應(yīng)急管理全域感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)思考

楊洋

摘要：本文對(duì)應(yīng)急管理全域感知網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)采集、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了思考并提出了應(yīng)對(duì)之策，為進(jìn)一步提升應(yīng)急管理信息化水平，建設(shè)覆蓋安全生產(chǎn)、自然災(zāi)害、城市安全、應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急管理全域感知網(wǎng)絡(luò)，助力城市級(jí)生命線工程建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：城市安全，監(jiān)測(cè)預(yù)警，應(yīng)急管理，全域覆蓋，感知網(wǎng)絡(luò)

圖書(shū)分類號(hào)：C931

前言：隨著國(guó)內(nèi)教育醫(yī)療、文化體育、城市軌道交通等民生工程建設(shè)體量的快速增長(zhǎng)，城市安全風(fēng)險(xiǎn)日益復(fù)雜。與此同時(shí)，新材料、新能源、新工藝等新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)迅速發(fā)展，新型風(fēng)險(xiǎn)不斷涌現(xiàn)，未來(lái)各類災(zāi)害事故全維感知、信息融合、可視指揮、智能協(xié)同等應(yīng)急管理“測(cè)、報(bào)、防、抗、救、建”全過(guò)程管理業(yè)務(wù)、常態(tài)與非常態(tài)業(yè)務(wù)和綜合保障業(yè)務(wù)能力建設(shè)面臨極大挑戰(zhàn)。因此，需要建立安全生產(chǎn)、自然災(zāi)害和城市安全領(lǐng)域重點(diǎn)工藝、重點(diǎn)環(huán)節(jié)、重點(diǎn)崗位的安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，強(qiáng)化源頭感知，提高治理能力。

一、感知網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成

感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由物聯(lián)感知、航空感知、衛(wèi)星感知、視頻感知和全民感知組成，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳安全生產(chǎn)、自然災(zāi)害、城市安全、應(yīng)急處置等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全生產(chǎn)（重點(diǎn)監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)存儲(chǔ)、煙花爆竹生產(chǎn)存儲(chǔ)、工礦商貿(mào)生產(chǎn)企業(yè)）、自然災(zāi)害（重點(diǎn)監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)和地質(zhì)災(zāi)害）、城市安全領(lǐng)域（重點(diǎn)監(jiān)測(cè)城市地下綜合管廊、特殊建設(shè)工程、消防重點(diǎn)單位等消防安全和水電氣暖的安全運(yùn)行）、應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)（安全生產(chǎn)事故、自然災(zāi)害事故應(yīng)急救援救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)）的實(shí)時(shí)感知。其系統(tǒng)組成示例圖如下：

二、感知網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集

（一）安全生產(chǎn)領(lǐng)域感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集。

一是危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源感知數(shù)據(jù)采集。主要包括儲(chǔ)罐區(qū)的壓力、液位、溫度、可燃?xì)怏w濃度、有毒氣體濃度、罐區(qū)內(nèi)視頻，庫(kù)區(qū)的可燃?xì)怏w濃度、有毒氣體濃度、安全用電、倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控視頻，以及中央控制室監(jiān)控視頻等感知數(shù)據(jù)。在生產(chǎn)或使用可燃?xì)怏w及有毒氣體的生產(chǎn)設(shè)施及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施區(qū)域內(nèi)，泄漏氣體中可燃?xì)怏w濃度可能達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w探測(cè)器;泄漏氣體中有毒氣體濃度可能達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，應(yīng)設(shè)置有毒氣體探測(cè)器?？扇?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)由可燃?xì)怏w或有毒氣體探測(cè)器、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器、報(bào)警控制單元等組成?？扇?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)按照生產(chǎn)設(shè)施及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的裝置或單元進(jìn)行報(bào)警分區(qū)，使在該區(qū)域任何地點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)人員都能感知到報(bào)警信息[1]。二是煙花爆竹感知數(shù)據(jù)采集。主要為生產(chǎn)、存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的重要風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，包括車間溫度濕度、工位人數(shù)、連續(xù)工作時(shí)限、設(shè)備運(yùn)行狀況、安全用電、視頻監(jiān)控，倉(cāng)庫(kù)溫度濕度、出入管理、安全用電、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)。三是工礦商貿(mào)感知數(shù)據(jù)采集。突出有限空間、粉塵涉爆等重點(diǎn)場(chǎng)所，感知接入生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)工藝、重點(diǎn)環(huán)節(jié)、重點(diǎn)崗位的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合相關(guān)行業(yè)規(guī)范要求。

