广州搭建智能化城市安全管理平台

文|陈宁

近年来，各类城市安全事故严重危害着人民群众的生命财产安全。以燃气安全为例，据不完全统计，2016-2020年我国共发生燃气爆炸事故3943 起，死亡458 人，受伤4424 人，城市燃爆事故已成为继交通、工伤事故之后的第三大杀手。种种事故暴露出当前我国部分城市安全风险底数仍然不清、安全辨识水平不高、安全管理手段落后、风险化解能力不强等突出问题，城市安全风险防范治理刻不容缓。

为贯彻新城建“加强智能化城市安全管理体系建设”政策要求，满足广州城市安全管理的现实需要，推动城市治理现代化、精细化,由广州市住建局牵头，广州市智慧城市投资运营有限公司（以下简称广州智投公司）投资建设运营，计划在广州琶洲岛试点建设基于城市信息模型（CIM）的智能化城市安全管理平台。

城市安全“一图总览、一网统管”

2021年7月，广州智投公司启动广州市智能化城市安全管理平台项目一期试点建设。通过整合接入CIM 平台现有数据资源，面向重点区域，建设覆盖燃气管网、路面塌陷、交通桥梁、综合管廊、供电设施、楼宇消防和路灯安全等风险防控应用场景。以“点、线、面”相结合的方式，统筹分析评估城市复杂耦合风险，开展前端物联网感知系统建设和智能化基础设施改造，搭建“一图总览、一网统管”的城市级管理平台，全景呈现城市整体安全运行态势，实现城市安全运行全面感知、实时监测和智能预测，提高城市安全运行保障能力以及精细化服务管理能力。

应急管理“数字化”“智慧化”

图1 平台示意图

随着城市化水平的提升，旧有城市基础设施已无法满足人们对城市服务功能和城市安全运行系统的需求。广州智投公司发挥国企担当，聚焦城市“生命线”，综合运用大数据、5G、物联网等先进技术，为城市安全运行提供感知、预警、应急指挥方案。目前，针对燃气管网、楼宇消防和路灯安全等应用场景，广州智投公司已初步搭建基于CIM 智慧城市底座的智能化城市安全管理平台，完成试点区域22套燃气监测设备布设、13 类11342 个点位消防感知终端及3869 套路灯实时数据接入，初步完成风险评估、综合评价、监测预警等功能模块的开发部署。

燃气风险实现全流程跟踪。目前运行中的燃气管网存在埋深隐蔽，材质老化腐蚀严重等问题，且受到第三方施工、杂散电流等影响，容易引起泄漏。一旦泄漏，燃气易扩散聚集到与燃气管线相邻或交叉的地下空间，导致大规模燃气爆炸事故。现有燃气安全管理手段难以及时发现燃气泄漏，难以有效识别交叉风险，当事故发生后，抢险处置缺乏信息化综合分析研判体系，事态难以科学评估，应急救援难以科学、有效、精准地开展。

针对燃气管网风险，项目通过对地下管线拓扑结构及地面重点建筑分布进行分析，辨识高风险交叉隐患点，结合测点优化算法，在琶洲新港东路重点区域选取了22 个燃气、排水窨井进行试点监测。在窨井中布设的燃气前端感知设备，实时监测甲烷浓度，监测数据实时上传到系统，一旦浓度超过阈值将发生报警。发生报警后，系统将快速调取报警点地上地下周边环境信息，结合扩散分析、爆炸分析、风险要素分析等各类分析模型，综合研判分析泄漏可能造成的次生衍生事故并预演评估事故后果，制定针对性的应急处置方案，形成事故分析报告。报警信息和分析报告可实时推送给主管部门，辅助应急救援管理，实时反馈处置进度，实现安全事件全流程跟踪。

图2 综合研判分析功能截图

图3 燃气监测设备安装现场

楼宇消防实现闭环管理。高层建筑内部消防设备设施种类及数目庞大，巡检维修消防成本较高，消防管理部门工作压力较大，导致部分消防设施疏于日常监管，误报率高。当火情发生时设备设施难以发挥作用，初期火灾得不到及时控制，同时火情发现后，部分高层建筑内部结构不清晰，周边危险源情况不明，难以判断火灾蔓延趋势及燃烧态势，应急救援难度大。

