探索构建“监测预警与源头治理”相结合的城市基础设施生命线安全运行“一网统管”新模式

吴江寿

城市基础设施生命线包括城市燃气、桥梁、供水、排水、热力、电力、电梯、通信、轨道交通、综合管廊、输油管线等系统，是维系城市正常运行、满足群众生产生活需要的重要基础设施。加强城市基础设施生命线安全运行，是城市运行管理服务平台、城市更新和新型城市基础设施建设的重要内容，对于保障城市有序运行、提高城市安全水平、提升城市综合承载能力具有重要意义（图1）。

图1 城市基础设施生命线安全问题

随着我国城市化进程的加快，城市基础设施生命线安全运行的复杂性日益加剧，在保障城市居民日常生活正常运行的水、电、气、热等各类地下管线以及桥梁、市政设施、轨道交通等城市基础设施中，存量大、使用年限长、运行压力大、事故多发等安全问题日益突出，严重影响人民群众生命财产安全。在此背景下，住房和城乡建设部于2021年印发《关于进一步加强城市基础设施安全运行监测的通知》（建督〔2021〕71号），提出各地要加快燃气、供水、排水、供电、热力、桥梁等管理信息系统整合，依托城市信息模型（CIM），在城市运行管理服务平台基础上搭建城市基础设施安全运行监测系统，对管网漏损、防洪排涝、燃气安全等进行整体监测、及时预警和应急处置，推动跨部门、跨区域、跨层级应用，实现城市基础设施从源头供给到终端使用全流程监测“一网统管”。

一、构建“监测预警与源头治理”相结合的监管模式

（一）武汉市燃气安全全周期综合治理模式

为切实解决燃气、供气监管过程中存在的监管手段单一、缺乏数据支撑、管理相对滞后等现实问题，推动燃气信息化建设从分散、孤立、缺位的零星功能向“企业自管、政府监管、一网统管”的综合系统转变，进一步压实企业责任，加强行业监管，实现燃气行业管理水平提高和信息化建设的良性循环，武汉市结合本市燃气管理需求，因地制宜，创建燃气安全全周期综合治理模式，建立武汉市供气安全管控系统（图2）。

图2 武汉市供气安全管控系统

该系统中，针对燃气管理对象量大点多面广、安全检查不到位、隐患消除不及时、燃气事故频发等现象，建立了市级督办与区街排查相结合、经营企业入户安检与区级监督相结合、送气工随瓶安检等常态化安全隐患管理机制，构建了管道气、瓶装气、车用气等专项安全管理场景，形成了燃气安全全周期综合治理模式。在这一模式下，实现了燃气设施数据全掌握、燃气单位管理全统筹、燃气综合检查全记录、隐患整改情况全明晰，有效保障了燃气行业安全健康发展。

目前，平台整合了各类燃气管线4000余千米，接入75家燃气企業、524座天然气场站、161万只钢瓶、4.8万非居民用户、441万居民用户基础数据，摸清了燃气安全监管“家底”。通过对内汇聚市、区、街城管人员，企业或权属单位等检查、巡查、抽查等工作采集的燃气相关问题，对外汇聚随手拍、有奖举报采集的燃气相关问题，及时发现企业、场站、商业用气场所、燃气在建工程、燃气器具等多种对象的管理问题。针对检查记录、检查发现问题和检查发现违法行为分别推送到对应的管理部门，制定消隐计划，及时消除燃气运行风险隐患。

（二）北京地下管线安全防护源头治理模式

近年来，随着北京城市建设和更新快速发展，施工破坏地下管线事故频繁发生，严重影响了市民生产生活和城市安全运行。从实际看，绝大部分施工破坏地下管线事故都是由于工程方与管线方没有建立对接配合导致的。因此，如何打通工程与管线之间的信息壁垒，促使“工程知管线，管线知工程”，成为防范施工破坏地下管线工作面临的主要挑战。

为此，北京市城市管理委员会打造了北京市地下管线综合管理平台（图3），建立了政府、企业、社会协同共管的地下管线防护机制，实现了施工方快捷发布道路挖掘工程信息，管线安全防护各参与单位畅通、有效沟通配合，政府监管部门高效开展统筹协调、统筹监管。由此，让工程匹配更加精准、信息共享更加充分、统计分析更加系统、防护态势更加清晰，有效预防了施工破坏地下管线事故发生。2022年，全市通过该平台发布了4780项工程，无一发生挖断管线事故，全年施工破坏地下管线事故同比下降60%。

