人類城市發展史表明，安全是一座城市發展的底線。城市發展安全問題至關重要，城市地下管線作為城市公共安全的重要組成部分，擔負著城市的信息傳遞、能源輸送、排澇減災、廢物排棄的功能，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。
▲ 合肥市城市生命線工程安全運行監測中心
城市地下管線指城市范圍內供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業等管線及其附屬設施，是發揮城市功能，確保社會經濟和城市建設健康、協調、可持續發展的重要基礎和保障。
隨著我國城鎮化進程加快和城市面積擴大，城市地下管線規模也越來越龐大，隨之而來的地下管線管理問題也越來越多。清華大學合肥公共安全研究院院長助理、科學研究部主任付明表示，由于歷史和技術原因，部分基礎設施建成時間較長，結構老化嚴重，且城市地下管線系統環境復雜，致使事故難預測、風險隱蔽難發現，而城市地下管線分布較為集中，若發生事故，很可能引起次生衍生事件，造成較大的人員傷亡和經濟損失。
近年來，城市地下管線安全事故并不罕見，讓人們認識到腳下堅實的大地有時也很“脆弱”。地下管線的任何“風吹草動”，都可能對市民生活與城市運行帶來巨大影響。
科技織就城市安全網
現代城市對交通、水、電、氣、油等生命線系統提出更高要求。作為城市市政公用設施的重要部分，如何利用新技術提升城市地下管線智能化水平，著力堵塞漏洞、消除隱患，抓重點、抓關鍵、抓薄弱環節，不斷提高公共安全水平，提高運行效率和安全性能?
增強城市有效應對安全事故等風險能力、提升城市安全韌性，是推進以人為核心的新型城鎮化、加快建設宜居城市的重要方面，智能化市政基礎設施建設和改造能夠有效提高運行效率和安全性能。以安徽省合肥市為例，為保證橋梁、燃氣、供水、排水、熱力管網等城市生命線工程的安全運行，合肥市政府成立了合肥市城市生命線工程安全運行監測系統建設領導小組，在合肥市城鄉建設局牽頭組織下，依托清華大學合肥公共安全研究院研發的合肥市城市生命線工程安全運行監測系統，為合肥市建立了城市安全運行“防護網”。
在疫情防控期間，通過合肥市城市生命線工程安全運行監測中心，合肥供水集團對全市80公里的高危水泥供水管道進行漏水檢測和地下空洞隱患排查，經檢測發現管道漏水隱患27起，改變了傳統人工聽漏的被動應對，減少了巡查人員疫情防控期間的現場工作強度，為城市提供了主動式安全保障。
2020年5月，合肥市城市生命線工程安全運行監測中心通過監測發現鳳亭路與雙墩路交又口向東300米燃氣井出現甲烷濃度超限報警，經分析后初步研判為燃氣泄漏，中心及時將信息推送燃氣公司。經現場復核確認是由于管線破損引發燃氣泄漏，通過及時搶修處置，成功避免了由于燃氣泄漏可能導致的燃爆險情。
自合肥市城市生命線工程安全運行監測系統運行以來，每天監測數據500億條，月均有效報警92.8起，成功預警燃氣管網泄漏177起、供水管網泄漏59起、水廠泵站運行異常43起、路面塌陷2起、重型車輛超載3923起，有效保障了監測范圍內的供水、燃氣、熱力、排水管線的安全運行。
付明認為，從源頭治理入手，聚焦預防燃氣爆炸、路面坍塌、城市內澇、大面積停水停氣等重大安全事故，依托科技創新應用使城市安全管理“從看不見向看得見、從事后調查處置向事前事中預警、從被動應對向主動防控”轉變，加大投入提升“生命線”系統的科技含量已經成為當前業內共識。
數據共享，建設統一底層平臺。通過建立數據資源開放共享和更新機制，在現有信息化系統數據交換與共享的基礎上，建立城市規模的城市運行三維可視化地理信息平臺，匯聚全市風險點、危險源、重要基礎設施和重點防護目標信息，實現“數據可取、數據可控、數據可用、數據可靠”。
