健全风险防范化解机制，坚持从源头上防范化解重大安全风险，加强风险评估和监测预警，提升多灾种和灾害链综合监测、风险早期识别和预报预警能力，依靠科技提高应急管理的科学化、专业化、智能化、精细化水平。
清华大学合肥公共安全研究院监测指挥大厅
城市生命线事故频发
城市中的桥梁、燃气、供水、排水、电梯等城市基础设施担负着城市的信息传递、能源输送、排涝减灾的功能，是发挥城市功能、确保社会经济和城市建设健康、协调和可持续发展的重要基础和保障，是城市的生命线。城市生命线工程涉及水、电、气、热、交通等，公共性高、涉及面广、相互关联性强，是确保城市居民生活正常运转、维系现代城市功能与区域经济发展的重要基础设施，任何环节故障或
破坏都可能影响整个城市系统的功能，甚至导致整个城市瘫痪。据统计，国内不到两个月就会发生一起公路桥梁塌事件。2019年10月10日，江苏省无锡市锡港路上跨桥出现桥面侧翻，造成3人死亡，2人受伤。据不完全统计，在2016一2018年间，全国燃气事故每年平均在900起以上。近两年，全国范围的城市道路塌陷灾害进入集中爆发期，引发的塌陷事故接连发生。
纺织立体化监测网
城市生命线的安全是保障城市公共安全的一个重要组成部分，针对城市生命线安全问题的研究和解
决迫在眉睫。而目前安全防范管理以传统管理方式为主，自我保障能力欠缺，抗灾应变能力脆弱，安全运行保障能力有待提高。对于城市生命线安全的研究和应用，比较有代表性的是由清华大学合肥公共安全研究院研发的城市生命线工程安全运行监测系统。监测系统以公共安全科技为支撑，融合应用物联网、云计算、大数据、移动互联、 BIM/GIS等现代信息技术，透彻感知桥梁、燃气管网、供水管网等城市生命线运行状况，分析生命线风险及耦合关系，深度挖掘城市生命线运行规律，实现城市生命线系统风险的及时感知，早期预测预警
和高效处置应对。同时，监测系统集成汇聚了气象、住建、交通、水利和自然资源等 20多个单位近100种类型的基础数据和动态监测数据，编织出覆盖城市重要敏感区域、人口密集区域的立体化监测网。结合先进的大数据和各种公共安全专业模型算法，对城市的运行风险进行清晰可视化管控，对城市的运行状态进行全面掌握，对突发事件进行综合有效的科学调度和处置。
例如根据城市风险源类型，结合不同时间段的人口、经济分布等数据，对城市的城市综合风险进行了定量评估，绘制风险评估图，能够清晰掌握城市总体风险等级及分布情况，掌握不同区域、不同行业的风险分布及管控情况。
通过汇聚100余种物理传感器可以实时感知城市各单元的运行状态，并根据这些立体化的监测网数据，对各类安全事件进行综合的分析研判，突破部门之间和行业之间的信息壁垒。通过每天报警统计的数据可以得知城市运行状态。例如：当系统产生预警信息，通过点击报警点发现这是一处生产企业的报警信息，可直接进人企业现场三维场景，能清晰看到：该处报警点是一个高压储气罐，存储的是氯气，还能够看到企业重要罐区、仓库、装置区的精细化三维模型，可以掌握报警点周边的设备设施和其他环境，并且通过视频查看现场实景信息。此时，立刻将报警信息发送到该企业安全管理人员，现场查看是否发生泄漏或其他异常。如果突然发生气体泄漏，利用气体扩散模型，并根据气象的风速、风向参数，分
析泄漏扩散的区域，该区域现有的人员密度情况等。
应急辅助决策支持基于汇聚的各类数据和各部门之间的互联互通，做到事前充分准备，事中全面掌握现场情况，科学应急指挥。例如，当系统收到气象局的台风预警信息时，系统根据预警信息，能够自动生成台风登陆的路径，及经过位置处的风情和雨情。通过台风灾害风险评估技术，能够评估出此次登陆的台风可能会对结构性建筑的破坏，并根据道路交通、供电线路、铁塔等信息，对是否可能引起断电、内涝等进行分析，系统会生成防控方案，将这些预警信息发送到应急局、供电局等单位，用于这些单位的提前防范布置参考。当台风进到警戒线附近快要登陆时，系统将以清单化的方式检查各单位防御准备工作是否就绪，比如人员转移安置、船舶归港人员上岸是否完成等。在台风过境时，系统通过汇聚的各类监测数据实时了解灾情险情情况，可能影响范围及设施情况、资源调配情况、人员救助情况等。如对各区域的降雨和积水情况进行监测，结合内涝分析模型，掌握积水区域及分布，给出泵站运行、人工疏堵和交通疏散等建议，并发送给水文、水利和住建部门；另外，还对积水点位周边的信息进行分析，发现有公交车站台，地铁口等，系统会将这些信息发送给供电部门、轨道公司、交通和交警等部门，防触电、防水倒灌地铁口等发生。如果现场出现断电等问题，还可以通过融合通讯，