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當(dāng)一座座橋梁、一條條燃?xì)夤艿馈吧暇W(wǎng)”,城市生命線安全工程的背后,一方面是數(shù)以萬計的前端感知設(shè)備日夜監(jiān)測和大模型的綜合運用守護(hù)城市的安全,另一方面,是產(chǎn)學(xué)研用一體化向縱深推進(jìn),關(guān)鍵設(shè)備突破“卡脖子”技術(shù),高校與企業(yè)互為依托,打通科技成果轉(zhuǎn)化為新質(zhì)生產(chǎn)力的“最后一公里”。

先行的“合肥模式”

11月7日上午,在合肥市包河大道高架橋上,往來車輛川流不息。這座高架橋全長8.5公里,橋梁主跨度達(dá)到60米,是連接合肥主城區(qū)與濱湖新區(qū)的“交通要道”,也是合肥市城市生命線安全工程的重要監(jiān)測目標(biāo)。

“包河大道高架橋跨紫云路段上共部署了46個傳感器,主要監(jiān)測位移、應(yīng)變、溫度、振動及撓度等指標(biāo)。”

清華大學(xué)合肥公共安全研究院(以下簡稱“清華合肥院”)城市生命線安全工程研究中心博士李舒告訴安徽商報融媒體記者,這些監(jiān)測數(shù)據(jù)實時發(fā)送到安徽省城市生命線安全運行監(jiān)測中心,7×24小時輪班值守的數(shù)據(jù)分析師將對系統(tǒng)報警數(shù)據(jù)開展綜合分析,保障橋梁安全運行。

在城市生命線安全工程中,城市生命線安全運行監(jiān)測中心就像“數(shù)字大腦”,全天候為城市安全保駕護(hù)航。

清華合肥院執(zhí)行院長袁宏永說,城市生命線安全工程通過前端傳感器精準(zhǔn)感知、監(jiān)測系統(tǒng)精準(zhǔn)分析、監(jiān)測中心精準(zhǔn)推送、部門聯(lián)動精準(zhǔn)處置,構(gòu)建了城市安全智慧化、全鏈條的管理網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)城市安全風(fēng)險早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置,有效解決了過去靠人解決不了、解決不好的問題。

“橋梁垮塌、燃?xì)庑孤⒐┧芗仁巧鐣年P(guān)注點,也是城市管理者的痛點。”

合肥澤眾城市智能科技有限公司(以下簡稱“合肥澤眾”)副總經(jīng)理范飛11月16日在2024中國公共安全大會期間,接受安徽商報融媒體記者采訪時表示,2015年,合肥市依托清華大學(xué)合肥公共安全研究院啟動城市生命線安全工程一期項目建設(shè)。

按照合肥市政府統(tǒng)一部署,清華大學(xué)公共安全研究院孵化企業(yè)和合肥建投集團(tuán)共同出資成立合肥澤眾公司,由合肥澤眾具體負(fù)責(zé)生命線安全工程的建設(shè)任務(wù)。生命線一期試點建設(shè)包括繁華大道跨南淝河大橋、金寨路高架橋等5座橋梁;2.5公里燃?xì)夤芫W(wǎng);25公里供水管線。

“一期項目建成后,很快就發(fā)揮了實際效用。”范飛說道。

2017年9月22日深夜,合肥西一環(huán)居民密集區(qū)一前端監(jiān)測設(shè)備報警,提示地下相鄰空間燃?xì)鉂舛瘸ㄏ孪蕖＝?jīng)分析,燃?xì)庑孤┨畛淇臻g的長度超50米,影響范圍涉及2個加油站、7個住宅區(qū)、3所學(xué)校和2座大型商場。監(jiān)測中心立即啟動預(yù)警聯(lián)動工作機(jī)制,合肥市城鄉(xiāng)建設(shè)局,原市安監(jiān)局、市燃?xì)饧瘓F(tuán)等協(xié)同搶險,避免了可能造成的人員傷亡。

