智慧城市背景下城市燃?xì)獯嬖趩栴}及發(fā)展方向

1 智慧城市對(duì)城市燃?xì)獾挠绊?/h2>

智慧城市發(fā)展背景下數(shù)據(jù)分析、人工智能等技術(shù)的發(fā)展給城市燃?xì)庑袠I(yè)轉(zhuǎn)型指引了方向，城市燃?xì)馄髽I(yè)如何在保證安全運(yùn)營的前提下實(shí)現(xiàn)智慧化轉(zhuǎn)型，是當(dāng)前城市燃?xì)饷媾R的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

2021年湖北十堰的“6·13”燃?xì)獗ㄊ录斑|寧沈陽的“10·21”燃?xì)獗ㄊ录?/p>

引起了公眾對(duì)城市燃?xì)獍踩年P(guān)注，同時(shí)也給城市燃?xì)膺\(yùn)營帶來一定的壓力，基于安全運(yùn)營基礎(chǔ)的城市燃?xì)庵腔刍D(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨。智慧城市理念是,未來的城市發(fā)展必將與科技融合,而核心管理系統(tǒng)的創(chuàng)新不僅能提升城市的服務(wù)效能,也能為居民提供更好的生活環(huán)境

。

智慧城市下政策、新技術(shù)發(fā)展、安全生產(chǎn)要求及數(shù)據(jù)管理安全都影響著城市燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展方向。

① 政策

根據(jù)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，“十四五”時(shí)期，要加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系，建設(shè)能源強(qiáng)國，全力保障國家能源安全，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。為了達(dá)到規(guī)劃中要求，城市燃?xì)馐桩?dāng)其沖。

② 新技術(shù)發(fā)展

近年來，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、邊緣計(jì)算等新技術(shù)得到飛速發(fā)展并逐步滲入到傳統(tǒng)行業(yè)當(dāng)中。

2.2.1 流域土壤侵蝕估算 USLE(The Universal Soil Loss Equation)，即通用土壤流失方程[5]，該模型考慮研究區(qū)降雨、土壤及地形等實(shí)際自然地理情況，并考慮作物耕種與管理等人為因素，對(duì)流域內(nèi)土壤侵蝕的平均速率進(jìn)行估算，該結(jié)果與流域給定的容許土壤流失量相比，可以為土壤侵蝕的防治提供一定的指導(dǎo)[6-8].

③ 安全生產(chǎn)要求

2021年公布的《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》

，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了安全生產(chǎn)的重要性，安全生產(chǎn)進(jìn)入了一個(gè)空前的時(shí)期。

④ 管網(wǎng)密閉空間隱患

城市燃?xì)廨斉浜驼{(diào)度采用的控制系統(tǒng)種類繁多，如何管理燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)營數(shù)據(jù)、保障運(yùn)營數(shù)據(jù)安全，是決定燃?xì)獍踩\(yùn)營的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。

定義4：從容量為N的總體中抽取容量為n的樣本，可將總體分成均衡的若干部分，然后按照預(yù)先制定的規(guī)則，從每一部分抽取一個(gè)個(gè)體，得到所需要的樣本，這種抽樣的方法叫做系統(tǒng)抽樣．

2 燃?xì)夤芫W(wǎng)管理存在的問題

① 存量鋼質(zhì)管道管理

學(xué)生公寓網(wǎng)不能簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)為和普通社區(qū)網(wǎng)一樣只提供運(yùn)營商服務(wù)，而是要納入學(xué)校統(tǒng)一管理，作為校園網(wǎng)的一部分。根據(jù)我校采取原校園網(wǎng)核心和公寓網(wǎng)核心直接連接的方式，打通兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，融合為一張更大的校園網(wǎng)。校園網(wǎng)和公寓網(wǎng)的認(rèn)證系統(tǒng)采取定時(shí)和觸發(fā)兩種方式同步兩邊的賬號(hào)和密碼，實(shí)現(xiàn)師生在教學(xué)辦公區(qū)和公寓使用一套上網(wǎng)賬號(hào)和密碼。

c.完成整改并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)估

② 數(shù)據(jù)采集

根據(jù)以上觀測(cè)變量,設(shè)計(jì)相關(guān)調(diào)查問卷,對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行量化,使用SPSS 19.0作為分析工具.對(duì)免費(fèi)開放感知、地方依賴以及地方認(rèn)同相關(guān)項(xiàng)目采取“1=非常不同意，2=不同意，3=說不清，4=同意，5=非常同意”的5級(jí)李克特量表,公園滿意度則使用“1=非常不滿意，2=不滿意，3=中立，4=滿意，5=非常滿意”的5級(jí)李克特量表．

