摘要：合肥城市生命线安全工程（以下简称：工程）以公共安全科技为支撑，融合物联网、云计算、大数据、移动互联、BIM/GIS等现代信息技术手段，透彻感知桥梁、燃气、供水、排水、地下管廊等地下管网城市生命线运行状况，分析生命线风险及耦合关系，深度挖掘城市生命线运行规律，实现城市生命线系统风险的及时感知、早期预测预警和高效处置应对，确保城市安全的主动式保障。
【项目背景】
城市是经济社会发展和人民生产生活的重要载体，城市安全是实现城市科学发展的前提和基础。随着城镇化水平不断提高，城市运行中的各类问题也不断凸显出来。以城市运行管网为例，近年来，由于部分城市地下管网规划建设滞后、年久失修、铺设不当，导致地陷、内涝、油气泄漏等事故时有发生，造成了巨大的人员伤亡和财产损失。基于历史沿袭和管理体制的原因，地下管线基本上是由各建设单位各自为政、条块分割、多头铺设、各自管理，以至于各种管线重叠交错、杂乱无章。20多种管线，30多个职能和权属部门，现状不明、“家底”不清。一次次事故考验着城市地下管线的管理，而长期以来地下管线“重建设轻维护”的管理模式，也往往令“小患”积成大祸。在此种情况下，强化城市运行安全保障，有效防范事故发生，建设城市生命线安全运行监测系统至关重要。
以习近平总书记为核心的党中央高度重视城市的安全发展。2015年12月21日，在中央城市工作会议上，习近平指出：要把安全放在第一位，并把安全工作落实到城市工作和城市发展各个环节各个领域。2018年1月，中共中央办公厅、国务院办公厅下发《关于推进城市安全发展的意见》，明确要求推进安全生产领域改革发展，切实把安全发展作为城市现代文明的重要标志，落实完善城市运行管理及相关方面的安全生产责任制，健全公共安全体系。2020年3月1日，习近平武汉考察讲话时指出：城市是生命体、有机体，要敬畏城市、善待城市，树立“全周期管理”意识，努力探索超大城市现代化治理新路子。
2020年4月1日，国务院安全生产委员会印发《全国安全生产专项整治三年行动计划》，专门提出了“城市建设安全整治”实施方案，强调要充分运用现代科技和信息化手段，建立国家、省、市城市安全平台体系，开展对建筑物、城市地下空间、市政基础设施，轨道交通等专项治理和常态化监控，推动城市安全发展和可持续发展。
2021年9月，国务院安委办、应急管理部印发《城市安全风险综合监测预警平台建设指南（试行）》通知（安委办〔2021〕6号），确定合肥等18个城市（区）作为国家城市安全风险综合监测预警工作体系建设试点，部署加强城市安全风险防范工作，推广城市生命线安全工程经验做法，切实提高城市防控重大风险与突发事件的能力，从本质上提升城市安全治理现代化水平。
【项目内容及效益】
城市生命线安全工程是针对城市交通桥梁、供水、排水、供电、供气、热力管线、综合管廊、电梯、轨道隧道、输油管线等重要基础设施的风险立体化监测网络，“风险定位―前端感知―专业评估―预警联动”是城市生命线安全工程的核心。
工程建设包括监测中心建设
合肥城市生命线安全工程自2016年开始分期实施，在合肥市委、市政府的指挥支持下，已经完成两期工程建设，目前已建成桥梁、燃气、供水、排水、热力、地下管廊六大专项，布设了100多种、8.5万套前端监测设备，实时监测51座桥梁、822公里燃气管网、760公里供水管网、254公里排水管网、201公里热力管网、14公里中水管网、58公里综合管廊，构建“1+2+3+N”城市生命线安全运行监测系统（以下简称：系统），建设了合肥城市生命线安全运行监测中心，打造出监测感知“一张网”，以“一张图”形式立体呈现城市生命线运行状态。
图1：合肥市城市生命线安全运行监测系统
截止到2021年11月，合肥城市生命线安全运行监测中心通过实时监测报警和数据分析成功预警燃气管网泄漏可能引发燃爆险情223起；监测到沼气浓度超标报警3510起，供水管网泄漏73起，泵站运行异常事件46起，大用户不规范用水2处，路面塌陷预警2起，水锤预警5起；超过75t的重型车辆超载事件11213起，车辆撞击、桥面重车堵塞等突发事件26起；热力管网疏水阀运行异常70处，95处热水管网漏热。自2017年运行以来，系统平均每天处理500亿条数据，平均每月有效报警92.8起，合肥市地下管网事故发生率下降60%、风险排查效率提高70%，实现了城市安全运行管理“从看不见向看得见、从事后调查处理向事前事中预警、从被动应对向主动防控”的根本转变，有效发挥了拱卫城市安全的科技“哨兵”作用。
【项目成果】
