廣州搭建智能化城市安全管理平臺

文|陳寧

近年來，各類城市安全事故嚴重危害著人民群眾的生命財產安全。以燃氣安全為例，據不完全統計，2016-2020年我國共發生燃氣爆炸事故3943 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。種種事故暴露出當前我國部分城市安全風險底數仍然不清、安全辨識水平不高、安全管理手段落后、風險化解能力不強等突出問題，城市安全風險防范治理刻不容緩。

為貫徹新城建“加強智能化城市安全管理體系建設”政策要求，滿足廣州城市安全管理的現實需要，推動城市治理現代化、精細化,由廣州市住建局牽頭，廣州市智慧城市投資運營有限公司（以下簡稱廣州智投公司）投資建設運營，計劃在廣州琶洲島試點建設基于城市信息模型（CIM）的智能化城市安全管理平臺。

城市安全“一圖總覽、一網統管”

2021年7月，廣州智投公司啟動廣州市智能化城市安全管理平臺項目一期試點建設。通過整合接入CIM 平臺現有數據資源，面向重點區域，建設覆蓋燃氣管網、路面塌陷、交通橋梁、綜合管廊、供電設施、樓宇消防和路燈安全等風險防控應用場景。以“點、線、面”相結合的方式，統籌分析評估城市復雜耦合風險，開展前端物聯網感知系統建設和智能化基礎設施改造，搭建“一圖總覽、一網統管”的城市級管理平臺，全景呈現城市整體安全運行態勢，實現城市安全運行全面感知、實時監測和智能預測，提高城市安全運行保障能力以及精細化服務管理能力。

應急管理“數字化”“智慧化”

圖1 平臺示意圖

隨著城市化水平的提升，舊有城市基礎設施已無法滿足人們對城市服務功能和城市安全運行系統的需求。廣州智投公司發揮國企擔當，聚焦城市“生命線”，綜合運用大數據、5G、物聯網等先進技術，為城市安全運行提供感知、預警、應急指揮方案。目前，針對燃氣管網、樓宇消防和路燈安全等應用場景，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，完成試點區域22套燃氣監測設備布設、13 類11342 個點位消防感知終端及3869 套路燈實時數據接入，初步完成風險評估、綜合評價、監測預警等功能模塊的開發部署。

燃氣風險實現全流程跟蹤。目前運行中的燃氣管網存在埋深隱蔽，材質老化腐蝕嚴重等問題，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，燃氣易擴散聚集到與燃氣管線相鄰或交叉的地下空間，導致大規模燃氣爆炸事故。現有燃氣安全管理手段難以及時發現燃氣泄漏，難以有效識別交叉風險，當事故發生后，搶險處置缺乏信息化綜合分析研判體系，事態難以科學評估，應急救援難以科學、有效、精準地開展。

針對燃氣管網風險，項目通過對地下管線拓撲結構及地面重點建筑分布進行分析，辨識高風險交叉隱患點，結合測點優化算法，在琶洲新港東路重點區域選取了22 個燃氣、排水窨井進行試點監測。在窨井中布設的燃氣前端感知設備，實時監測甲烷濃度，監測數據實時上傳到系統，一旦濃度超過閾值將發生報警。發生報警后，系統將快速調取報警點地上地下周邊環境信息，結合擴散分析、爆炸分析、風險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演評估事故后果，制定針對性的應急處置方案，形成事故分析報告。報警信息和分析報告可實時推送給主管部門，輔助應急救援管理，實時反饋處置進度，實現安全事件全流程跟蹤。

圖2 綜合研判分析功能截圖

圖3 燃氣監測設備安裝現場

樓宇消防實現閉環管理。高層建筑內部消防設備設施種類及數目龐大，巡檢維修消防成本較高，消防管理部門工作壓力較大，導致部分消防設施疏于日常監管，誤報率高。當火情發生時設備設施難以發揮作用，初期火災得不到及時控制，同時火情發現后，部分高層建筑內部結構不清晰，周邊危險源情況不明，難以判斷火災蔓延趨勢及燃燒態勢，應急救援難度大。

