应急管理全域感知网络建设思考

杨洋

摘要：本文对应急管理全域感知网络的系统组成、数据采集、关键技术进行了思考并提出了应对之策，为进一步提升应急管理信息化水平，建设覆盖安全生产、自然灾害、城市安全、应急现场的应急管理全域感知网络，助力城市级生命线工程建设提供参考。

关键词：城市安全，监测预警，应急管理，全域覆盖，感知网络

图书分类号：C931

前言：随着国内教育医疗、文化体育、城市轨道交通等民生工程建设体量的快速增长，城市安全风险日益复杂。与此同时，新材料、新能源、新工艺等新产业新业态迅速发展，新型风险不断涌现，未来各类灾害事故全维感知、信息融合、可视指挥、智能协同等应急管理“测、报、防、抗、救、建”全过程管理业务、常态与非常态业务和综合保障业务能力建设面临极大挑战。因此，需要建立安全生产、自然灾害和城市安全领域重点工艺、重点环节、重点岗位的安全风险数据监测预警体系，强化源头感知，提高治理能力。

一、感知网络的系统组成

感知网络系统由物联感知、航空感知、卫星感知、视频感知和全民感知组成，通过通信网络实时上传安全生产、自然灾害、城市安全、应急处置等数据，实现对安全生产（重点监测危险化学品生产存储、烟花爆竹生产存储、工矿商贸生产企业）、自然灾害（重点监测森林火灾和地质灾害）、城市安全领域（重点监测城市地下综合管廊、特殊建设工程、消防重点单位等消防安全和水电气暖的安全运行）、应急处置现场（安全生产事故、自然灾害事故应急救援救灾现场）的实时感知。其系统组成示例图如下：

二、感知网络的数据采集

（一）安全生产领域感知网络数据采集。

一是危险化学品重大危险源感知数据采集。主要包括储罐区的压力、液位、温度、可燃气体浓度、有毒气体浓度、罐区内视频，库区的可燃气体浓度、有毒气体浓度、安全用电、仓库监控视频，以及中央控制室监控视频等感知数据。在生产或使用可燃气体及有毒气体的生产设施及储运设施区域内，泄漏气体中可燃气体浓度可能达到报警设定值时，应设置可燃气体探测器;泄漏气体中有毒气体浓度可能达到报警设定值时，应设置有毒气体探测器。可燃气体和有毒气体检测报警系统应由可燃气体或有毒气体探测器、现场报警器、报警控制单元等组成。可燃气体和有毒气体检测报警系统应按照生产设施及储运设施的装置或单元进行报警分区，使在该区域任何地点的现场人员都能感知到报警信息[1]。二是烟花爆竹感知数据采集。主要为生产、存储环节的重要风险数据，包括车间温度湿度、工位人数、连续工作时限、设备运行状况、安全用电、视频监控，仓库温度湿度、出入管理、安全用电、视频监控等数据。三是工礦商贸感知数据采集。突出有限空间、粉尘涉爆等重点场所，感知接入生产企业重点工艺、重点环节、重点岗位的风险数据，数据采集应符合相关行业规范要求。

（二）自然灾害领域感知网络数据采集。

一是森林火灾感知数据采集。主要包括卫星遥感、通用航空、火眼视频监测地面火情感知数据，雷电监测站状态和雷电监测网成果感知数据，山区气象、林区含水率等森林火险感知数据。通过卫星监控系统接入，一旦林区周边出现热点，就发出火情预警;如果出现火情，则可以通过无人机的定点捕捉，及时跟进和发回实时信息。在构建监测体系基础上，还需建设森林防火应急指挥系统，拥有接警管理、灾情管理、专题数据、业务管理和接警提醒等功能。二是地质灾害感知数据采集。对自然资源和规划部门共建共享地质灾害监测预警系统数据进行治理、融合，从而形成具体数据源与应急机制。监测数据包括典型地质灾害隐患点的降雨量、岩土压力、地表位移、深部位移、地下水动态、地表水动态等专业监测数据[2，3]。同时升级地质灾害气象预报预警系统数据，共建共享地质灾害气象预报模型和指标体系，建立地质灾害预警信息发布机制。三是旱涝灾害感知数据采集。可通过申请共享防汛抗旱基础感知数据，汇聚防汛抗旱气象数据、水利工程数据、水文数据、防汛抗旱工情险情、汛期山洪、城市内涝等6个分类以及相关视频信息等感知数据，开发智能算法和可视化模型，实现防汛抗旱仿真分析与决策支持。四是地震感知数据采集。主要通过申请共享地震感知数据，支撑相应救灾协调与预案管理工作。五是气象灾害感知数据采集。通过与气象部门的系统平台对接，接入汇集监测、预报、预警和服务四类气象灾害感知数据。

（三）城市运行安全领域感知网络数据采集。

需要与公安、交通、消防、住建、发改（电力、能源）、城管（市政）等相关部门建立数据共享和信息共享机制，推进全域感知网络的覆盖，加快城市级生命线工程建设。按照统一的技术标准建设全面覆盖城市地下综合管廊、特殊建设工程、消防重点单位、公共空间、重大活动保障等的感知网络，并实现感知数据接入城市生命线安全运行管理中心系统平台，为城市安全隐患的深入发掘、异常情况的及时预警、处置过程的全程监控和灾后情况的全面评估提供精确、及时和有效的感知数据。

