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技术架构，让城市拥有“感知神经”

news 2026/7/30 23:45:44

城市燃气、供水、排水、桥梁、道路等重要基础设施，维系着城市的正常有序运行、满足群众生产生活需要，被形象地称为城市生命线。这些系统如同人体的“神经”和“血管”，是城市安全运行的保障。通过数字化手段，对城市生命线进行全面感知、动态监测、预报预警和联动处置，增强城市安全风险防范治理能力，就是城市生命线安全工程。

2025年12月，住房城乡建设部在江苏徐州召开推进城市基础设施生命线安全工程现场会，会议指出，截至目前全国27个省（区、市）建设了省级生命线工程监管平台，地级及以上城市全面开展生命线工程建设，基本覆盖燃气、供水、排水等重点领域。城市生命线安全工程已从局部试点走向全面铺开，成为建设安全可靠韧性城市的重要任务。

技术架构：让城市拥有“感知神经”

城市生命线安全工程的技术核心在于“综合监管+智慧监测”的双轮驱动。以江苏省为例，该省按照这一建设思路，推动人防、物防和技防相互支撑，聚焦燃气、供水、排水、桥梁、道路、第三方施工、地下管线7个场景，搭建全省监管“一图览”“一网管”系统。目前，省级监管系统已汇聚21亿条监管监测数据和18.44万公里的地下管线基础数据，接入物联感知设备5.8万台（套）。

在感知层，各类智能传感设备构成城市的“神经末梢”。无锡市在雨水管网井内安装压力液位传感器，实时监测液位高度；在易积水区域和重要建筑出入口附近的雨水井部署智能传输终端，地下水到井盖的距离实时反馈至内涝专项平台。南京市则基于“智慧工地监管平台”升级开发“第三方施工防外破系统”，综合运用智能定位、视频AI识别、光纤传感、旁站巡检机器人等技术，对施工过程进行全时空、多维度的实时监测与智能分析。

数据汇聚层面，各地着力打破信息孤岛。哈尔滨市完成全市2.7万公里水、热、气、电等地下管线及380万平方米地下空间数据的现场测绘，构建高精度三维模型200余万个。无锡市整合汇聚全市14个部门、29家企业共5.03亿条数据，为市级平台运行提供数据基础保障。宿迁市搭建统一物联感知平台和视频中台，完成1.8万公里基础管线汇聚治理。

从“被动应对”到“主动预警”：安全管理范式变革

城市生命线安全工程带来的根本性变化，在于安全管理从“事后被动应对”向“事前主动预防”转变。这一转变依赖监测预警与快速处置闭环机制的建立。

南京市城市生命线光纤感知分析系统通过建立声纹库，能够分析正常施工与潜在破坏行为的不同声纹，实现连续远程监测和即时警报。此前，传感光缆成功识别到新街口区域存在机械破坏作业，结合该地区燃气地下管网图显示此处有燃气中压管线，通过及时向项目管理人员发出预警，避免了管线破坏事件发生。

无锡市构建的燃气安全“三道防线”更具典型意义。在燃气管线关键节点，井盖上安装陀螺仪防止井盖翻转或位移，井下部署监测仪监测半径12.5米以内燃气泄漏浓度，同时配置执行装置可远程开关燃气阀门并联动周边多个阀门井。所有重要数据和警报自动发送至城市生命线安全工程平台，确保快速响应和处理。平台试运行至今，共计发现并处置36起燃气泄漏事件。无锡市还明确了“异常信息即时派发、各方单位3分钟接单、15分钟初步核实”的工作要求。

芜湖市自项目运行以来共成功预警处置3544起风险（包括燃气阀门井泄漏44起、相邻空间燃气泄漏23起），处置时效缩短至2.17小时。这些数据表明，数字化监测预警体系正在切实提升城市安全风险防控的效率和精度。

这类系统在工程实现上有一个共性要求：监测、预警、处置、监督四个环节必须在同一套数据模型上闭合。如果预警环节和处置环节各自维护一套设备编码，工单流转到现场就会出现对象错配，运维人员到了现场找不到对应设备。因此实践中通常先统一设备台账和空间编码，再叠加各专项的业务流程。这个顺序一旦颠倒，后期补编码的成本会远高于前期规划。在燃气安全这一城市生命线风险的高发领域，中科复兴构建了“软硬一体化”的燃气安全综合监测解决方案，涵盖激光甲烷遥测、微泄漏AI识别、智能巡检等技术手段，为住建、城管、应急等政府部门及燃气公司提供“监测—预警—处置—监督”全周期服务。