針對樓宇消防風險，項目選取廣州報業文化中心作為試點，接入樓宇消防主機監測數據及消防相關視頻數據，并將各種消防設施的位置、報警、危險源等信息進行了數據整合。同時根據樓宇內部結構圖構建樓宇BIM 模型，實現可精細到每層樓的可視化管理，一張圖呈現建筑的結構情況、室內布局、消防設備分布情況和運行狀態。報警發生時，系統將快速定位報警樓層和具體位置，自動調取周圍視頻監控，直觀展現報警點情況。如遠程判定為高度疑似真實火情，報警信息將實時推送給消控室工作人員進行現場復核。同時系統將提示周邊重要目標、危險源、隱患情況，科學評估火災發展趨勢，輔助消防應急決策，指導消防人員現場處置，后續整理完成火警報告，并在系統中將該區域列為重點監測對象持續監控，實現消防安全應急閉環管理。

路燈安全實現智慧化管控。路燈作為城市道路的末端基礎設施，易受到野蠻施工影響，造成破壞。且路燈管理部門冗雜，責任主體多而不實，監管清單不明確，管理不流暢，統籌協作存在困難。

項目針對路燈安全風險，接入琶洲區域3869套路燈編號、類型、材質等基礎信息，實時采集在線、亮燈、異常狀態及三相電壓、電流、功率等數據，在統一的監測管理平臺上對路燈運行狀態進行實時監管，實時感知路燈的鄰近場景狀況，及時反饋漏電、故障等風險信息，輔助路燈安全事件應急處置，跟蹤巡檢維護處置全流程，實現轄區路燈安全的一體化、協同化管控。

圖4 燃氣監測界面截圖

創新模式，加快智慧城市發展

創新國企牽頭投資、政府統籌管理的建設運營模式。廣州智投公司充分發揮國有企業在新城建中的引領作用，探索新型城市基礎設施建設投資模式，建立新城建資金多元合作機制。通過推動項目的持續建設，帶動廣州公共安全“科技+裝備+社會化服務”產業高質量發展，促進產業升級，優化產業結構，依托實體產品催生安全服務，激發市場需求，擴大產業規模，產生“虹吸效應”。同時，項目作為廣州市“新城建”試點建設工作的重要抓手，對周邊地區輻射影響巨大，在打造城市特色，商機拓展、推廣應用等方面具有明顯優勢。

創新智能化、精細化的城市治理模式。廣州市智能化城市安全管理平臺建設以物聯網、云計算、大數據、CIM 平臺等信息技術為支撐，構建全方位、多角度、立體化的城市安全運行監測物聯網，實時感知運行動態。依托多災種耦合和災害事件鏈綜合預警技術，對城市重大安全風險隱患進行科學分析研判，實現對重特大事故的運行風險分析、事前預測預警，以及對城市綜合安全風險態勢的精準反映，防止重大安全事件的發生，為精細化開展風險分級管控工作、完善閉環處置工作機制提供決策支持。

圖5 消防監測界面截圖

圖6 消防視頻監控界面截圖

建立全市統一的協同聯動處理機制。目前城市安全問題管理存在多頭管理情況，風險管控領域條塊分割，數據資源無法有效整合，導致全域城市級安全應用場景建設難以深入，城市運行情況難以及時掌握。通過建設全市統一的城市級智能化安全管理平臺，可實現統建統管，形成全景呈現城市安全態勢、精準識別預警安全風險、高效科學處置突發事件、及時復盤提升治理效能的有機閉環。同時，通過集約化建設，能夠降低城市安全管理平臺建設及運營成本，實現治理主體、治理模式、治理效益和治理成本的“四個優化”。接下來還將逐步完善城市安全監測體系，建立協同指揮、應急聯動、綜合治理的長效機制，明確各管理機構責權邊界，破除管理盲區，強化城市公共安全綜合保障能力，切實保障城市安全和社會和諧穩定。

圖7 路燈監測界面截圖

圖8 路燈基礎信息及監測數據界面截圖

接下來，廣州智投公司將推動智能化城市安全管理平臺持續匯聚整合CIM、車城網、工地視頻等各類城市安全相關實時監測數據，并通過數據工程對交換共享數據進行分析和挖掘，實現綜合分析研判、展示與輔助應急處置決策等功能應用，賦能城市日常運行管理和突發事件高效處置。同時，平臺充分預留未來安全專項拓展功能，以應對未來廣州城市安全管理中面臨的新問題、新挑戰，全方位保障城市“生命線”安全。