城市燃?xì)夤艿罃?shù)據(jù)主要分為建設(shè)期數(shù)據(jù)和運(yùn)營期數(shù)據(jù)。建設(shè)期由于施工建設(shè)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求不高，導(dǎo)致建設(shè)期管道本體數(shù)據(jù)采集不全，管道管理缺乏數(shù)據(jù)支撐，難以通過有效手段科學(xué)地開展管道剩余壽命評(píng)估，從而導(dǎo)致針對(duì)管道維修、維護(hù)等工作的人力、物力和財(cái)力投入無法進(jìn)行有效預(yù)估，導(dǎo)致投入的費(fèi)用無法集中解決重要的隱患問題。另一方面，管道運(yùn)營期投入了大量的針對(duì)管道、閥門、閥室等終端的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獨(dú)立、分散，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各異，數(shù)據(jù)融合度不夠，無法使用采集到的數(shù)據(jù)直接指導(dǎo)日常的運(yùn)營管理工作。

③ 山地管道日常巡檢

① 開展鋼質(zhì)管道全面檢驗(yàn)

④ 數(shù)據(jù)管理安全

只能這樣了，何良諸繞到車那面，蹲在踏板上，小勺沒有發(fā)現(xiàn)。就是看見了，車門外掛大肉，也不是司機(jī)買的。卡車起動(dòng)，加速，寒風(fēng)呼嘯，出街口后，道路孬，車沒命地顛簸，何良諸摳車門的手，凍得粘住了，挺起脖子，看見趙集直勾勾前視，嘴角掛著暖和的笑。何良諸憤怒了，這家伙，怎么會(huì)笑！車沒有停下的意思，叫車豁子涮了！何良諸又急又恨，心里明白，卻不敢亂動(dòng)，舉了幾次，終于把凍僵的手像棍子似豎起來，梆梆梆敲玻璃。趙集嚇了一跳，才想起門外掛塊肉，急煞車。趙集扭身推車門，何良諸蹲在踏板上。趙集貼住車窗，叫嚷：“下去。”

第三方工地施工的現(xiàn)象存在于大多數(shù)城市，根據(jù)現(xiàn)有地方性燃?xì)獍踩芾硪?guī)章制度，已經(jīng)明確規(guī)定了管道周邊施工的邊界、要采取的措施、施工報(bào)備流程。極端情況下施工單位會(huì)在燃?xì)夤艿辣O(jiān)管人員不在場(chǎng)的情況下違規(guī)作業(yè)、野蠻施工，造成燃?xì)夤艿辣黄茐摹３鞘兄袎喝細(xì)夤艿缆竦剌^淺，周圍人群密集，施工破壞造成的燃?xì)庑孤┍ㄊ鹿蕦?huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。

在低壓氮?dú)舛蚊芊鈿饪偣苌显O(shè)有安全閥，設(shè)定壓力0.6 MPa，保護(hù)二次密封氣不超壓。兩路外部密封氣與自身工藝氣之間設(shè)有自動(dòng)切換閥，在壓縮機(jī)運(yùn)行正常后可以將外部密封氣自動(dòng)切換到自身工藝氣[2]。

⑤ 第三方工地非法入侵

d.開展風(fēng)險(xiǎn)管控

密閉空間長(zhǎng)久存在給燃?xì)夤芫W(wǎng)帶來了重大的安全隱患，其隱蔽性往往難以發(fā)覺。

3 城市燃?xì)庑袠I(yè)未來發(fā)展方向

管道巡查巡檢是日常性的工作，主要目的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道周圍安全隱患并采取措施。城市燃?xì)夤艿辣椴际姓缆芳吧降兀姓缆吠ㄟ^路巡或機(jī)動(dòng)車載巡，可有效完成日常巡查巡檢任務(wù)。山地道路崎嶇偏遠(yuǎn)，特別是臺(tái)風(fēng)、暴雨等天氣時(shí)，很難做到規(guī)定的巡查巡檢頻率。山地邊坡容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害等危險(xiǎn)狀況，降低巡查巡檢頻率會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害隱患存在的時(shí)間延長(zhǎng)，一旦發(fā)生則會(huì)造成重大安全事故。極端天氣下的巡查巡檢也會(huì)對(duì)巡查巡檢人員造成人身傷害，得不償失。

