探索城市燃氣安全隱患管控新模式

楊鎮宇?賈江輝?曹詩嘉?李會明?余水平

一、引言

近年來，燃氣安全事故頻發。據不完全統計，2022年第三季度全國（不含港澳臺地區）發生燃氣事故216起，死亡17人、受傷136人，其中較大事故2起。其中，按照事故類型劃分，居民用戶事故121起，工商業用戶事故45起，管網事故47起，廠站事故3起。按照氣源種類劃分，天然氣事故59起，液化石油氣事故149起，氣源待核實事故8起。國家住房和城鄉建設部等部委《關于加強城市地下市政基礎設施建設的指導意見》和《關于進一步加強城市基礎設施安全運行監測的通知》等文件中強調，要加快燃氣、供水、排水、熱力等安全運行監測系統建設，運用5G、物聯網、人工智能、大數據等技術，對管網漏損、燃氣安全等進行整體監測、及時預警和應急處置，提升城市地下市政基礎設施數字化、智能化水平。

針對燃氣安全管控中隱患種類多、事發因素復雜、安全監管難等痛點難點，本文通過對燃氣行業發生的事故數據及事故原因進行分析，充分借鑒國內外燃氣安全監測預警的先進技術和經驗，提出韌性城市燃氣安全“三位一體”全管控建設理念，以物聯網、人工智能等科技賦能風險防控，構建智能化、數字化的燃氣安全運行監測體系，并通過在北京市懷柔區韌性城市建設中的成功應用，實現燃氣安全風險防控科學管控和精細化治理，切實保障了城市安全運行。

二、原因分析與經驗借鑒

（一）燃氣事故原因分析

依據中國城市燃氣協會安全管理工作委員會和中國燃氣安全雜志社每年發布的《全國燃氣事故分析報告》，本文對2020年和2021年報告中收集的717起燃氣安全事故進行了整理，并按照事故原因進行分析（見表1及圖1）。從分析結果看，事故原因中占比最高的為第三方施工破壞（主要針對天然氣管道事故），占比達36%；其次為軟管相關問題（主要包括軟管脫落、軟管老化破裂及軟管遭動物咬噬等問題），占比18%；再次為外力因素致燃氣泄漏（主要包括交通事故、火災等），占比11%。事故傷亡人數方面，管件、管道相關問題、違規操作、外力因素致燃氣泄漏等原因造成的死亡人數和受傷人數較多。

表1 全國燃氣安全事故已知原因統計分析表（2020年和2021年）

圖1 全國燃氣安全事故已知原因數量占比情況圖（2020年和2021年）

（二）預防燃氣事故發生的經驗借鑒

針對燃氣事故發生的原因，國內外相關行業組織提出了各類解決措施。

日本燃氣行業開發了泄漏預警切斷、不完全燃氣切斷及異常流量切斷等技術，同時加強燃氣行業從業人員的技術培訓和燃氣用戶安全的宣傳教育，明確“軟件＋硬件”的實施路徑，不斷提升戶內產品安全水平。

在國內，合肥、佛山等城市以公共安全科技為支撐，融合物聯網、云計算、大數據、移動互聯、建筑信息模型（BIM）、地理信息系統（GIS）等現代信息技術，透徹感知橋梁、燃氣、供水、排水、地下管廊等地下管網“城市生命線”運行狀況，分析風險及耦合關系，深度挖掘運行規律，打造智能化城市安全運行管理平臺，實現了系統風險的及時感知、早期預測預警和高效處置應對，實現了城市安全的主動式保障。

三、燃氣安全監測預警平臺技術架構與示范應用

針對燃氣安全隱患氣源類型和用戶需求的不同，結合先進的公共安全理念和技術，以云計算、大數據、物聯網等新技術賦能燃氣安全監測，實現燃氣安全的實時監測、數據共享。

通過構建集風險評估、監測報警、運行臺數分析等技術于一體的燃氣安全監測預警平臺，實現燃氣安全風險的及時感知、早期預警和高效處置應對，實現燃氣安全隱患主動式、智能化、數字化管控（圖2）。

圖2 “三位一體”燃氣安全監測技術路線

懷柔區運用韌性城市建設理念，加強燃氣安全運行監測、風險管控體系和社會單元公共安全管理服務體系建設，探索實踐了科技賦能風險防控新模式。

該韌性城市燃氣安全專項（一期）工程，覆蓋全區燃氣安全高風險區域、人員密集場所和居民用戶等應用場景，部署多類型燃氣安全智能監測設備，構建全方位、智能化、韌性強的燃氣安全運行監測物聯網，結合燃氣安全BIM技術、監測報警分析模型、綜合風險評估技術、濃度擴散分析技術、預警信息發布技術等，采用“大數據＋云平臺”體系架構，打造燃氣安全運行綜合管理系統，再輔以社會化服務模式，實現了燃氣安全風險防控精細化、智能化、數字化（圖3）。

圖3 燃氣安全隱患治理懷柔方案平臺架構

2022年7月，該韌性城市燃氣安全專項（一期）工程基本完工，燃氣安全監測設備部署到位，運行監測平臺建成投運，經過多次系統調試優化，10月份正式上線運行（圖4）。依托韌性城市燃氣安全運行監測系統，懷柔區實現了24小時燃氣監測報警和智能安全提示，結合人工值守機制，提供人工電話訪問和報警原因調查歸檔，并將報警信息實時同步傳至相關政府部門，形成燃氣安全的“監測—預警—處置—解除”閉環管理和信息共享。

圖4 懷柔區韌性城市燃氣安全運行監測平臺界面

在監測到燃氣濃度持續高位、業主無法聯系等異常情況時，監測中心依托數字化燃氣安全監測平臺，通過信息共享和協調聯動機制，城管執法、鄉鎮街道、企業等聯動參與燃氣現場處置，實現燃氣安全線上線下融合治理，避免燃氣安全事故發生，保障了用戶安全。

四、結論

燃氣安全管控存在隱患種類多、事發因素復雜、安全監管難等痛點難點，北京市懷柔區充分發揮模式創新和科技應用的杠桿作用，探索出了“三位一體”燃氣安全智能管控治理方案，建成韌性城市應用場景基地，成功應用預防燃氣安全示范實踐，推動城市治理體系和治理能力現代化。

（責任編輯：張秋辰）