物聯網技術在城市應急管理的應用與實踐

隨著經濟社會的快速發展，城市公共安全風險和隱患逐步增多，城市應急指揮技術支撐系統呈現出一些薄弱環節，主要體現在：城市運行監測信息獲取、公共安全風險和隱患監測、突發事件預測預警的技術手段需要進一步加強，資源整合、信息共享的力度需要進一步強化，智能分析、輔助決策水平需要進一步提高。迫切需要運用新的技術手段，有效提升現有的城市應急指揮技術支撐系統，加強系統的實時感知、信息共享和智能分析，提高城市安全運行動態監控、智能研判以及突發事件現場感知和快速反應能力，提升城市應急管理的輔助決策水平。

物聯網作為繼計算機、互聯網之后，世界信息化發展的第三次浪潮，已成為國家科技發展戰略的重要組成部分，是未來戰略性新興產業的主導力量之一。物聯網是指通過信息傳感設備（包括射頻識別、紅外感應、衛星定位、激光掃描和視頻監控等），按照約定的協議，把物品與網絡連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡，可以應用在城市應急管理信息的采集、傳輸、分析和應用等環節，在城市應急管理領域具有良好的發展前景。

北京市委、市政府高度重視物聯網產業發展和應用建設，提出要發展物聯網產業，優先應用于城市安全運行和應急管理，進一步提升政府管理和服務水平，為此制定了《北京市城市安全運行和應急管理領域物聯網應用建設總體方案》，根據應急管理體系和應急指揮技術支撐系統現狀，結合數據實時獲取、預測預警、智能研判、信息共享、應急聯動和輔助決策等需求，提出北京市安全運行和應急管理領域物聯網應用“1+1+N”的總體框架，即：一個市應急指揮平臺、一個市物聯網應用支撐平臺、多個由部門和區縣建設的物聯網應用管理系統和平臺，規范物聯網應用建設，實現城市日常管理與應急管理的有機結合。其中，北京市應急指揮平臺作為全市城市安全運行和應急管理的綜合指揮平臺，接入城市安全運行和應急管理物聯網信息，進行匯總和綜合展示，為領導全面掌控城市安全運行和應急管理情況提供服務，為開展科學決策提供輔助支撐；物聯網應用支撐平臺是北京市應急指揮平臺獲取各單位物聯網信息的總渠道，也是城市安全運行和應急管理部門開展信息共享交換的總樞紐，實現各類物聯網信息的規范接入、有效整合，支撐跨部門、跨區域的資源共享；各部門、各區縣建設物聯網應用管理系統和平臺，應用物聯網技術，通過各類感知設備，實時獲取物聯網管理對象的感知信息，進行實時化、精細化、智能化管理。

一、物聯網技術在應急管理中的應用

2011年3月，《北京市人民政府辦公廳關于印發北京市城市安全運行和應急管理領域物聯網應用建設總體方案的通知》（京政辦發【2011】14號）發布，正式開始建設城市安全運行和應急管理領域的物聯網應用示范工程，包括城市安全運行和應急管理物聯網應用輔助決策系統工程、物聯網應用支撐平臺工程、春節期間煙花爆竹綜合管理物聯網應用示范工程、“城市生命線”實時監測物聯網應用示范工程、安全生產物聯網應用示范工程、“政治中心區”綜合管理物聯網應用示范工程、軌道交通安全防范物聯網應用示范工程、極端天氣條件下保持道路交通暢通物聯網應用示范工程、城市運行保障和應急搶險車輛衛星定位管理物聯網應用示范工程、區縣和社區綜合監管物聯網應用示范工程等。

通過上述示范工程建設，完善應急指揮平臺，針對應急管理重點領域開展物聯網技術應用，進一步提高監測管理水平和應急處置能力，為深化物聯網技術應用、創新管理模式奠定基礎，實現城市安全運行和應急管理物聯網信息的接入、匯總和綜合展示，為全面掌控城市安全運行和應急管理情況提供服務，為開展科學決策提供輔助支撐。

北京東方正通科技有限公司是北京市政府參與投資的物聯網應急領域高科技企業，在2012年中標承擔“北京市城市安全運行和應急管理領域的物聯網應用示范工程”的安全生產物聯網應用示范工程、軌道交通安全防范物聯網應用示范工程。

“安全生產物聯網應用示范工程”在高危行業和領域開展示范建設應用，實時監測重大危險源和其他高風險場所、裝置的各類實時監測信息，進行綜合加工并開展智能分析，建立生產安全事故風險源動態監控系統，提高安全監管部門和相關單位的安全生產日常監管、風險管理、預測預警和應急處置能力，有效降低安全生產事故率。在支撐安全監管業務的同時，通過市物聯網應用支撐平臺，以系統接入和數據共享的方式接入市應急指揮平臺，為市領導和相關單位提供信息服務，并為市領導掌控本市安全生產總體情況提供服務。

具體做法是，在煤礦加裝氣體濃度、定位、壓力等傳感器和數字攝像頭，實時監控井下環境參數、人員位置和設備運行狀態信息，進行窒息、機械傷害和冒頂等事故的預測預警。在金屬非金屬礦山和尾礦庫加裝位移、水位等傳感器和數字攝像頭，實時監控環境狀態參數和關鍵設備工作參數，進行邊坡坍塌、透水、冒頂等事故的預測預警。在危險化學品生產企業、加油站和油庫等單位內部及周邊加裝液位、氣體濃度和溫濕度等傳感器和數字攝像頭，實時監控危險源狀態參數和風險點圖像信息，進行爆炸、氣體擴散等事故的預測預警。在冶金、建材、食品等重點工業企業重要生產裝置及周邊加裝氣體濃度、溫度等傳感器，監測生產運行參數和環境狀態參數，進行爆炸、氣體擴散等事故的預測預警。在支撐安全監管業務的同時，通過市物聯網應用支撐平臺，以系統接入和數據共享的方式接入市應急指揮平臺，為市政府和相關單位提供信息服務。

