廣州搭建智能化城市安全管理平臺(tái)

文|陳寧

近年來，各類城市安全事故嚴(yán)重危害著人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。以燃?xì)獍踩珵槔?，?jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016-2020年我國共發(fā)生燃?xì)獗ㄊ鹿?943 起，死亡458 人，受傷4424 人，城市燃爆事故已成為繼交通、工傷事故之后的第三大殺手。種種事故暴露出當(dāng)前我國部分城市安全風(fēng)險(xiǎn)底數(shù)仍然不清、安全辨識(shí)水平不高、安全管理手段落后、風(fēng)險(xiǎn)化解能力不強(qiáng)等突出問題，城市安全風(fēng)險(xiǎn)防范治理刻不容緩。

為貫徹新城建“加強(qiáng)智能化城市安全管理體系建設(shè)”政策要求，滿足廣州城市安全管理的現(xiàn)實(shí)需要，推動(dòng)城市治理現(xiàn)代化、精細(xì)化,由廣州市住建局牽頭，廣州市智慧城市投資運(yùn)營有限公司（以下簡稱廣州智投公司）投資建設(shè)運(yùn)營，計(jì)劃在廣州琶洲島試點(diǎn)建設(shè)基于城市信息模型（CIM）的智能化城市安全管理平臺(tái)。

城市安全“一圖總覽、一網(wǎng)統(tǒng)管”

2021年7月，廣州智投公司啟動(dòng)廣州市智能化城市安全管理平臺(tái)項(xiàng)目一期試點(diǎn)建設(shè)。通過整合接入CIM 平臺(tái)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，面向重點(diǎn)區(qū)域，建設(shè)覆蓋燃?xì)夤芫W(wǎng)、路面塌陷、交通橋梁、綜合管廊、供電設(shè)施、樓宇消防和路燈安全等風(fēng)險(xiǎn)防控應(yīng)用場景。以“點(diǎn)、線、面”相結(jié)合的方式，統(tǒng)籌分析評估城市復(fù)雜耦合風(fēng)險(xiǎn)，開展前端物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)建設(shè)和智能化基礎(chǔ)設(shè)施改造，搭建“一圖總覽、一網(wǎng)統(tǒng)管”的城市級管理平臺(tái)，全景呈現(xiàn)城市整體安全運(yùn)行態(tài)勢，實(shí)現(xiàn)城市安全運(yùn)行全面感知、實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能預(yù)測，提高城市安全運(yùn)行保障能力以及精細(xì)化服務(wù)管理能力。

應(yīng)急管理“數(shù)字化”“智慧化”

圖1 平臺(tái)示意圖

隨著城市化水平的提升，舊有城市基礎(chǔ)設(shè)施已無法滿足人們對城市服務(wù)功能和城市安全運(yùn)行系統(tǒng)的需求。廣州智投公司發(fā)揮國企擔(dān)當(dāng)，聚焦城市“生命線”，綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，為城市安全運(yùn)行提供感知、預(yù)警、應(yīng)急指揮方案。目前，針對燃?xì)夤芫W(wǎng)、樓宇消防和路燈安全等應(yīng)用場景，廣州智投公司已初步搭建基于CIM 智慧城市底座的智能化城市安全管理平臺(tái)，完成試點(diǎn)區(qū)域22套燃?xì)獗O(jiān)測設(shè)備布設(shè)、13 類11342 個(gè)點(diǎn)位消防感知終端及3869 套路燈實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入，初步完成風(fēng)險(xiǎn)評估、綜合評價(jià)、監(jiān)測預(yù)警等功能模塊的開發(fā)部署。

燃?xì)怙L(fēng)險(xiǎn)實(shí)現(xiàn)全流程跟蹤。目前運(yùn)行中的燃?xì)夤芫W(wǎng)存在埋深隱蔽，材質(zhì)老化腐蝕嚴(yán)重等問題，且受到第三方施工、雜散電流等影響，容易引起泄漏。一旦泄漏，燃?xì)庖讛U(kuò)散聚集到與燃?xì)夤芫€相鄰或交叉的地下空間，導(dǎo)致大規(guī)模燃?xì)獗ㄊ鹿省，F(xiàn)有燃?xì)獍踩芾硎侄坞y以及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃?xì)庑孤y以有效識(shí)別交叉風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)事故發(fā)生后，搶險(xiǎn)處置缺乏信息化綜合分析研判體系，事態(tài)難以科學(xué)評估，應(yīng)急救援難以科學(xué)、有效、精準(zhǔn)地開展。