TSG D7004—2010《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則 公用管道》要求，為了保證埋地鋼質(zhì)管道安全運(yùn)行，需對(duì)埋地鋼質(zhì)管道進(jìn)行定期檢驗(yàn)。鋼質(zhì)管道全面檢驗(yàn)內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)收集、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)管控。城市燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道大多運(yùn)行逾10 a，進(jìn)入了事故發(fā)生的高峰期，一旦發(fā)生腐蝕泄漏或斷裂，往往引起火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故。需要采用可靠的檢驗(yàn)技術(shù)，定期對(duì)在役埋地鋼質(zhì)管道進(jìn)行全面檢驗(yàn)，避免發(fā)生管道泄漏和爆炸事故

。

a.收集全面檢驗(yàn)所需管道數(shù)據(jù)

采用資料審查、區(qū)段劃分、敷設(shè)環(huán)境調(diào)查、防腐層不開挖檢測(cè)等技術(shù)手段，對(duì)埋地燃?xì)夤艿篱_展數(shù)據(jù)收集。

b.對(duì)埋地管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評(píng)估

如果能夠堅(jiān)持連續(xù)三周不吸煙，這次戒煙可能就會(huì)有成功的希望，這幾天雖然精神上有煩惱，但老聞?dòng)X得胸口、喉嚨舒服清暢多了，胃口好，飯量也有所增加。

采用管道劃分、計(jì)算失效可能性得分、計(jì)算失效后果得分、計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值、確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)等方法，對(duì)埋地燃?xì)夤艿篱_展風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評(píng)估。

20世紀(jì)80、90年代，城市燃?xì)夤艿酪凿撡|(zhì)管道為主。2000年之后，每個(gè)城市根據(jù)城市發(fā)展需要，對(duì)中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行改造，將部分中壓鋼質(zhì)燃?xì)夤艿捞鎿Q為PE管道。部分鋼質(zhì)管道無法通過管道內(nèi)檢測(cè)等技術(shù)手段開展檢測(cè)工作，也就無法通過腐蝕評(píng)價(jià)等技術(shù)對(duì)管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。有的城市在實(shí)際對(duì)中壓管網(wǎng)運(yùn)營管理中，考慮到運(yùn)營成本或維修維護(hù)便利性，管理重點(diǎn)主要集中在PE管道上，從而造成了鋼質(zhì)管道管理上的疏忽。

鄉(xiāng)村旅游發(fā)展過程中需要與其他產(chǎn)業(yè)融合，例如延伸當(dāng)?shù)靥厣?jié)慶、農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈，提升附加值。結(jié)合珠三角地區(qū)游客都比較熟悉的桑基魚塘，除了讓游客觀看和游覽，還要給游客提供親身參與桑樹種植的旅游活動(dòng)，讓游客能更深刻地了解嶺南地區(qū)的漁耕文明，同時(shí)還能品嘗親自采摘的桑果；另一方面，延伸服務(wù)，增強(qiáng)旅游者的體驗(yàn)，如增加互聯(lián)網(wǎng)的宣傳與意見反饋，增加主客之間、游客之間的互動(dòng)；完善鄉(xiāng)村旅游商品的購買寄送等。

針對(duì)全面檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題，由燃?xì)夤艿澜?jīng)營企業(yè)完成問題整改，再由檢驗(yàn)單位進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)合格后再由檢測(cè)單位進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)再評(píng)估。

基于傳統(tǒng)東方家庭觀念的延續(xù)，我國和東亞的許多國家一樣雖然致力于開發(fā)家庭養(yǎng)老的功能，提倡和鼓勵(lì)“多代同居”的模式，但確實(shí)已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代人的居住生活理念。隨著我國人口流動(dòng)和生活理念變化，城鄉(xiāng)空巢家庭數(shù)量不斷增多，根據(jù)民政部的數(shù)據(jù)，目前我國城鄉(xiāng)空巢家庭超過50%，部分大中城市達(dá)到70%。全國65歲以上“空巢老人”有4150萬人，到“十二五”期末將超過5100萬人，占老年人口近1/4[2]。空巢家庭中，一成的老人是單身。代際分離增加了家庭養(yǎng)老的困難。

對(duì)GIS系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)注，按照風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別進(jìn)行顏色劃分，建立管道風(fēng)險(xiǎn)管控圖層

。

② 建立管道管理數(shù)據(jù)庫

當(dāng)前燃?xì)夤艿澜?jīng)營企業(yè)存在管道數(shù)據(jù)資源獨(dú)立分散、數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)內(nèi)容缺失、數(shù)據(jù)管理不到位等問題