在工程实施建设中，北京辰安科技股份有限公司与清华大学合肥公共安全研究院的研究团队攻克城市高风险空间识别、跨系统风险转移和耦合灾害分析等核心关键技术，破解复杂环境风险监测感知的“卡脖子”技术难题，构建了成套城市运行安全风险评估和物联网智能监测技术体系，以“合肥模式”创新了城市安全运行与管控精细化治理模式。
合肥城市生命线安全工程建设成果通过了安徽省首台（套）重大技术装备认定，获得科技部三项“十三五”国家重点研发计划支持。合肥城市生命线安全工程运营成果获得应急管理部、住建部和安徽省高度肯定，成为全国建设标杆。
项目实现：
√提升城市整体减灾防灾能力。实时采集汇聚桥梁、燃气、供水、排水和热力等城市基础设施以及城市安全生产运行信息，洞察城市运行规律，及时发现各种风险隐患，实现城市安全监管透明化、服务管理主动化，提升城市减灾防灾能力，提高民众生活安全指数。
√构建城市健康运行指标体系。采集汇总并分析城市安全运行数据，基于公共安全科技理论及模型，构建城市基础设施及安全风险要素、风险区域整体辩识、风险要素相互作用、风险发生与演化机理，提取城市健康运行关键性评价指标，为城市安全运行提供有效管理工具和评价依据；编制了《城市生命线工程运行监测技术规范》（安徽省地方标准）、《综合管廊信息模型应用技术规程》（安徽省地方标准）、《合肥市地下管线管理条例》等标准规范，建立了系统建设、运行、维护、处置、决策和管理一体化的工作机制和流程。促进政府及行业部门采取有效的改进措施，落实安全责任，不断提高城市安全监管能力。
√创新城市安全运行体制机制。针对城市基础设施权属复杂、多部门管理交叉、关联性强、缺乏统一技术支撑等难题，创新了城市安全管理的机制体制，在合肥市成立了国内首个7*24小时值守的城市安全运行监测中心，作为市级机构纳入合肥市安全生产委员会，形成了市政府领导、多部门联合、统一监测服务的运行机制。
√推进数字化安全产业发展。健全公共安全体系，推进城市安全防控体系建设与安全产业战略提升相结合，提升城市智能化管理水平。将数字化安全产业作为战略性新兴产业，推动公共安全产业转型升级，在安全监测、防灾减灾、预警预判、处置救援的相关产业链和产品线上占据发展先机。
√打造城市安全发展新模式。城市生命线安全运行监测系统是一个系统工程，跨部门、跨行业管理，多学科、多专业集成。系统的实施运行必将构建精细前端感知、精准风险定位、专业评估研判、协同预警联动的城市安全运行与管控精细化管理模式。充分实现中国城市创新、开放、协调、绿色、共享发展理念。
【社会示范价值】
合肥城市生命线安全工程的核心价值是通过产学研的深度协作，探索出一条以场景应用为依托、以智慧防控为导向、以创新驱动为内核、以市场运作为抓手的城市生命线安全发展新模式。“合肥模式”得到国家及主管部委的肯定，并在全国推广。
2018年，住建部刊发工作简报《合肥市加强城市生命线工程安全监测推动提升城市安全运行管理水平》（第16期），供全国各地学习借鉴。
2021年7月，安徽省委办公厅、省政府办公厅印发文件，将合肥的探索定义为以场景应用为依托、以智慧防控为导向、以创新驱动为内核、以市场运作为抓手的城市生命线安全工程“合肥模式”，要求在全省推广，打造城市生命线安全工程“1+16”运行体系，形成全省城市生命线安全工程监测网。
2021年9月24日，国务院安委办在安徽合肥召开城市安全风险监测预警工作现场推进会，总结交流推广合肥的经验做法，来自全国31个省18个试点市（区）的领导考察了清华合肥院的城市生命线实验平台、桥梁安全监测实验平台、超大规模火灾远程监控实验平台和合肥市城市生命线工程安全运行监测系统及前端设备的安装、运行状况。在《城市安全风险综合监测预警平台建设指南（试行）》（安委办〔2021〕6号）中，指出“近年来，安徽省合肥市积极开展城市生命线安全工程建设，初步实现对燃气、桥梁等城市生命线安全风险的实时监测、分析预警和联动处置，有效提升了城市安全风险防控能力和水平。国务院领导同志给予充分肯定，刘鹤副总理、王勇国务委员做出重要批示，要求在全国有条件的城市全面推广，有效防范城市安全事故（事件）发生”。
2021年9月30日，住房和城乡建设部印发《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），指出“近年来，合肥市坚持科技赋能，市政府与清华大学合作共建合肥公共安全研究院，2015年启动城市基础设施安全工程建设，探索出城市基础设施安全运行监测新模式”。
图2：2017年安徽农业大学农萃园东侧电力井周边排水井内可燃气浓度超标报警