（二）自然災(zāi)害領(lǐng)域感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集。

一是森林火災(zāi)感知數(shù)據(jù)采集。主要包括衛(wèi)星遙感、通用航空、火眼視頻監(jiān)測(cè)地面火情感知數(shù)據(jù)，雷電監(jiān)測(cè)站狀態(tài)和雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)成果感知數(shù)據(jù)，山區(qū)氣象、林區(qū)含水率等森林火險(xiǎn)感知數(shù)據(jù)。通過(guò)衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)接入，一旦林區(qū)周邊出現(xiàn)熱點(diǎn)，就發(fā)出火情預(yù)警;如果出現(xiàn)火情，則可以通過(guò)無(wú)人機(jī)的定點(diǎn)捕捉，及時(shí)跟進(jìn)和發(fā)回實(shí)時(shí)信息。在構(gòu)建監(jiān)測(cè)體系基礎(chǔ)上，還需建設(shè)森林防火應(yīng)急指揮系統(tǒng)，擁有接警管理、災(zāi)情管理、專題數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理和接警提醒等功能。二是地質(zhì)災(zāi)害感知數(shù)據(jù)采集。對(duì)自然資源和規(guī)劃部門共建共享地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行治理、融合，從而形成具體數(shù)據(jù)源與應(yīng)急機(jī)制。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括典型地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的降雨量、巖土壓力、地表位移、深部位移、地下水動(dòng)態(tài)、地表水動(dòng)態(tài)等專業(yè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[2，3]。同時(shí)升級(jí)地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)，共建共享地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報(bào)模型和指標(biāo)體系，建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布機(jī)制。三是旱澇災(zāi)害感知數(shù)據(jù)采集?？赏ㄟ^(guò)申請(qǐng)共享防汛抗旱基礎(chǔ)感知數(shù)據(jù)，匯聚防汛抗旱氣象數(shù)據(jù)、水利工程數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、防汛抗旱工情險(xiǎn)情、汛期山洪、城市內(nèi)澇等6個(gè)分類以及相關(guān)視頻信息等感知數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)智能算法和可視化模型，實(shí)現(xiàn)防汛抗旱仿真分析與決策支持。四是地震感知數(shù)據(jù)采集。主要通過(guò)申請(qǐng)共享地震感知數(shù)據(jù)，支撐相應(yīng)救災(zāi)協(xié)調(diào)與預(yù)案管理工作。五是氣象災(zāi)害感知數(shù)據(jù)采集。通過(guò)與氣象部門的系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)接，接入?yún)R集監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警和服務(wù)四類氣象災(zāi)害感知數(shù)據(jù)。

（三）城市運(yùn)行安全領(lǐng)域感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集。

需要與公安、交通、消防、住建、發(fā)改（電力、能源）、城管（市政）等相關(guān)部門建立數(shù)據(jù)共享和信息共享機(jī)制，推進(jìn)全域感知網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，加快城市級(jí)生命線工程建設(shè)。按照統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)全面覆蓋城市地下綜合管廊、特殊建設(shè)工程、消防重點(diǎn)單位、公共空間、重大活動(dòng)保障等的感知網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)接入城市生命線安全運(yùn)行管理中心系統(tǒng)平臺(tái)，為城市安全隱患的深入發(fā)掘、異常情況的及時(shí)預(yù)警、處置過(guò)程的全程監(jiān)控和災(zāi)后情況的全面評(píng)估提供精確、及時(shí)和有效的感知數(shù)據(jù)。