聚焦前沿需求，筑牢科技本底。依托公共安全科技形成城市安全風險評估理論體系，建立燃氣泄漏進入地下相鄰空間發生火災爆炸、供水管網漏失爆管引發路面塌陷、管網爆管引發城市大面積停水停氣等突發事件的次生衍生演化模型。研發城市高風險空間識別、跨系統風險轉移和耦合災害分析等技術，實現系統性識別、多指標疊加量化、多維度空間可視化。
堅持問題導向，構建立體監測網絡。針對地下管線全天候運行監測的難點，構建風險隱患識別、物聯網感知、多網融合傳輸、大數據分析、專業模型預測和事故預警聯動的城市安全防控“全鏈條”技術體系，確保城市運行的主動式安全保障。在應用維度，將風險隱患預警與對接聯動機制有機結合，讓風險演變可視化，讓安全防控意識向主動作為轉變。
筑牢智慧城市安全底座
我國已經步入城鎮化較快發展的中后期，城市發展進入城市更新的重要時期。地下管線作為市政基礎設施的重要組成部分，對其進行智能化建設與改造已經是大勢所趨。因此，健全信息互通、資源共享、協調聯動的風險防控工作體系對加強城市重大風險防控、提升城市安全韌性、保障人民生命財產安全顯得尤為重要。
付明說，城市更新行動的總體目標是建設宜居城市、綠色城市、韌性城市、智慧城市、人文城市，不斷提升城市人居環境質量、人民生活質量、城市競爭力。科技與城市“生命線”相結合，建設城市綜合運行管理服務體系，實現規劃立體化、建設智能化、運行安全化、管理精細化、服務貼心化。
在規劃環節，利用地理信息大數據和城市信息模型，有效提高地下管線規劃編制的效率和科學性，輔助城市地下和地上的三維空間統籌優化，提升城市規劃布局的合理性和延展性。
在建設環節，利用物聯網技術實現施工現場塔吊、深基坑、腳手架等危險源動態監控，對噪音、揚塵等指標進行遠程巡檢，從而實現安全、高效、精準的智慧建設管理。
在運行環節，重點在保障城市安全運行方面，以公共安全科技為支撐，融合物聯網、云計算、大數據、BIM(建筑信息模型)、GIS(地理信息系統)等信息技術，透徹感知城市運行狀況，深度挖掘城市生命線安全運行規律，實現重點領域和關鍵環節的源頭管控、過程監測、預報預警、應急處置和綜合治理，確保城市發展的主動式安全保障。
在管理環節，通過跨部門之間的數據共享、業務協同，提供跨層級、跨區域、跨部門、跨行業的精細化管理手段，輔助查找城市規劃缺項、建設漏項和管理弱項，實現對城市綜合管理服務部件類和事件類問題的集中受理、高效處置、快速解決。
在服務環節，暢通便民服務渠道，為公眾提供城市日常管理、安全運行、基層治理等事項的訴求受理、便民服務、咨詢建議等，構建共建共治共享的社會治理格局，有效提高市民的獲得感、幸福感和安全感。
依托于物聯網、云計算、大數據、CIM(城市信息模型)等技術的城市地下管線智能化建設與改造，構建全方位、多角度、立體化的城市地下管線運行監測物聯網，是智慧城市在城市建設發展中的豐富應用場景之一。
利用科技手段補齊基礎設施、市政工程、公共安全等領域短板趨勢愈發明顯，通過對城市重大安全風險隱患進行科學分析研判，實現對燃氣泄漏爆炸、城市內澇、地面坍塌等重特大事故的運行風險分析、事前預測預警以及對城市綜合安全風險態勢的精準響應，防止重大安全事件發生，為精細化開展風險分級管控工作、完善閉環處置工作機制提供決策支持。城市地下管線智能化建設與改造將深入推進以人為核心的新型城鎮化，加快建設宜居、綠色、韌性、智慧、人文城市，全面提升城市發展質量，不斷滿足人民群眾日益增長的美好生活需要，促進經濟社會持續健康發展。