針對燃?xì)夤芫W(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目通過對地下管線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及地面重點(diǎn)建筑分布進(jìn)行分析，辨識(shí)高風(fēng)險(xiǎn)交叉隱患點(diǎn)，結(jié)合測點(diǎn)優(yōu)化算法，在琶洲新港東路重點(diǎn)區(qū)域選取了22 個(gè)燃?xì)?、排水窨井進(jìn)行試點(diǎn)監(jiān)測。在窨井中布設(shè)的燃?xì)馇岸烁兄O(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測甲烷濃度，監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到系統(tǒng)，一旦濃度超過閾值將發(fā)生報(bào)警。發(fā)生報(bào)警后，系統(tǒng)將快速調(diào)取報(bào)警點(diǎn)地上地下周邊環(huán)境信息，結(jié)合擴(kuò)散分析、爆炸分析、風(fēng)險(xiǎn)要素分析等各類分析模型，綜合研判分析泄漏可能造成的次生衍生事故并預(yù)演評估事故后果，制定針對性的應(yīng)急處置方案，形成事故分析報(bào)告。報(bào)警信息和分析報(bào)告可實(shí)時(shí)推送給主管部門，輔助應(yīng)急救援管理，實(shí)時(shí)反饋處置進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)安全事件全流程跟蹤。

圖2 綜合研判分析功能截圖

圖3 燃?xì)獗O(jiān)測設(shè)備安裝現(xiàn)場

樓宇消防實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。高層建筑內(nèi)部消防設(shè)備設(shè)施種類及數(shù)目龐大，巡檢維修消防成本較高，消防管理部門工作壓力較大，導(dǎo)致部分消防設(shè)施疏于日常監(jiān)管，誤報(bào)率高。當(dāng)火情發(fā)生時(shí)設(shè)備設(shè)施難以發(fā)揮作用，初期火災(zāi)得不到及時(shí)控制，同時(shí)火情發(fā)現(xiàn)后，部分高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清晰，周邊危險(xiǎn)源情況不明，難以判斷火災(zāi)蔓延趨勢及燃燒態(tài)勢，應(yīng)急救援難度大。

針對樓宇消防風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目選取廣州報(bào)業(yè)文化中心作為試點(diǎn)，接入樓宇消防主機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)及消防相關(guān)視頻數(shù)據(jù)，并將各種消防設(shè)施的位置、報(bào)警、危險(xiǎn)源等信息進(jìn)行了數(shù)據(jù)整合。同時(shí)根據(jù)樓宇內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖構(gòu)建樓宇BIM 模型，實(shí)現(xiàn)可精細(xì)到每層樓的可視化管理，一張圖呈現(xiàn)建筑的結(jié)構(gòu)情況、室內(nèi)布局、消防設(shè)備分布情況和運(yùn)行狀態(tài)。報(bào)警發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)將快速定位報(bào)警樓層和具體位置，自動(dòng)調(diào)取周圍視頻監(jiān)控，直觀展現(xiàn)報(bào)警點(diǎn)情況。如遠(yuǎn)程判定為高度疑似真實(shí)火情，報(bào)警信息將實(shí)時(shí)推送給消控室工作人員進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核。同時(shí)系統(tǒng)將提示周邊重要目標(biāo)、危險(xiǎn)源、隱患情況，科學(xué)評估火災(zāi)發(fā)展趨勢，輔助消防應(yīng)急決策，指導(dǎo)消防人員現(xiàn)場處置，后續(xù)整理完成火警報(bào)告，并在系統(tǒng)中將該區(qū)域列為重點(diǎn)監(jiān)測對象持續(xù)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)消防安全應(yīng)急閉環(huán)管理。

路燈安全實(shí)現(xiàn)智慧化管控。路燈作為城市道路的末端基礎(chǔ)設(shè)施，易受到野蠻施工影響，造成破壞。且路燈管理部門冗雜，責(zé)任主體多而不實(shí)，監(jiān)管清單不明確，管理不流暢，統(tǒng)籌協(xié)作存在困難。

項(xiàng)目針對路燈安全風(fēng)險(xiǎn)，接入琶洲區(qū)域3869套路燈編號、類型、材質(zhì)等基礎(chǔ)信息，實(shí)時(shí)采集在線、亮燈、異常狀態(tài)及三相電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，在統(tǒng)一的監(jiān)測管理平臺(tái)上對路燈運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管，實(shí)時(shí)感知路燈的鄰近場景狀況，及時(shí)反饋漏電、故障等風(fēng)險(xiǎn)信息，輔助路燈安全事件應(yīng)急處置，跟蹤巡檢維護(hù)處置全流程，實(shí)現(xiàn)轄區(qū)路燈安全的一體化、協(xié)同化管控。

