TIC行业保障城市生命线安全实践

学术论文 2026.03.10 浏览:38
作者:刘小杰,邢路亮,郭贤
单位:1.清华大学合肥公共安全研究院;2.中国质量认证中心有限公司武汉分公司
关键词:城市生命线工程;监测设备;质量评价;检验检测认证
DOI:10.16691/j.cnki.10-1214/t.2026.03.003

摘要 当前,城市生命线监测设备市场标准缺失、质量参差不齐、环境适应性不足等问题突出,本文基于以往城市生命线工程领域的实践经验,构建了涵盖一般要求、功能性能、环境可靠性、系统兼容性的全维度质量评价体系,系统分析了设备质量评价的技术体系、实施路径与典型案例.研究表明,通过建立多维度的评价体系,可有效提升设备质量、规范市场秩序、增强工程整体安全性.该体系不仅为城市生命线监测设备的质量管控提供了标准化解决方案,同时,也是检验检测认证(TIC)行业筑牢城市安全防线的生动实践.

作为维系城市基本功能与居民生命财产安全的核心命脉,城市生命线工程(包括燃气、供水、排水、热力、桥梁、综合管廊等系统)的安全稳定运行,已成为城市治理体系和治理能力现代化的关键体现。其前端监测设备的质量可靠性直接决定监测数据的准确性和预警响应的有效性。然而,当前城市生命线监测设备应用面临三大核心困境,一是缺乏统一检测标准;二是环境适应性不足三是认证体系不完善。

因此,构建一套植根于工程实际、兼具科学性与权威性的城市生命线前端监测设备质量评价体系已经超越了技术优化范畴,上升为一项紧迫而重大的公共安全基础工程。本文由此出发,构建了一个全维度质量评价体系,针对燃气、桥梁、供水等关键场景的监测设备,通过多维度、全周期的质量评价,有效甄别设备性能短板,提升工程选型科学性,最终为城市安全风险的精准感知与高效预警提供坚实保障,助力城市生命线安全工·月程领域高质量发展与城市安全韧性提升。

1城市生命线监测设备质量评价体系构建

1.1一般要求评价

一般要求评价作为设备质量管控的基础环节,主要涵盖外观质量与资料完整性两大二级指标。外观质量方面,设备表面应无腐蚀、涂覆层脱落、气泡等缺陷,无明显划伤、裂痕、毛刺,各紧固部位连接可靠、无松动,产品包装应完好无损,可有效避免运输过程中造成的损坏;资料完整性方面,需严格核查设备生产资质文件、注册商标、型式检验报告、产品说明书、售后保证书、检验合格证等核心技术资料,确保设备来源合规、技术信息完整可追溯、关键参数标注规范准确。

1.2功能性能评价

功能性能评价聚焦设备核心工作效能,以测量精度、量程适配性、数据采集稳定性为核心评价指标。要求测量精度符合行业规范及产品技术文件,量程覆

盖实际监测需求,数据采集连续稳定无异常波动。其中,燃气领域监测设备重点评价可燃气体探测精度、响应时间与报警阐值准确性;桥梁领域监测设备重点评价应变、位移、裂缝等结构参数的监测精度与数据重复性;供水领域监测设备评价侧重流量、压力测量偏差及漏损识别灵敏度指标,所有设备的关键技术参数均需满足对应行业规范及产品技术文件的规定要求。

1.3环境可靠性评价

针对设备户外复杂服役环境,环境可靠性评价设置高低温适应性、防腐性、防护等级、抗振动性、电磁兼容等关键指标,并差异化制定评价阈值标准:燃气、供水、排水、综合管廊类设备工作温度范围设定为-15℃~55℃,桥梁类设备工作温度范围拓宽至-20℃~65℃,热力类设备最高工作温度不低于120℃;所有设备贮存温度统一设定为-40℃~70℃;传感部件防护等级不低于IP67,中性盐雾试验时长不低于96h;燃气等高危场景监测设备需通过防爆性能验证,桥梁类设备需满足对应工况下的抗振动等级要求。

1.4系统兼容性评价

系统兼容性评价旨在保障监测设备与城市生命线安全监管平台的高效互联与数据互通,核心评价指标包括:通讯协议需符合监管平台接入技术要求,设备应具备断电重启自恢复、数据加密传输、网络时间协议(NTP)时间同步功能;支持注册包、心跳包、物理模型标准化数据传输;数据采集频率偏差≤土1s,日均掉线次数<4次,报文异常率<2%,可实现远程指令下发、看门狗监控、状态信息反馈等远程管理功能。采用数字量化评分模式(满分100分)对系统兼容性进行评价,若系统兼容性评价总分≥80分,且必得分项全部得分,则判定为“合格”。

2质量评价实践应用案例

2.1评价对象

本次评价对象为GSP20PFM20N型多普勒流量计,(见图1)。该设备采用超声波多普勒原理,主要应用

图1多普勒流量计

于河流、管网流量实时监测,可通过值设置实现流量异常提前示警。评价工作围绕设备形式性与资料性、功能性、环境适应性、系统兼容性及场景符合性五大维度开展全流程评价,验证前文构建的质量评价体系在单一供排水监测设备场景下的适用性与可操作性。

2.2评价流程

本次评价严格对标前文构建的评价体系,结合 GSP20PFM20N型多普勒流量计的产品特性与供排水场景需求,优化形成“资料与形式性审查一实验室全项目检测一系统兼容性测试-场景符合性判定”四级评价流程,各环节层层递进、闭环管控,既契合前文评价框架,又适配单一设备专项评价的实操需求,具体评价流程见图2。

2.3评价内容及结果

2.3.1产品形式和资料符合性审查

产品形式审查包括设备外观是否完整、功能操作是否正常等;资料符合性审查包括合格证、检验报告、资料是否齐全等。经检查,多普勒流量计外观无腐蚀、裂痕及部件松动,功能操作响应正常,符合外观质量评价要求。生产公司的营业执照、设备合格证、校准证书等资料齐全、信息可追溯、参数标注规范,最终判定通过形式审查和资料等符合性。

2.3.2产品功能性校准

功能性校准是对产品设备的关键功能参数进行检测,判断其是否满足说明书和工程使用要求,此台多

图2多普勒流量计评价流程

普勒流量计流速测量量程为0.02m/s~10m/s,测量精度为1%FS,测量结果如表1所示。

表1功能性校准合格判断结果

校准结果显示,各流速点相对示值误差分别为-0.1%、-1.9%、-0.2%、-0.9%,其绝对示值误差为0.1 mm/s、5.7 mm/s、1.0 mm/s、6.3 mm/s。用绝对误差来表示的设备最大允许误差为100mm/s,设备误差在允许范围内,可有效满足供排水管网流量监测的数据精度需求,判定功能性能合格。

2.3.3环境适应性检测

围绕供排水管网户外复杂服役环境,对多普勒流量计开展6项核心测试,测试内容包括高温环境试验、低温环境试验、恒定湿热试验、防护等级试验以及盐雾试验,测试要求及依据如表2所示。

表2多普勒流量计环境适应性测试内容

通过各项测试后,该款多普勒流量计的量程、精度保持不变,信号输出功能正常,能正常运行。因此,可得出结论,该款多普勒流量计质量可靠、环境适应性强,满足生命线系统运行监测场景需求。

2.3.4系统兼容性测试

对接城市生命线安全监管平台,多普勒流量计的兼容性测试主要从协议适配、运行稳定性、远程管理等维度开展,包括接入方式与难度、断电重启性能、数据采集、数据传输等,采用数字量化评分模式(满分100分),设备得分如表3所示。

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