“第二期項目進(jìn)一步豐富了監(jiān)測場景類型,監(jiān)測的建設(shè)內(nèi)容在原有的基礎(chǔ)上增加了熱力、排水兩類設(shè)施。”

范飛表示,2016年底,隨著一期工程驗收結(jié)束,次年,合肥市再次啟動城市生命線安全工程二期項目建設(shè)。合肥市城市生命線安全工程二期項目的監(jiān)測范圍進(jìn)一步擴(kuò)展,監(jiān)測范圍增加至51座橋梁,2000余公里的地下管網(wǎng)。

安徽商報融媒體記者采訪中獲悉,如今,合肥已經(jīng)建立起包括燃?xì)狻⒐┧⑴潘崃芫W(wǎng)以及橋梁、綜合管廊等在內(nèi)的城市生命線工程。合肥市城市生命線安全工程按照“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施”的原則進(jìn)行項目建設(shè),從一期5座橋梁、27公里管線擴(kuò)展到二期51座橋梁、2100多公里的各類地下管線,再到完成燃?xì)飧唢L(fēng)險區(qū)域監(jiān)測預(yù)警全覆蓋和四縣一市城市生命線建設(shè),累計布設(shè)前端感知設(shè)備約8.5萬套,覆蓋137座橋梁、7316公里的地下管線。

全省16個市均已啟動實施二期

“小女孩幾歲,穿什么衣服,把相貌特征報一下。”

11月9日16時32分,池州數(shù)字城市運行管理中心,正在為記者演練系統(tǒng)運行的池州市公安局指揮中心接線員,突然接到報警,一名6歲小女孩與家人走失。

“指揮中心、指揮中心,第二警組到達(dá)煙柳園公園,交警一大隊到達(dá)煙柳園公園。”在地面警務(wù)力量到現(xiàn)場的同時,無人機(jī)也到達(dá)了現(xiàn)場。從接警到現(xiàn)場處置,僅4分鐘就將警情處置完畢,民警找到小女孩后,把她帶到派出所聯(lián)系家人。

池州市公安局指揮中心主任胡璋龍在現(xiàn)場介紹,通過池州市城市運行管理服務(wù)平臺,可以實現(xiàn)當(dāng)?shù)厮械囊曨l資源共享。“能夠為我所用,讓我們能夠更好地服務(wù)群眾,剛才我們尋找小女孩的過程,就是一個很生動的例子。”

此外,胡璋龍表示,很多的警情查找,或者交通事故等證據(jù)的調(diào)取,都需要依靠池州市城市運行管理服務(wù)平臺,開展好警務(wù)工作,“平臺給我們提供了支撐,我們向平臺反饋成效。”胡璋龍解釋說。

池州的城市生命線建設(shè)正是脫胎于城市生命線工程的“合肥模式”。

2021年,安徽省委、省政府出臺《關(guān)于推廣城市生命線安全工程“合肥模式”的意見》(以下簡稱“意見”),“合肥模式”正式推向全省。

宣城生命線、滁州生命線、淮北生命線……合肥供水監(jiān)測、合肥燃?xì)獗O(jiān)測……11月7日,合肥城市生命線工程安全運行監(jiān)測中心內(nèi),安徽商報融媒體記者注意到,大廳兩側(cè)分別為全省15個設(shè)區(qū)市和合肥市的監(jiān)測席位。

而在這些席位正前方的巨型的電子屏,燃?xì)狻⒐┧蛄旱仍O(shè)施的監(jiān)測數(shù)據(jù)正在實時更新,借助“紅、橙、黃、藍(lán)”四色等級安全風(fēng)險分布圖,城市重要基礎(chǔ)設(shè)施的隱患點清晰可辨。

安徽商報融媒體記者采訪時獲悉,截至目前,安徽省16個設(shè)區(qū)市覆蓋城市燃?xì)狻蛄骸⒐┧⑴潘罎车戎攸c領(lǐng)域的城市生命線一期工程已建成運行,并有序推進(jìn)二期工程建設(shè),應(yīng)用場景向瓶裝液化氣、水環(huán)境治理等重點領(lǐng)域拓展和城市全域延伸,基本實現(xiàn)城市安全風(fēng)險的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置。