一是城市地下綜合管廊感知數(shù)據(jù)采集。監(jiān)測(cè)范圍應(yīng)結(jié)合給水廠、污水廠、熱電廠、變電站、燃?xì)鈭?chǎng)站等重要市政場(chǎng)站以及重要市政廊道的需求，應(yīng)合理設(shè)置監(jiān)控中心，滿足綜合管廊運(yùn)行管理、城市管理、應(yīng)急管理的需要。當(dāng)城市規(guī)劃建設(shè)多區(qū)域綜合管廊時(shí)，宜建立市級(jí)、組團(tuán)級(jí)兩級(jí)管理機(jī)制;特大及以上規(guī)模城市可增設(shè)區(qū)級(jí)監(jiān)控中心，形成市級(jí)、區(qū)級(jí)、組團(tuán)級(jí)三級(jí)監(jiān)控中心的管理模式。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有供水管網(wǎng)泄漏、污水管網(wǎng)可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)、電力管溝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警等信息。綜合管廊數(shù)據(jù)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、預(yù)警與報(bào)警系統(tǒng)和統(tǒng)一管理平臺(tái)[4]。二是特殊建設(shè)工程感知數(shù)據(jù)采集。包括國(guó)家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一類高層住宅建筑，城市軌道交通、隧道工程，大型發(fā)電、變配電工程，生產(chǎn)、儲(chǔ)存、裝卸易燃易爆危險(xiǎn)物品的工廠、倉(cāng)庫(kù)和專用車站、碼頭，易燃易爆氣體和液體的充裝站、供應(yīng)站、調(diào)壓站，大型交通樞紐，公共文化體育場(chǎng)館，老幼、教育、醫(yī)療建筑，酒店賓館，歌舞娛樂(lè)場(chǎng)所，寺廟等古建筑，疫情防控應(yīng)急醫(yī)院、定點(diǎn)隔離酒店等重要建筑的沉降、變形、位移，可燃?xì)怏w探測(cè)，消防及水電氣暖公用設(shè)施巡檢與維保等感知數(shù)據(jù)。同時(shí)，還應(yīng)與住建部門的建筑施工質(zhì)量安全管理系統(tǒng)對(duì)接，對(duì)建筑工地的深基坑施工、邊坡支護(hù)、危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ)等危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析研判，防范化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)特殊建設(shè)工程施工耦合風(fēng)險(xiǎn)大、運(yùn)營(yíng)安全壓力突出和社會(huì)安全覆蓋范圍廣等問(wèn)題，利用BIM建模、新一代人工智能自動(dòng)化環(huán)控技術(shù)等手段獲取相應(yīng)感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其建設(shè)與運(yùn)營(yíng)全生命周期的安全監(jiān)測(cè)。三是消防重點(diǎn)單位感知數(shù)據(jù)采集。利用水流指示器、流量開(kāi)關(guān)、消防水池液位浮球開(kāi)關(guān)、消防泵壓力傳感器等消防給水前端感知裝置，溫度傳感器、風(fēng)壓變送器、微差壓傳感器等消防防排煙前端感知裝置，煙感、溫感、火災(zāi)探測(cè)器、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器等電氣火災(zāi)前端感知裝置，采用RFID射頻識(shí)別、BIM模型、三維斜影GIS等物聯(lián)感知技術(shù)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)消防重點(diǎn)單位建筑消防設(shè)施系統(tǒng)，包括自噴系統(tǒng)、消火栓給水系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)、應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)施聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)等，并與日常巡檢和消防設(shè)施維保系統(tǒng)信息互通。通過(guò)前端感知裝置的投入，物聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)的輔助研判，有助于形成事前風(fēng)險(xiǎn)在線監(jiān)控、火災(zāi)救援及時(shí)響應(yīng)的現(xiàn)代消防救援體系。四是公共空間感知數(shù)據(jù)采集。打通城市公共區(qū)域視頻安防數(shù)據(jù)屏障，充分利用“雪亮工程”已有的公共視頻資源，對(duì)涉及應(yīng)急疏散逃生、避難與救援的公共空間視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行共建共享，打造集應(yīng)急避難場(chǎng)所二三維底圖、重點(diǎn)人員密集場(chǎng)所視頻在線監(jiān)控、應(yīng)急救援與疏散演練三維數(shù)字化模擬仿真系統(tǒng)于一身的信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公共空間和重點(diǎn)場(chǎng)所的全方位、無(wú)死角、立體化監(jiān)控。五是重大活動(dòng)保障感知數(shù)據(jù)采集。通過(guò)視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)（VSCS），利用視頻探測(cè)技術(shù)，監(jiān)視重大活動(dòng)安保區(qū)域內(nèi)人員流動(dòng)信息、危險(xiǎn)對(duì)象信息、周邊環(huán)境信息并實(shí)時(shí)顯示、記錄現(xiàn)場(chǎng)圖像。

（四）應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集。

針對(duì)安全生產(chǎn)事故、自然災(zāi)害和城市安全應(yīng)急處置中現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)分析研判，以及救援協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)科學(xué)處置的應(yīng)用需求，依托應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)和公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)在事發(fā)地周邊提前安裝的固定感知裝置和事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)部署的移動(dòng)感知設(shè)備進(jìn)行快速組網(wǎng)，建立應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)感知數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場(chǎng)的科學(xué)指揮與精準(zhǔn)救援提供數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)還應(yīng)包含施救人員和被救人員的生命體征在線監(jiān)測(cè)和救援裝備的感知監(jiān)測(cè)。

四、結(jié)論與展望

本文以應(yīng)急管理信息化建設(shè)發(fā)展為背景，對(duì)應(yīng)急管理全域感知網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)采集、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了思考并提出了應(yīng)對(duì)之策。在常態(tài)化建設(shè)中，可按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行前端部署，采集風(fēng)險(xiǎn)隱患感知數(shù)據(jù);非常態(tài)下，需建立災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制，為多維度的應(yīng)急管理風(fēng)險(xiǎn)大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)來(lái)源。圍繞安全生產(chǎn)、自然災(zāi)害、城市安全、區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)隱患、應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等應(yīng)用需求，基于智能傳感、射頻識(shí)別、視頻圖像、激光雷達(dá)、航空遙感等感知技術(shù)，依托天地一體化應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)和公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)新應(yīng)急管理全域感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，助力城市級(jí)生命線工程項(xiàng)目落地，則是我們應(yīng)急管理部門需要加快推進(jìn)的一項(xiàng)重要工作。

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