一是城市地下综合管廊感知数据采集。监测范围应结合给水厂、污水厂、热电厂、变电站、燃气场站等重要市政场站以及重要市政廊道的需求，应合理设置监控中心，满足综合管廊运行管理、城市管理、应急管理的需要。当城市规划建设多区域综合管廊时，宜建立市级、组团级两级管理机制;特大及以上规模城市可增设区级监控中心，形成市级、区级、组团级三级监控中心的管理模式。监测数据有供水管网泄漏、污水管网可燃气体监测、电力管沟火灾自动报警、可燃气体探测报警等信息。综合管廊数据监控与报警系统应设置环境与设备监控系统、安全防范系统、通信系统、预警与报警系统和统一管理平台[4]。二是特殊建设工程感知数据采集。包括国家工程建设消防技术标准规定的一类高层住宅建筑，城市轨道交通、隧道工程，大型发电、变配电工程，生产、储存、装卸易燃易爆危险物品的工厂、仓库和专用车站、码头，易燃易爆气体和液体的充装站、供应站、调压站，大型交通枢纽，公共文化体育场馆，老幼、教育、医疗建筑，酒店宾馆，歌舞娱乐场所，寺庙等古建筑，疫情防控应急医院、定点隔离酒店等重要建筑的沉降、变形、位移，可燃气体探测，消防及水电气暖公用设施巡检与维保等感知数据。同时，还应与住建部门的建筑施工质量安全管理系统对接，对建筑工地的深基坑施工、边坡支护、危险化学品存储等危险源数据进行综合分析研判，防范化解重大安全风险。针对特殊建设工程施工耦合风险大、运营安全压力突出和社会安全覆盖范围广等问题，利用BIM建模、新一代人工智能自动化环控技术等手段获取相应感知数据，实现对其建设与运营全生命周期的安全监测。三是消防重点单位感知数据采集。利用水流指示器、流量开关、消防水池液位浮球开关、消防泵压力传感器等消防给水前端感知装置，温度传感器、风压变送器、微差压传感器等消防防排烟前端感知装置，烟感、温感、火灾探测器、剩余电流式电气火灾监控探测器等电气火灾前端感知装置，采用RFID射频识别、BIM模型、三维斜影GIS等物联感知技术，实时动态监测消防重点单位建筑消防设施系统，包括自喷系统、消火栓给水系统、防排烟系统、防火门监控系统、应急照明系统、应急广播系统、应急疏散指示系统、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、消防电源状态监控系统、消防设施联动系统等，并与日常巡检和消防设施维保系统信息互通。通过前端感知装置的投入，物联网信息化技术的辅助研判，有助于形成事前风险在线监控、火灾救援及时响应的现代消防救援体系。四是公共空间感知数据采集。打通城市公共区域视频安防数据屏障，充分利用“雪亮工程”已有的公共视频资源，对涉及应急疏散逃生、避难与救援的公共空间视频监控数据进行共建共享，打造集应急避难场所二三维底图、重点人员密集场所视频在线监控、应急救援与疏散演练三维数字化模拟仿真系统于一身的信息化平台，实现对公共空间和重点场所的全方位、无死角、立体化监控。五是重大活动保障感知数据采集。通过视频安防监控系统（VSCS），利用视频探测技术，监视重大活动安保区域内人员流动信息、危险对象信息、周边环境信息并实时显示、记录现场图像。

（四）应急处置现场感知网络数据采集。

针对安全生产事故、自然灾害和城市安全应急处置中现场态势分析研判，以及救援协调联动科学处置的应用需求，依托应急通信网络和公共数据通信网络，通过在事发地周边提前安装的固定感知装置和事发现场临时部署的移动感知设备进行快速组网，建立应急处置现场感知网络，实时在线监测现场感知数据，为现场的科学指挥与精准救援提供数据支撑。应急处置现场感知网络数据还应包含施救人员和被救人员的生命体征在线监测和救援装备的感知监测。

四、结论与展望

本文以应急管理信息化建设发展为背景，对应急管理全域感知网络的系统组成、数据采集、关键技术进行了思考并提出了应对之策。在常态化建设中，可按照统一标准进行前端部署，采集风险隐患感知数据;非常态下，需建立灾害事故现场信息动态监测机制，为多维度的应急管理风险大数据分析提供数据来源。围绕安全生产、自然灾害、城市安全、区域风险隐患、应急救援现场实时动态监测等应用需求，基于智能传感、射频识别、视频图像、激光雷达、航空遥感等感知技术，依托天地一体化应急通信网络和公共数据通信网络，创新应急管理全域感知网络建设，助力城市级生命线工程项目落地，则是我们应急管理部门需要加快推进的一项重要工作。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准.GB/T50493-2019.石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准 [S].北京： 中华人民共和国住房和城乡建设部，2020.1.1.

[2]《滑坡、崩塌、泥石流监测规范（试行）》.DZ/T0221-2006.

[3]《地裂缝地质灾害监测规范（试行）》.T/CAGHP 008-2018.

[4]《城市地下综合管廊建设规划技术导则》.北京： 中华人民共和国住房和城乡建设部，2019.6.13.

[5]《地质环境遥感监测技术要求1：250000》.DZ/T 0296-2016.

[6]《地质灾害InSAR监测技术指南（试行）》.T/CAGHP 013-2018.

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