“私人定制”建設(shè)方案

“全省推廣并不是簡單的復(fù)制,而是根據(jù)每個城市的資源稟賦及城市‘痛點’定制建設(shè)方案。”

范飛表示,皖南地區(qū)水系發(fā)達(dá),這一地區(qū)對橋梁、水質(zhì)的監(jiān)測要求較高,而皖北地區(qū)的城市幅員較為廣闊,對燃?xì)獾软椖康谋O(jiān)測提出了更多的要求。

“蕪湖增加了一部分綜合管廊的監(jiān)測,宣城增加了一部分水質(zhì)監(jiān)測,淮北則擴(kuò)大了燃?xì)獗O(jiān)測覆蓋范圍。”

11月6日至12日,安徽商報融媒體記者跟隨2024年“高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行”主題采訪團(tuán),在銅陵、池州兩地采訪中發(fā)現(xiàn),兩市在進(jìn)行城市生命線安全工程建設(shè)時分別采取了獨立建設(shè)和附屬建設(shè)的不同運行邏輯。“一則是基于城市自身的財政能力,其次則是根據(jù)城市的‘痛點’。” 國佩松說道。

國佩松現(xiàn)任銅陵澤眾公司副總經(jīng)理,并同時負(fù)責(zé)池州澤眾的相關(guān)業(yè)務(wù)。

在池州市城市運行管理中心(以下簡稱“池州城運中心”),安徽商報融媒體記者注意到,其指揮大廳大屏幕上,可以實時顯示池州“天平湖蓮花臺”“九華山”等水域、區(qū)域的監(jiān)控視頻,也能夠顯示公安系統(tǒng)的執(zhí)法記錄儀、無人機(jī)等畫面。“這樣做的好處在于,我們在大廳內(nèi)就可以完成跨部門的聯(lián)動。”

而在銅陵城市生命線安全運行監(jiān)測中心,其現(xiàn)場大屏更加側(cè)重于燃?xì)狻⑴潘⒐┧蛩淼瘸鞘谢A(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)監(jiān)測等信息。

兩地的區(qū)別也反映在人員配置上。

銅陵指揮大廳的席位主要由總控臺、研判席、指揮臺、綜合管廊專項、橋梁專項等構(gòu)成。池州城運中心則在此基礎(chǔ)上,采取“常駐+彈性入駐”的方式,進(jìn)一步整合了應(yīng)急、公安、城管、生態(tài)環(huán)境、住建、文旅、農(nóng)業(yè)農(nóng)村、林業(yè)、水利、自規(guī)、氣象、司法12個部門相關(guān)業(yè)務(wù),并在池州市城市運行管理中心內(nèi)設(shè)立專業(yè)座席。

國佩松11月13日在電話中告訴安徽商報融媒體記者:“在池州,我們相當(dāng)于入駐了其城運中心,數(shù)據(jù)、視頻調(diào)用和跨部門協(xié)同便捷,銅陵則是住建系統(tǒng)運行監(jiān)測、預(yù)警處置體系能力的體現(xiàn)。”

“誰家的孩子誰抱走,誰家的事誰處置。”在采訪中,范飛針對城市生命線處置思路,形象地為安徽商報融媒體記者打了一個比方。

范飛表示,目前包括合肥、馬鞍山在內(nèi)的部分城市已經(jīng)開始了城市生命線安全三期工程的建設(shè)。

“三期建設(shè)的主要目的就是‘提標(biāo)擴(kuò)面’,即擴(kuò)大原有的覆蓋范圍,不斷創(chuàng)新應(yīng)用場景,比如森林火災(zāi)、電梯、老舊房屋等。”范飛說,這就意味著城市生命線安全工程將進(jìn)一步被“放大”,除了原有的住建或城管體系內(nèi)容,還將涉及到房管、應(yīng)急等多個部門。