，依托現(xiàn)有的數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)，建立管道管理數(shù)據(jù)庫。以生產(chǎn)運(yùn)營和管理的實(shí)際流程為實(shí)體對(duì)象，明確數(shù)據(jù)來源，防止數(shù)據(jù)孤島發(fā)生，采用“源頭采集，避免重復(fù)錄入”的原則，依托就地錄入模式，將各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)規(guī)范化處理后進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和集中管理。根據(jù)應(yīng)用需求，建立對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源在生產(chǎn)運(yùn)營及領(lǐng)導(dǎo)決策中的輔助作用。以應(yīng)用為基礎(chǔ)，全域范圍內(nèi)建立數(shù)據(jù)模型，保證數(shù)據(jù)高效管理和數(shù)據(jù)安全。利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，將不同源的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、清理、轉(zhuǎn)換和挖掘，全面綜合分析數(shù)據(jù)，為管理層提供決策支持

。

③ 無人機(jī)巡查巡檢

現(xiàn)階段，無人機(jī)巡查巡檢用來彌補(bǔ)人工巡檢的不足，特別針對(duì)特殊情況可以達(dá)到良好的應(yīng)用效果。對(duì)于管道經(jīng)過的山地等復(fù)雜情況,一般人工巡檢費(fèi)時(shí)費(fèi)力，數(shù)據(jù)采集困難，利用無人機(jī)巡檢可以克服地形障礙，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)及發(fā)現(xiàn)安全隱患。進(jìn)一步通過長(zhǎng)期的圖片及影像對(duì)比分析，可以自動(dòng)對(duì)比分析出管道周邊區(qū)域的地理信息。針對(duì)山地燃?xì)夤芏危矛F(xiàn)有GIS系統(tǒng)，采用無人機(jī)巡查巡檢是可行并且便于操作的。在無人機(jī)沿燃?xì)夤艿里w行中，首先將燃?xì)夤艿赖臉饵c(diǎn)位置與高程信息輸入系統(tǒng)，通過拍攝遙感圖像時(shí)的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)和無人機(jī)航行3個(gè)姿態(tài)角，通過計(jì)算獲得無人機(jī)的姿態(tài)信息

。

④ 管道密閉空間泄漏預(yù)警

由式(1)至式(16)可解得T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9,T10,T11,T12和T14，并由此可得循環(huán)的量綱-功率

可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸有3要素：可燃?xì)怏w體積分?jǐn)?shù)在爆炸極限范圍、相對(duì)密閉空間或約束條件空間、點(diǎn)火源

。在密閉空間內(nèi)，一旦發(fā)生微小的燃?xì)庑孤纯尚纬煽扇細(xì)怏w聚集的情況，屬于安全隱患。通過日常人工巡查巡檢，可以發(fā)現(xiàn)比較明顯的密閉空間，采取合理的措施即可消除隱患。燃?xì)庑孤┍O(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是當(dāng)前應(yīng)用較為成熟的系統(tǒng)之一。燃?xì)庑孤┍O(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)由泄漏監(jiān)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)服務(wù)器、監(jiān)測(cè)平臺(tái)及監(jiān)控中心組成。系統(tǒng)安裝在密閉空間內(nèi)，將采集到的數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，當(dāng)泄漏監(jiān)測(cè)裝置采集到的甲烷體積分?jǐn)?shù)超過預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值時(shí)，泄漏監(jiān)測(cè)裝置將跳過預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間間隔，立即將甲烷體積分?jǐn)?shù)及報(bào)警信息發(fā)送至監(jiān)測(cè)平臺(tái)。相關(guān)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)或大屏幕上展示，根據(jù)上傳的甲烷體積分?jǐn)?shù)對(duì)事件等級(jí)分類，將泄漏報(bào)警等決策依據(jù)推送至監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)密閉空間泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警

。

⑤ 開展光纖振動(dòng)預(yù)警

第三方施工侵害引發(fā)的管道事故具有隱蔽的突發(fā)性，僅靠人工巡查巡檢難以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并采取措施，人工巡查巡檢無法全天候?qū)艿肋M(jìn)行全面的連續(xù)監(jiān)控，長(zhǎng)期的人工投入與燃?xì)夤镜统杀緫?zhàn)略發(fā)展要求不符

。光纖震動(dòng)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以單模光纖作為傳感介質(zhì)，對(duì)光纖感應(yīng)范圍內(nèi)埋設(shè)的燃?xì)夤艿肋M(jìn)行長(zhǎng)距離實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，主要由傳感光纖和集成處理主機(jī)組成。光纖中傳播的光信號(hào)受到外界面振動(dòng)事件影響，產(chǎn)生擾動(dòng)信號(hào)，通過集成處理主機(jī)對(duì)接收到的擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，可以準(zhǔn)確地獲取振動(dòng)事件的基本情況，包括事件發(fā)生的時(shí)間、位置、位移、壓力、應(yīng)變、溫度等信息，從而進(jìn)一步判斷事件類別，達(dá)到及時(shí)預(yù)警的目的

。

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