多维场景覆盖：从地下管网到地上桥梁

城市生命线安全工程的监测范围正从单一领域向多场景协同扩展。地下管网作为城市的“里子”，是工程建设的主战场。常州市作为住房城乡建设部22个城市基础设施安全运行监测试点中唯一以排水专项申报获批的城市，建设了排水管网安全运行监测信息系统，归集结构缺陷、井盖失效、空洞塌陷、高水位冒溢等十大安全隐患，构建了由270套管网液位计、300套智能井盖、14套水质监测仪器以及视频监控等设备组成的物联监测网络。

综合管廊建设则将多种管线纳入统一管理空间。南京市扬子江大道综合管廊全长约7.1公里，集成了应急水源管、电力电缆及通信光缆，廊内布设视频传感、气体传感、液压传感等各类传感器，连接至“南京市综合管廊管理平台”。智能巡检机器人沿轨道运行，通过伸缩臂、摄像头及红外传感系统检测管线运行情况及廊内温度变化，在发生火灾时可及时报警。

桥梁安全监测同样不容忽视。仪征市在2025年启动的城市生命线安全工程一期中，为大庆桥、工农桥等10座桥梁布设轻量化监测设备，实时掌握桥梁结构健康状态。在道路专项中，对万年大道、真州路等约33公里城区主干道进行地质雷达检测，精准定位病害位置，防范道路塌陷风险。

多场景协同监测在架构上通常以 CIM 基础平台作为统一底座，把燃气、热力、供水、排水、综合管廊、市政桥梁等设施的静态基础信息与物联感知数据汇聚到同一空间基准下。这样做的技术意义在于跨专项的关联分析成为可能——供水爆管点位与相邻电缆隧道的空间距离、燃气管线与热力管沟的交叉净距，都可以直接从模型中计算得出，而不必依赖人工比对图纸。在城市生命线安全监测领域，中科复兴以CIM基础平台为底座，汇聚燃气、热力、供水、排水、综合管廊、市政桥梁等城市基础设施的静态基础信息、视频监控信息、物联感知数据，实现城市安全运行多源异构数据的汇聚、展示、分析与预警。

走向系统化治理：从“单点补短板”到“长效建机制”

城市生命线安全工程的长效运行，离不开制度建设与机制保障。芜湖市通过征求意见、专家评审等方式，制定印发《芜湖市城市生命线安全工程运行监测报警联动响应及监管工作机制》，建立三级预警联动响应工作机制，明确9家处置部门、64名处置人员的职责，并印发《城市生命线安全监测预警事件全流程闭环管理制度》，建立起统一、规范、高效的险情处置体系。

在数据管理层面，哈尔滨市构建了涵盖城市规划、房屋建筑、道路交通、城市地质及地下市政设施的二维三维一体化数据库，共76个数据层级，总量达3580 GB，形成“地上地下一张图”。该市还特别搭建线上会签平台，实现从管线规划、施工、监护到竣工、归档的全流程统筹管理，有效解决“马路拉链”问题，降低管线破损风险。

住房城乡建设部在2025年徐州现场会上进一步部署，要求从“统”“建”“用”“保”四个维度全面提升生命线工程建设质效：充分发挥“一委一办一平台”统筹协调作用；全面准确开展基础设施风险普查，科学精准布设物联感知设备；精准识别风险隐患，快速处置预警事件，完善处置闭环；加强要素投入，以持续稳定的资金保障建设运维。

从长远看，城市生命线安全工程正从“补短板”走向“系统升级”。宿迁市系统试运行以来，共发现隐患点位1467个，布设及安装智能传感监测设备1590套，覆盖中心城市示范区桥梁8座及管线900公里，全面推动传统基础设施领域安全生产管理向数字化、智慧化转型。公共安全治理从“事后被动应对”向“事前主动预防”大步迈进。

在城市体检与长效治理的衔接上，一种常见的平台设计思路是按住房、小区（社区）、街区、城区四个空间尺度分层建模，让同一份体检指标能在不同粒度上聚合与下钻，从而支撑“发现问题—解决问题—成效评估”的工作闭环。分层建模的难点在于指标口径的统一：同一个漏损率指标在小区尺度和城区尺度上的统计边界不同，若不在建模阶段固定口径，聚合结果就无法横向比较。在城市运管服平台、智慧水利与数字孪生、城市体检更新等与生命线安全紧密关联的领域，中科复兴提供了从咨询规划、方案设计到产品研发、系统集成、项目实施直至运维的全链条一站式服务。