因地制宜的思路始終貫穿在安徽省16個設(shè)區(qū)市城市生命線安全工程的設(shè)計、建設(shè)、運營等各項工作中。

“城市生命線安全工程是對城市既有基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)充,而非重復(fù)建設(shè),我們的原則是能接盡接(接入系統(tǒng))、能改盡改(加裝聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)、最后再重新建設(shè)。”

范飛介紹,在進(jìn)行城市生命線安全工程施工前,首先要做的便是“體檢”,開展城市安全風(fēng)險評估。依托已有的巡查記錄等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),結(jié)合“體檢”情況,確定重點的監(jiān)測方向。以燃?xì)鉃槔?一般情況下,燃?xì)夤镜谋O(jiān)測重點為高壓的管網(wǎng),對中低壓管網(wǎng)的監(jiān)測手段較少。

“我們會結(jié)合管網(wǎng)的管齡、管材,選取重點的中低壓管網(wǎng)的相鄰地下空間進(jìn)行監(jiān)測,實現(xiàn)風(fēng)險的監(jiān)測預(yù)警。”

如何響應(yīng)?

在銅陵城市生命線安全運行監(jiān)測中心的墻上,掛著一幅“響應(yīng)處置”的流程圖,分為三級風(fēng)險預(yù)警。

以燃?xì)庑孤槔?當(dāng)前方傳感器監(jiān)測到報警,“智慧大腦”會依據(jù)清華合肥安全院自研的燃?xì)鈹U(kuò)散模型、爆炸模型、燃?xì)馑菰茨Ｐ褪紫扰袛嗍恰罢骖A(yù)警還是假預(yù)警”。此外,通過數(shù)值的變化,也可以判斷出是沼氣堆積還是燃?xì)庑孤?/p>

范飛表示,當(dāng)系統(tǒng)判定燃?xì)忸A(yù)警后,會立即啟動前述的三級風(fēng)險預(yù)警機(jī)制。每級預(yù)警的區(qū)別在于其導(dǎo)致的后果及處理方式、涉及的處置部門不同。

“比如二級預(yù)警,一般其影響的范圍較大,可能會擴(kuò)散至街道,這樣的情況,僅依靠屬地燃?xì)夤玖α恳呀?jīng)無法有效處置,我們會依據(jù)住建局的規(guī)定,第一時間聯(lián)系住建局,并配合住建局協(xié)調(diào)相關(guān)單位共同處置。”

今年6月25日,城市生命線安全工程監(jiān)測發(fā)現(xiàn)淮北市淮海東路朝陽醫(yī)院對面2個電信井、1個給水井在10分鐘內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)可燃?xì)怏w濃度報警,窖井密閉空間最高濃度分別達(dá)到20.20%VOL、20.00%VOL、17.48%VOL。

通過對監(jiān)測點位地上周邊防護(hù)目標(biāo)分析,該監(jiān)測點位周邊300米范圍內(nèi)存在生產(chǎn)場所多達(dá)上百個,如果發(fā)生燃爆事故,可能會引起較大的人員傷亡和社會影響,淮北城市生命線監(jiān)測中心立即聯(lián)動市住建部門、燃?xì)夤尽⑸鐓^(qū)協(xié)同處置,最終在淮北住建部門分管領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)一調(diào)度指揮下,將漏氣管網(wǎng)兩端閥門關(guān)閉,并進(jìn)行放散處置,險情得到及時有效控制。

安徽商報融媒體記者采訪中獲悉,截至目前,安徽累計發(fā)布并處置三級以上預(yù)警1931起,其中成功預(yù)警燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏690起,供水管網(wǎng)泄漏449起,重車超載橋梁結(jié)構(gòu)異常97起,城市內(nèi)澇695起。

據(jù)初步統(tǒng)計,城市生命線安全工程建成運行以來,城市地下管網(wǎng)事故發(fā)生率下降60%,風(fēng)險排查效率提高70%。

突破“卡脖子”技術(shù)

