城市生命线安全工程解决方案

聚焦燃气、供水、排水、热力、桥梁等城市基础设施安全运行监测,构建城市生命线风险感知、预警研判与协同处置体系

方案概述

覆盖地下管网全域感知,构建城市安全运行智慧底座

城市生命线安全工程聚焦燃气、供水、排水、热力、综合管廊、桥梁等关键基础设施安全运行。中科复兴以CIM基础平台为数字底座,构建“一网一库一平台+N应用”的技术架构,通过物联感知网络汇聚地下、地上基础设施及气象、地质、环境等多源数据,形成城市生命线安全运行的统一感知与数据支撑能力。

平台围绕城市生命线一张图、全域概览、风险监测、预警研判、联动处置、监督管理和专项应用,支撑压力、流量、液位、气体浓度、位移等关键指标动态监测,推动风险从人工巡检向实时预警、从被动处置向主动防控转变,形成“可感、可观、可管、可防、可处”的城市安全治理闭环。

城市生命线安全工程解决方案架构图

五域一体综合监测预警平台架构

覆盖燃气、供水、排水、道桥、供热五大领域,构建全域感知一张图

01

物联感知层

在管网关键节点部署压力、流量、液位、位移等多类型传感器,通过NB-IoT/LoRa/4G无线网络实时上传数据,实现7×24小时不间断全域监测。

02

数据中台层

统一接入燃气SCADA、供水DMA、排水模型、桥梁结构监测等多源异构数据,建立统一数据标准与接口规范,打破各部门系统壁垒,形成城市生命线大数据中心。

03

AI分析层

基于机器学习和深度学习模型,对管网运行数据进行实时分析,识别异常模式,预测管网老化趋势和故障概率。实现从被动响应到主动防控的智能化转变。

04

应用展示层

面向政府监管、企业运营、公众服务三个层面,分别提供综合监测大屏、运维管理后台和公众安全小程序,实现三位一体全方位服务。

通过物联网全面感知基础设施状态,依托大数据平台进行融合分析,构建从风险监测、预警研判到联动处置的全流程智慧应用。最终通过可视化大屏、移动终端等多渠道,实现城市安全"一屏统览、一体联动",为城市公共安全治理提供全方位、体系化的科技支撑,打造了城市生命线安全管理的智能数字底座。

城市生命线安全综合解决方案架构图

物联感知网络建设

风险监测感知层实现对燃气、供水、排水、热力、桥梁等风险的全方位、立体化感知,构建从气象、地质、环境到地下、地上基础设施等物联感知为一体的立体化监测网,形成一张人防、技防、物防有机融合的城市生命线安全风险监测网。

物联感知网络建设

建立城市安全监测物联网+云服务体系

01

高效感知

全方位、立体化物联感知网络,实时捕获城市基础设施运行状态

02

实时预警

智能分析多源数据,第一时间发现异常并分级推送告警信息

03

高效应对

跨部门协同联动,快速响应突发事件,最大限度降低安全风险

04

闭合管理

从发现问题到处置销号全流程闭环,确保每个隐患跟踪到位

支撑平台

应用能力支撑平台总体架构,以云数据中心为基座,通过数据处理、设备接入、视频融合、模型映射、融合通信等方式建立城市生命线能力中枢。主要包含:AI智能中枢、CIM平台、物联网平台、视频聚合平台、融合通信平台、数据平台。

支撑平台架构图

AI智能中枢

以物联网、大数据及人工智能技术为核心,构建覆盖"感知—分析—决策—增强"全流程的城市生命线智慧治理体系。

物联网平台

以物联中台为枢纽,实现对全域物联感知设备的统一接入和管理。

融合通信平台

为业务监测预警提供语音调度、视频调度、桌面指挥、音视频会商等业务功能的提供基础支撑。

CIM平台

基于辖域现有(DOM、DEM、矢量建筑等)数据构建城市数据底板。

视频聚合平台

加强全域范围内城市安全监管视频图像回传能力,有效地掌握实时动态、辅助应急指挥决策。

数据平台

通过集成、处理和分析大量数据,为企业或组织提供决策支持和业务优化,提升数据利用率。

应用系统

应用系统围绕城市生命线安全运行管理,构建全域概览、风险防控、风险监测、预警研判、辅助决策、联动处置、监督管理和运营管理等核心应用,支撑燃气、供水、排水、供热、道桥、综合管廊等专项业务协同运行,实现风险态势一屏统览、事件处置闭环联动。

应用系统总览

全域概览

汇聚城市燃气、供水、排水、供热、道桥、综合管廊等关键基础设施静态与动态数据,融合风险信息、实时监测、设备预警等多源信息,构建城市生命线安全运行全景视图。直观呈现城市生命线整体态势,赋能监管决策,为城市安全治理提供智慧化支撑。

应用系统可视化

风险防控

以城市风险普查为起点,摸清风险底数、精准定位隐患,遵循"普查-辨识-分析-评价-管控-清单化"全流程规范,实现风险可知可控。成果以四色风险地图直观呈现,聚焦高风险点位部署物联监测,构建"人防+技防"协同防控体系,推动城市生命线风险实现早发现、早预警、早处置的闭环管理。

风险监测

依托风险普查成果,在"三高"风险点位部署智能物联设备,分级设定相关监测阈值,建立覆盖燃气、供水、排水、热力、道桥、综合管廊等领域的全域感知网络。实现压力、流量、液位、气体浓度、位移等关键指标的实时监测、自动预警、动态研判。构建"端—云—平台—应用"一体化数据链路,实现风险态势一屏总览、预警信息直达责任人,为城市生命线安全运行提供全程可视、精准响应的智慧监测支撑。