图3 北京市地下管线综合管理平台

（三）西安市“一点一策”精细化防汛模式

为扎实做好城市防汛工作，进一步提高西安市城市防汛应急处置能力，西安市城市管理和综合执法局在整合现有防汛信息资源的基础上，建设了西安市内涝防汛管理系统（图4）。针对城市防汛排涝能力不足、风险隐患排查不够、应急处置能力薄弱等问题，该系统以“能监测、会预警、快处置”为目标，建立了“汛前常态预防、汛中快速响应、汛后总结提升”的平战结合管理模式。具体为，汛前开展常态化风险隐患闭环管理；汛中汇聚气象、雨量、液位、监控、云图等多维度数据进行精准分析研判，“一点一策”精细化防汛应急处置和一张图可视化指挥调度；汛后生成汛情简报，总结分析防汛工作。通过这一模式，不断改进优化防汛措施，实现了“小雨不积水、大雨不内涝”的管理目标。

图4 西安市内涝防汛管理系统

西安市城市内涝防汛管理系统共纳入21个政府成员单位及部门和18个企业单位，接入物联网监测设备共计519个、视频监控153路、雨量计252路、液位计92个、控污截源设备13套，标注重点防范点位131个，其中制定“一点一策”点位90个。系统自运行以来，积水上报案件993件，其中移动端上报809件，公众侧上报案件184件。

二、建立城市生命线安全运行“一网统管”体系

为实现城市基础设施从源头供给到终端使用全流程监测“一网统管”，依据住房和城乡建设部2021年《关于全面加快建设城市运行管理服务平台的通知》，青岛市、沈阳市、开封市等城市以城市运行管理“一网统管”为目标，在城市运行管理服务平台基础上搭建城市基础设施安全运行监测系统，对管网漏损、防洪排涝、燃气安全等进行整体监测、及时预警和应急处置，系统提升城市风险防控能力和精细化管理水平。

青岛市基于城市运行管理服务平台，将城市供热、燃气、供排水、道桥、管廊等7个城市运行专题全部纳入平台体系，初步形成城市运行、保障情况实时监测、一屏展示、综合分析和预测预警的智能化新模式。为督导供热安全和服务质量，平台建设了供热监测场景，对全市1200余座换热站实现实时监测，并结合“12345”市民服务热线来电，对反映暖气不热问题进行对比分析，及时研判、督促整改。采暖季市民供热投诉率下降56.9%。为保障城市燃气运行安全，平台建设了燃气智能监测场景，对全市37个燃气场站实现远程视频监控，在燃气重要管线、重点路口、人员密集区域等525处关键节点实现24小时监测和异常预警。在实际中，平均每年依托平台发现并及时处置燃气泄漏5起（占燃气泄漏总量的40%），大幅提升了城市燃气安全水平（图5）。

图5 青岛市城市基础设施安全运行监测系统

沈阳市基于城市运行管理服务平台，围绕燃气、供热等重点领域，试点推进数据共享和业务联动，通过运行态势一张图整合现有监测资源，保障城市安全运行。其中，燃气领域全面汇聚全市燃气场站3879个、燃气管线9962千米、居民用户182.3万户、非居民用户1.5万户，接入1.6万台燃气设备，对泄漏、压力、流量、温度等重点指标进行实时监测，实现燃气安全全链条监管。供热领域已完成和平、沈河、大东三个区共23家供热单位、324.98千米地下管線的普查工作，并安装管道温度、压力、流量、用户室温监测装置，对热源质量、供热室温、管网泄漏进行监测（图6）。

图6 沈阳市城市基础设施安全运行监测系统

开封市基于城市运行管理服务平台，拓展城市管理重要基础设施和管理对象的物联监测“神经网络”建设，对防洪排涝、燃气安全、路面塌陷、管网漏损等风险隐患数据动态汇聚，加强了传感元件、精确测控、示踪标识等技术手段在实战中的效果。其中，建立安全图层97个，实现28座排水泵站、35座桥梁、469千米污水管网、321千米雨水管网、281个换热站、701座井室、1366台阀门、1680座阀井等全部精准普查、风险定位、动态更新。通过精准普查、登记造册、风险定位、动态更新，透彻感知各类型城市生命线监测运行状态。2023年以来，共处理低风险隐患344处和中风险隐患12处，处理高风险突发问题1处，构筑了监测预警安全保障，确保了城市运行安全高效（图7）。

图7 开封市城市基础设施安全运行监测系统

三、创新“CIM+城市生命线”安全运行智能化场景

为促进城市基础设施生命线管理手段创新，按照国家住房和城乡建设部CIM基础平台建设推广要求，应着力推进包括基础地理信息、建筑物模型和各类基础设施等城市基础设施生命线各要素的“一图汇聚”，将建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）和物联网（IoT）等多项技术统一集成，作为数字孪生城市建设的基础，探索形成以CIM为核心，构建城市三维空间数据底板，集成城市燃气、桥梁、供水、排水、热力、电力、轨道交通、综合管廊等各类数据，打造实战管用的城市基础设施生命线安全运行智能化应用场景。

应积极推广大数据、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术应用，辅助城市基础设施生命线日常检查、巡查、执法等智能化监管工作，提升管理效率和监管水平。

（责任编辑：严陈玲）