在合肥市廣西路與洞庭湖路交口的一處燃?xì)恻c位上,一臺智能可燃?xì)怏w探測儀被裝在窨井壁上。這不僅是城市生命線安全工程中的“眼睛”,也是支撐城市生命線信息監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

但是,在地下空間激光燃?xì)鈭缶餮兄瞥晒Σ?yīng)用前,國內(nèi)外可燃?xì)怏w報警器設(shè)備廠家生產(chǎn)的這種小小的裝備平均3個月就會被迫更換一批。

“在這種背景下,我們必須找到具備長壽命、抗干擾強(qiáng)、標(biāo)定周期長等特性的設(shè)備。”11月19日,清華合肥院產(chǎn)業(yè)合作中心常務(wù)副主任、合肥清芯傳感科技有限公司(以下簡稱“清芯傳感”)董事長周揚(yáng)接受安徽商報融媒體記者采訪時表示,“我們的應(yīng)用場景復(fù)雜,需要經(jīng)歷泡水、高溫、低溫、腐蝕、灰塵、其他氣體干擾等多重考驗。”

2016年,國內(nèi)外對于氣體探測的技術(shù)路徑,主要分為紅外、半導(dǎo)體、電化學(xué)等方式。但是在使用過程中,周揚(yáng)逐步發(fā)現(xiàn),前述這類產(chǎn)品難以適應(yīng)復(fù)雜的地下場景。“我們大概選擇了四五十種不同廠家和類型的產(chǎn)品,并且全部進(jìn)行了測試,有些防護(hù)不好的產(chǎn)品不到6個月,外殼都能被腐蝕粉化。”

“激光的‘選擇性’更強(qiáng),使得激光比其他技術(shù)探測更加準(zhǔn)確,不受其他氣體的干擾。”在摸索的過程中,周揚(yáng)選擇了激光,為了降低激光設(shè)備的成本,通過自研用于氣體探測的激光芯片和自主設(shè)計非制冷型激光器封裝工藝等核心技術(shù),將原本大幾千元的激光器價格降到百元左右。

清華合肥院里設(shè)有激光傳感芯片研發(fā)中心,這與2022年成立的清芯傳感互為支撐。

“合肥不僅是城市生命線安全工程的‘起源地’,更將這件事做到了全國前列。”

清華合肥院執(zhí)行院長袁宏永介紹,“城市生命線中的監(jiān)測儀器,既要可靠,又要便宜,才能大規(guī)模應(yīng)用,我們突破了卡脖子技術(shù),將研制的儀器價格從數(shù)萬元控制在百元上下,這就意味著,將來居民家里、小飯館里的燃?xì)獗矶寄茏詭缶?安全系數(shù)極大提高。”

目前,清華合肥院及其孵化企業(yè)擁有各類科技產(chǎn)業(yè)人才1500余人,建成城市生命線安全、消防安全、激光傳感裝備、安全新材料等18個實驗室。

此外,安徽依托城市生命線安全工程建設(shè),貫通政產(chǎn)學(xué)研用金服,建成20余個省部級以上高能級創(chuàng)新平臺,先后攻克建筑結(jié)構(gòu)微元火災(zāi)探測技術(shù)等300多項關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備,直接孵化“金娃娃”企業(yè)16家,按照“龍頭企業(yè)—產(chǎn)業(yè)鏈—產(chǎn)業(yè)集群—產(chǎn)業(yè)生態(tài)”發(fā)展路徑,先后孵化生命線產(chǎn)業(yè)核心企業(yè)20余家,帶動集聚產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)300余家、產(chǎn)值500億元,形成了以城市生命線安全工程為牽引的城市安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢。

住建部與安徽省合作共建城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全發(fā)展先行示范區(qū),截至目前,城市生命線“安徽經(jīng)驗”已在北京、天津、深圳、成都、西安等全國60多個城市推廣應(yīng)用。

（安徽商報融媒體記者 常誠）