SCADA监管

针对燃气、供水、排水、供热等专项的重要场所的安全生产进行风险监测,系统通过设备的组态模型,展示燃气专项的充装站、供水专项的泵站、排水行业的泵站、供热专项的热力站等重要场所主要设备的拓扑关系和运行数据。

SCADA监管

预警研判

基于全域监测数据与城市信息基底,深度融合风险预测模型与专业分析算法,实现对安全事件的智能推演与影响评估。系统动态预测灾害范围、演化趋势与危害等级,提供靶向预警服务,并通过地图可视化直观呈现评估结果与预警动态。对高风险预警事件,实时推送至指挥中心,按照应急预案快速响应;同时沉淀历史数据,通过深度分析生成隐患洞察报告,赋能管理决策,全面提升城市风险的早期识别与预警防控水平。

辅助决策

在城市生命线安全体系中,辅助决策是风险高效处置的核心支撑,核心价值是为多场景提供精准可落地的行动指引。燃气泄漏时,通过扩散分析划定警戒区、规划疏散路线;供水管网爆管时,靠关阀分析缩小停供范围;内涝场景下,借模拟预判积水情况,支撑交通管制与人员转移;针对桥梁等设施,结合模态分析与健康评分给出加固或限行建议;管线开挖前,通过模拟规避次生灾害;重大风险时,可多策略推演,为跨部门指挥提供依据。其既提升一线操作精准度与管理者决策科学性,又能减少风险影响和损失,推动安全治理从被动响应转向主动防控。

联动处置

聚焦城市生命线事件全流程处置,实现从多渠道预警上报、智能分派流转、过程跟踪到效能统计的一体化闭环管理。通过明晰各方职责,系统构建跨部门、跨层级的协同处置机制,推动行业监管、运营单位管护主体高效联动。在资源整合与流程优化中,持续提升城市安全事件的响应速度与处置效能,为城市生命线系统长效安全运行提供坚实的机制保障。

六大核心功能模块

实时监测预警可视化界面

实时监测预警

基于物联网传感网络,对燃气、供水、排水、热力、桥梁等关键设施进行7×24小时不间断监测,实时掌握城市生命线运行状态

智能分析研判可视化界面

智能分析研判

运用大数据与AI算法对监测数据进行深度挖掘,自动识别异常模式,精准定位风险隐患,实现从被动响应到主动防控的转变

协同联动处置可视化界面

协同联动处置

建立跨部门、跨层级的应急联动机制,实现预警信息秒级推送、处置指令一键下达、资源调度统一指挥

可视化综合管控可视化界面

可视化综合管控

基于GIS一张图实现城市生命线全要素可视化展示,支持态势感知、辅助决策、效能评估等综合管理功能

全生命周期管理可视化界面

全生命周期管理

覆盖规划建设、运行监测、维护保养、更新改造全流程,建立数字孪生档案,实现设施全寿命周期闭环管理

数据融合共享可视化界面

数据融合共享

打通各部门数据壁垒,汇聚多源异构监测数据,构建城市安全大数据资源池,为城市治理现代化提供数据底座

八大应用场景

燃气管网监测示意图

燃气管网监测

供水管网监测示意图

供水管网监测

排水防涝监测示意图

排水防涝监测

桥梁结构监测示意图

桥梁结构监测

热力管网监测示意图

热力管网监测

综合管廊监测示意图

综合管廊监测

边坡安全监测示意图

边坡安全监测

隧道安全监测示意图

隧道安全监测

落地案例

辛集市 总投资2.5亿元

辛集市燃气管网安全基础设施改造提升项目

项目围绕统一制度规范与数据标准体系、全流程数据质量管控和覆盖全域的物联感知网络建设展开,形成从城镇到农村的燃气安全监管与运行感知能力。项目加装安全报警及切断装置25.9万套以上,部署监测设备2584套,覆盖3725公里燃气管线、5个控制室、16座厂站。

2.5亿元
总投资
3725km
燃气管线
2584套
监测设备
25.9万套+
报警及切断装置
青龙满族自治县 2024年12月终验

青龙满族自治县智慧城市项目(一期)

项目采用“1+1+N”架构,包含1套感知设施、1套智能中枢和N个智慧应用,建设内容覆盖城市规划展馆、中心机房和指挥中心等部分。其中指挥中心包含大屏、融合通信、视频融合和数字孪生能力,是中科复兴智慧城市综合项目案例,可为城市运行与安全治理提供综合支撑。

1+1+N
总体架构
1套
感知设施
1套
智能中枢
N个
智慧应用

为什么选择中科复兴

生命线全栈架构

中科复兴围绕城市生命线安全工程提供全栈式智能化解决方案,采用“一中心一网一库一平台N应用”总体架构,支撑城市基础设施安全运行监测。

多源感知预警

平台以CIM基础平台为底座,汇聚燃气、热力、供水、排水、综合管廊、市政桥梁等静态基础信息、视频监控信息和物联感知数据,实现多源数据汇聚、展示、分析与预警。

专项场景覆盖

城市生命线安全运行应用覆盖城市生命线一张图、全域概览、风险监测、预警研判、联动处置、监督管理、运营管理,以及燃气、热力、供水、排水、管廊、桥梁、边坡、第三方施工等专题。

真实案例支撑

河南省某地城市生命线工程安全监测平台围绕燃气、供水、排水、供热、桥梁、管廊等风险底数普查,构建城市物联监测一张网,并形成行业主管、企业和管护单位联动处置机制。

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