瓦世来
建筑管理与经济
1 引言
随着城市化进程的加快,人口高度集聚,城市基础设施建设更加密集,各类自然灾害频发,使城市安全面临巨大挑战。传统的安全监管模式难以有效应对来源多样、持续演变且相互关联的复杂风险。因此,亟需建立能够主动识别风险、高效整合资源的综合监管系统。对推动城市快速发展,保障居民人身财产安全具有重要意义。
2 城市生命线安全工程问题分析
2.1 设施老化
现如今,城市基础设施老化问题日益凸显。以供水管道为例,随着时间流逝,材料老化、腐蚀问题加剧,导致爆管事故频发,进而引起水资源浪费,还会增加水质污染风险,使城市居民生命健康受到严重威胁[1-2]。以燃气管道为例,因该类管道长时间铺设于地下,在土壤腐蚀或施工破坏等多种因素综合作用下,易引起燃气泄露或爆炸。此外,部分电力设备受性能老化、运行超负荷等因素影响,易引起停电或电气火灾等意外事故。这些安全隐患存在较强隐蔽性,非朝夕之间形成,通过人工巡检、局部布设传感器等常规手段可能无法及时检出,导致风险识别滞后,与安全管理需求相悖[3]。
2.2 协同不足
城市生命线工程涉及多个行业(如燃气、供水、排水、交通、通信等)且由多个企业、部门负责日常运行和管理。但因不同企业部门所建立的信息系统相对独立,缺乏统一的技术标准,
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加之数据格式无法兼容、接口协议封闭,导致数据信息无法共享或交换,一旦面临复合型灾害,可能引起严重后果[4]。例如,极端暴雨天气导致地下变电站进水严重,极易引起大规模停电或通信中断等连锁反应,若缺少统一的指挥调度,且无法实时共享数据,则导致资源调配混乱,严重削弱了应急响应能力。
2.3 预警滞后
现行监管系统大多在事故发生后才发出警报,尚未充分融合大数据、人工智能算法等前沿技术,无法全面分析历史运行数据、设备现行状态、区域环境数据等,导致早期风险识别与预警能力不足,难以提前识别并预判各类潜在风险(如管网泄露或桥梁断裂)[5]。此外,在应急预案制定方面,不同运行单位所依据的标准有所不同,部分内容可能存在重复或冲突,导致抢修团队、物资和电源储备等应急资源分配不当,加之缺乏统一协调平台,难以精确、快速下达调令,导致应急行动效率低下,恢复时间延长。
3 综合监管系统建设思路与主要功能
3.1 建设思路
在综合监管系统建设中,可通过完善现有监管设施、信息化系统,进一步降低建设成本[6]。一方面,利用光纤专线和互联网等网络通道,在基础设施不同运行单位之间建立数据连接,确保数据传输安全、稳定。同时利用物联网关、数据流服务、三维地理信息系统(GIS)等技术手段,归纳、整理城市基础设施相关信
息、日常运行监测数据等。另一方面,配备充足的基础硬件设施,如计算与存储等,以满足系统安全运行需要,并在统一平台中进行管理与调度。以此为基础,建设支撑平台、数据和业务中台,集成身份认证、模型算法等通用能力,以应对不同的应用场景[7]。在具体实践中,依据中台能力,融合与治理城市生命线工程相关数据,并向使用者提供城市生命线“一张图”、综合监管与智慧监测等专项服务。
3.2 主要功能
3.2.1城市生命线“一张图”
该模块汇集燃气、供水、排水、道路、桥梁等重要设施的基础信息,掌握城市生命线整体概况,接入相关安全监管系统,并根据现实需求,调取实时监控信息,打造城市生命线“一张图”。
(1)设施建设
依据城市生命线基础设施规划情况以及实际建设、运行状况,规整相关数据,利用三维 GIS技术对基础设施进行全面展示,并提供建设完成时间、建设类型等可视化信息[8]。
(2)运行监测
将基础设施运行中的各类智慧传感监测设备实时监测信息集成到“一张图”上,并实时更新。
(3)运维管理
运用 GIS技术呈现城市生命线设施日常巡检、维修、安全隐患排查记录等信息,帮助使用者了解城市生命线运维情况。
(4)风险监测
利用三维 GIS技术,并考虑城市生命线工程运行年限和环境分布特征等,对风险隐患等级不同的工程进行空间分布展示,为相关工作人员快速、准确定位高风险区域打下良好基础[9]。例如,对城市高风险区域进行标识和预警。
汇总城市生命线紧急事件发生的时间、区域、现状、风险等级等信息,建立数据图,帮助相关人员掌握紧急事件高发区域与时间,完善应对措施,进一步提高处置效率。不仅如此,还可利用 GIS技术,对此类信息进行综合展示,为应急决策提供参考。
3.2.2综合监管
该模块通过整合城市生命线工程相关数据,增强协同监管,实现对基础设施运行状态
的动态监控、日常运营的高效监管以及突发事件的快速应急响应[10]。同时利用风险评估和隐患排查能力等,为监管决策提供辅助支撑。
(1)全生命周期监管
基于现有监管数据,收集城市生命线从规划、设计到施工、运行、维护全过程的数据信息,主要包括项目审批、设计图稿、施工记录、验收报告和存档资料等内容。在全生命周期监管中,确保不同环节数据链路畅通,保障信息溯源、核实真实有效,进一步提高监管效率[11]。
(2)监督评价
综合监管系统全面收集、汇总工程建设参与单位的相关信息,如问题报告、事故记录和隐患整改进展等,并依据时间维度,制定监督评价曲线,分析各项操作执行情况、问题整改效果等。不仅如此,通过构建统一的评价体系,可从不同维度对不同单位在同一项目中的表现进行比较,并实施正向排序。评价指标多样,主要包括应急响应时效、风险控制与问题整改效果等。
(3)运营监管
在综合监管系统中,汇集不同运营单位日常巡检台账、安全检查记录、隐患整改进展、设备运维日志、安全培训档案等信息,便于相关工作人员掌握设施维护频率、问题处理效率、安全管理落实状况等,督促高风险单位从被动处理风险事故转换成主动预防风险事故,确保城市运行安全[12]。
(4)应急管理
依据安全工程现实需要,建立应急管理专项模块,整合物资、装备与团队等应急资源,完善应急预案、指挥调度流程。利用综合监管系统,智能匹配应急预案,并完成可视化资源调配。不仅如此,相关工作人员还可利用该系统对事件态势进行动态研判,及时响应、处置泄漏或通信中断等突发事件。
(5)监管辅助支撑
利用基础数据管理、风险隐患评估与管理、知识库管理等功能,对基础数据、事故灾难危险源信息、监测设备信息进行统一管理。同时,通过建立风险源与安全隐患台账、知识库、案例库,不断完善辅助决策机制,有利于提高整体安全管理水平,保障城市运行安全。
3.2.3智慧监测
该模块利用先进技术手段,如计算机视觉