圖4 燃?xì)獗O(jiān)測界面截圖

創(chuàng)新模式，加快智慧城市發(fā)展

創(chuàng)新國企牽頭投資、政府統(tǒng)籌管理的建設(shè)運(yùn)營模式。廣州智投公司充分發(fā)揮國有企業(yè)在新城建中的引領(lǐng)作用，探索新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資模式，建立新城建資金多元合作機(jī)制。通過推動(dòng)項(xiàng)目的持續(xù)建設(shè)，帶動(dòng)廣州公共安全“科技+裝備+社會(huì)化服務(wù)”產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，依托實(shí)體產(chǎn)品催生安全服務(wù)，激發(fā)市場需求，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，產(chǎn)生“虹吸效應(yīng)”。同時(shí)，項(xiàng)目作為廣州市“新城建”試點(diǎn)建設(shè)工作的重要抓手，對周邊地區(qū)輻射影響巨大，在打造城市特色，商機(jī)拓展、推廣應(yīng)用等方面具有明顯優(yōu)勢。

創(chuàng)新智能化、精細(xì)化的城市治理模式。廣州市智能化城市安全管理平臺(tái)建設(shè)以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、CIM 平臺(tái)等信息技術(shù)為支撐，構(gòu)建全方位、多角度、立體化的城市安全運(yùn)行監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)感知運(yùn)行動(dòng)態(tài)。依托多災(zāi)種耦合和災(zāi)害事件鏈綜合預(yù)警技術(shù)，對城市重大安全風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行科學(xué)分析研判，實(shí)現(xiàn)對重特大事故的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析、事前預(yù)測預(yù)警，以及對城市綜合安全風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢的精準(zhǔn)反映，防止重大安全事件的發(fā)生，為精細(xì)化開展風(fēng)險(xiǎn)分級管控工作、完善閉環(huán)處置工作機(jī)制提供決策支持。

圖5 消防監(jiān)測界面截圖

圖6 消防視頻監(jiān)控界面截圖

建立全市統(tǒng)一的協(xié)同聯(lián)動(dòng)處理機(jī)制。目前城市安全問題管理存在多頭管理情況，風(fēng)險(xiǎn)管控領(lǐng)域條塊分割，數(shù)據(jù)資源無法有效整合，導(dǎo)致全域城市級安全應(yīng)用場景建設(shè)難以深入，城市運(yùn)行情況難以及時(shí)掌握。通過建設(shè)全市統(tǒng)一的城市級智能化安全管理平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)建統(tǒng)管，形成全景呈現(xiàn)城市安全態(tài)勢、精準(zhǔn)識(shí)別預(yù)警安全風(fēng)險(xiǎn)、高效科學(xué)處置突發(fā)事件、及時(shí)復(fù)盤提升治理效能的有機(jī)閉環(huán)。同時(shí)，通過集約化建設(shè)，能夠降低城市安全管理平臺(tái)建設(shè)及運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)治理主體、治理模式、治理效益和治理成本的“四個(gè)優(yōu)化”。接下來還將逐步完善城市安全監(jiān)測體系，建立協(xié)同指揮、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、綜合治理的長效機(jī)制，明確各管理機(jī)構(gòu)責(zé)權(quán)邊界，破除管理盲區(qū)，強(qiáng)化城市公共安全綜合保障能力，切實(shí)保障城市安全和社會(huì)和諧穩(wěn)定。

圖7 路燈監(jiān)測界面截圖

圖8 路燈基礎(chǔ)信息及監(jiān)測數(shù)據(jù)界面截圖

接下來，廣州智投公司將推動(dòng)智能化城市安全管理平臺(tái)持續(xù)匯聚整合CIM、車城網(wǎng)、工地視頻等各類城市安全相關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)工程對交換共享數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，實(shí)現(xiàn)綜合分析研判、展示與輔助應(yīng)急處置決策等功能應(yīng)用，賦能城市日常運(yùn)行管理和突發(fā)事件高效處置。同時(shí)，平臺(tái)充分預(yù)留未來安全專項(xiàng)拓展功能，以應(yīng)對未來廣州城市安全管理中面臨的新問題、新挑戰(zhàn)，全方位保障城市“生命線”安全。