针对楼宇消防风险，项目选取广州报业文化中心作为试点，接入楼宇消防主机监测数据及消防相关视频数据，并将各种消防设施的位置、报警、危险源等信息进行了数据整合。同时根据楼宇内部结构图构建楼宇BIM 模型，实现可精细到每层楼的可视化管理，一张图呈现建筑的结构情况、室内布局、消防设备分布情况和运行状态。报警发生时，系统将快速定位报警楼层和具体位置，自动调取周围视频监控，直观展现报警点情况。如远程判定为高度疑似真实火情，报警信息将实时推送给消控室工作人员进行现场复核。同时系统将提示周边重要目标、危险源、隐患情况，科学评估火灾发展趋势，辅助消防应急决策，指导消防人员现场处置，后续整理完成火警报告，并在系统中将该区域列为重点监测对象持续监控，实现消防安全应急闭环管理。

路灯安全实现智慧化管控。路灯作为城市道路的末端基础设施，易受到野蛮施工影响，造成破坏。且路灯管理部门冗杂，责任主体多而不实，监管清单不明确，管理不流畅，统筹协作存在困难。

项目针对路灯安全风险，接入琶洲区域3869套路灯编号、类型、材质等基础信息，实时采集在线、亮灯、异常状态及三相电压、电流、功率等数据，在统一的监测管理平台上对路灯运行状态进行实时监管，实时感知路灯的邻近场景状况，及时反馈漏电、故障等风险信息，辅助路灯安全事件应急处置，跟踪巡检维护处置全流程，实现辖区路灯安全的一体化、协同化管控。

图4 燃气监测界面截图

创新模式，加快智慧城市发展

创新国企牵头投资、政府统筹管理的建设运营模式。广州智投公司充分发挥国有企业在新城建中的引领作用，探索新型城市基础设施建设投资模式，建立新城建资金多元合作机制。通过推动项目的持续建设，带动广州公共安全“科技+装备+社会化服务”产业高质量发展，促进产业升级，优化产业结构，依托实体产品催生安全服务，激发市场需求，扩大产业规模，产生“虹吸效应”。同时，项目作为广州市“新城建”试点建设工作的重要抓手，对周边地区辐射影响巨大，在打造城市特色，商机拓展、推广应用等方面具有明显优势。

创新智能化、精细化的城市治理模式。广州市智能化城市安全管理平台建设以物联网、云计算、大数据、CIM 平台等信息技术为支撑，构建全方位、多角度、立体化的城市安全运行监测物联网，实时感知运行动态。依托多灾种耦合和灾害事件链综合预警技术，对城市重大安全风险隐患进行科学分析研判，实现对重特大事故的运行风险分析、事前预测预警，以及对城市综合安全风险态势的精准反映，防止重大安全事件的发生，为精细化开展风险分级管控工作、完善闭环处置工作机制提供决策支持。

图5 消防监测界面截图

图6 消防视频监控界面截图

建立全市统一的协同联动处理机制。目前城市安全问题管理存在多头管理情况，风险管控领域条块分割，数据资源无法有效整合，导致全域城市级安全应用场景建设难以深入，城市运行情况难以及时掌握。通过建设全市统一的城市级智能化安全管理平台，可实现统建统管，形成全景呈现城市安全态势、精准识别预警安全风险、高效科学处置突发事件、及时复盘提升治理效能的有机闭环。同时，通过集约化建设，能够降低城市安全管理平台建设及运营成本，实现治理主体、治理模式、治理效益和治理成本的“四个优化”。接下来还将逐步完善城市安全监测体系，建立协同指挥、应急联动、综合治理的长效机制，明确各管理机构责权边界，破除管理盲区，强化城市公共安全综合保障能力，切实保障城市安全和社会和谐稳定。

图7 路灯监测界面截图

图8 路灯基础信息及监测数据界面截图

接下来，广州智投公司将推动智能化城市安全管理平台持续汇聚整合CIM、车城网、工地视频等各类城市安全相关实时监测数据，并通过数据工程对交换共享数据进行分析和挖掘，实现综合分析研判、展示与辅助应急处置决策等功能应用，赋能城市日常运行管理和突发事件高效处置。同时，平台充分预留未来安全专项拓展功能，以应对未来广州城市安全管理中面临的新问题、新挑战，全方位保障城市“生命线”安全。