“軌道交通安全防范物聯網應用示范工程”重點針對軌道交通運行中的大客流沖擊、極端天氣和治安防范等事件開展，建設物聯網監測系統，接入各類感知信息，開發軌道交通安全保障綜合分析系統，及時掌握部分地鐵車站的站前廣場、主要地下換乘站和重點區域車站的實時信息，加強與地面交通和公眾的信息互動，為相關部門及時準確掌握本市軌道交通運行情況提供服務，提高地面交通與軌道交通的協調聯動水平，降低大客流沖擊造成的影響，增強突發事件的應對能力。并通過市物聯網應用支撐平臺，以系統接入和數據共享的方式接入市應急指揮平臺。

具體做法是，在試點的軌道交通大客流沖擊嚴重的車站、重點換乘通道和換乘站，增設數字攝像頭，智能監控人流密度、人流量和人員非法越界等異常行為，并實現智能分析與預測預警功能。在試點站增設核輻射、煙氣、溫度等傳感器，獲取煙氣、溫度、有毒有害氣體、核輻射等感知信息，對危險品違法攜帶等行為進行智能識別和分析，并開發治安防控預警系統。在重點車站安裝可變情報板等設備，及時向公眾發布軌道交通運營狀況信息。

通過上述示范工程建設，針對應急管理重點領域開展物聯網技術應用，完善了應急指揮平臺，進一步提高了監測管理水平和應急處置能力，為深化物聯網技術應用、創新管理模式奠定了基礎。

二、物聯網技術在應用示范工程中的特點與創新

在物聯網應用示范工程的設計和建設中，充分體現了物聯網的技術特點，采用靈活的平臺架構，實現海量物聯網數據接入能力，實現各類用戶數據共享。利用實時數據處理技術，實現監測數據的自動實時采集匯聚，通過前端感知設備和高效的實時數據庫，實現各類傳感監測數據、視頻數據的自動采集、匯聚。借助多種智能化分析工具實現監測數據的多維度分析與動態展現，物聯數據的多時態、多維度的動態展現。為應急管理提供全面、準確、及時的數據分析和展現。利用專業分析模型實現預測預警和后果評估，提供以智能化監測預警為核心的預警調度應用，為安全生產監管和軌道交通安全防范提供智能化分析手段。

物聯網應用示范工程實現了物聯網數據在應急領域的應用創新，將物聯網技術與應急管理業務相結合，在監測預警、應急準備、應急管理、事故調查等各個應急管理環節，實現了物聯網數據與業務流程關聯應用，解決了以前無法解決的問題，為管理部門提供了實時、先進、直觀的技術手段。例如，在安全生產管理方面，通過示范工程建設，預警系統可以根據采集氣象信息，當預計出現大風、暴雨、雷電天氣時，自動向高空作業等特種作業人員發出預警信息，提示停止作業。將來特種作業人員配置定位偵測系統后，可以對特種作業人員的位置和狀態進行自動檢測，發現仍在作業的人員，向管理部門做出提示。在軌道交通監測管理方面，通過示范工程建設，對地鐵的大客流監測從以往人工經驗推斷，升級到精準判斷、智能預警。通過分布在地鐵出入口、站臺、換乘通道的客流感知設備和視頻圖像智能分析系統，實現客流密度實時監測，結合專業客流分析模型，可以提前15分鐘測算出會出現大客流的車站，并向管理部門做出預警提示。

三、物聯網技術前景展望

作為溝通客觀物理世界和主觀感知世界的載體與橋梁，物聯網最大的優勢在于，通過廣泛分布的傳感監測系統，以更直接、更精確的方式對環境信息進行全面監測，進而實現對復雜環境或復雜事件的精確感知。在應急平臺中，構建基于物聯網的信息采集、分析和預警系統，一方面可以實現對突發災難性環境（如環境污染、?；钒踩?、地鐵、廣場等人群密集區域的火險及地震等災難事件）的精確監測；另一方面，可利用網絡中具有定位和通信模塊的多模移動信息采集終端，提供設備和救援人員的實時定位跟蹤；結合電子地圖，將現場動態信息與應急平臺綜合數據庫和模型庫的各類信息融合，依據事件專業分析模型，形成較為完備的事件態勢圖，對突發性公共安全事件的蔓延方向、蔓延速率、危險區域、發展趨勢等進行動態預測，進而為輔助決策提供科學依據。

伴隨著物聯網的廣泛應用，應急平臺連接的設備單元和子系統的數量會越來越大，各子系統之間或者單元之間的交互作用非常復雜，而且還有人與機、機與機、人與人的聯系，充分地體現了開放的復雜巨系統的概念。因此，針對此類復雜巨系統的設計和建設，應該遵循系統工程理論，以辯證唯物主義為指導，立足于對現代科學技術體系的整體把握，使用以信息技術為核心的高新技術，通過從定性到定量綜合集成研討廳體系的組織形式，集信息與知識、理論與經驗、定性知識與定量知識、人腦智能與電腦智能之大成，獲得解決復雜問題所需的方法。

與物聯網技術相結合的城市應急管理平臺系統發展空間巨大，應用前景廣闊。應急平臺對多部門聯動、應急現場信息共享、應急現場環境感知的需求日增加強，物聯網的技術特點恰好能與這些需求相吻合，基于物聯網技術的應急平臺將從示范工程階段迅速進入實際應用，應提高城市應急管理平臺保障公共安全和處置突發公共事件的能力，最大程度地預防和減少突發公共事件及其造成的損失。

（責任編輯：趙靜）