一文读懂城市生命线是什么：背景、建设思路与典型案例|基础设施_新浪财经

导语

随着我国城镇化水平不断提升，城市人口与产业越发密集，突发性安全问题也随之衍生，深圳光明滑坡、天津港爆炸、郑州特大暴雨洪涝等事件灾害的惨痛过往历历在目，这些事件一次又一次为城市安全敲响了警钟。

作为国家重点工程，城市安全风险综合监测预警平台涉及到多个产业领域和技术的交叉融合，涉及感知、传输、网络、平台、应用多个物联网技术层，覆盖了智慧城市、公共安全、智慧安防、智慧消防、通信定位、大数据云平台、人工智能、智能传感等多个领域技术应用。

建设需求与思路

(一)行业需求现状。

1.1 城市生命线事故正从潜伏期进入爆发期

经过城镇化二十多年的高速发展，城市生命线工程设施数量巨大。截至2020年年底，中国城市仅供水、排水、燃气、供热四类市政地下管线长度已超过290万公里，轨道交通建成里程7597.94公里，公/铁路桥梁总数超过100万座。

据中美两国统计数据显示，基础设施在服役后27年左右进入性能衰减期。而我国各类基础设施服役年限正逐批次超过20年，性能老化问题日益突显。同时，城市建设规模庞大且密集，新旧设施风险耦合增强，也加剧了城市生命线的安全隐患。

1.2 城市生命线过载运行导致安全风险事故频发

目前，我国城镇常住人口已超8.4亿，超过一半的人口居住在城市中，对城市生命线设施的供给服务带来了极大的运转压力，多数处于超负荷状态。再加上材料和结构的性能老化，腐蚀和反复荷载出现疲劳或蜕化，城市生命线设施面临非常严重的安全风险挑战，极易发生燃气爆炸、桥梁垮塌、暴雨内涝、突发性爆管、大面积停水停电等城市公共安全事件。如果在灾害条件下，易损性将愈加增大。

以地下管线场景为例，据不完全统计，2019～2021年城市生命线相关事故数量逐年增长，年均增长率为87.90%。其中，地下管线破坏事故年均增长率为97.89%；路面塌陷事故年均增长率为80.93%。

1.3 城市生命线的运行监管手段处于重要转型时期

随着城市规模的不断扩大，城市生命线的体量也在不断增加，一座中型城市就拥有超过600座桥梁、8000多公里排水管网和6000多公里燃气管网等。这对城市管理部门和行业监管单位开展城市生命线的运行监管工作提出了极高的要求。

传统的运行监管手段多以人工巡检为主，但随着管网容量的增加，人手投放不足、人员专业能力不够等问题逐渐突显。大量城市生命线事故都是由于人员作业不规范、人工巡检不到位造成的。如湖北十堰燃气事故，其爆炸起因在于燃气管网泄漏至相邻地下空间没有被及时发现。没有及时发现的原因，除了人工巡检不到位，也是因为这样的泄漏发现难度大。因此，不少城市提出以科技手段逐步替代人工，提升城市生命线的安全监管能力。

城市生命线系统自身的老化与腐蚀是安全事故发生的原因之一，但并非主因。中国城市规划协会统计的典型事故中，因生命线自身问题引发的事故占比仅一成左右，逾七成事故是由第三方施工、外力蓄意破坏、自然原因等外部因素所致。

(二)建设思路。

2.1 借空·天·地一体化多技术手段，解隐患“识别难”顽疾

1）借助遥感卫星毫米级的测量技术，对城市及周边区域进行全域覆盖的地表沉降监测，及时跟踪监测城市的地表、路面、桥梁、建筑等设施的沉降情况，以实现城市级基础设施的风险排查，避免类似于因供/排水等管网泄漏引发路面塌陷等重特大城市安全事故。

2）借助激光雷达的探测技术，结合无人机的方便快捷功能，对某一特定区域或事物（如地面、桥梁、隧道）的详细特征进行微观扫描，快速获取高精度的测绘数据，构建三维信息模型，识别监测对象的结构病害和劣化特征等信息，进一步核实监测对象存在的风险隐患。

LiDAR无人机数据采集

无人机测绘

桥梁检测

隧道检查

3）通过人工巡查和周期定检等方式对城市生命线的基础设施进行风险隐患排查，并对风险源、风险事件及其原因和潜在后果进行系统归类和全面识别确认，再结合城市生命线各类风险事件发生的可能性和后果的严重程度, 绘制城市生命线安全工程风险隐患四色图，编制《城市生命线安全工程风险评估报告》，制定分类分级管控措施，明确风险管控的责任部门和单位。

现场勘查调研

人工巡查

原位地质勘查

地下空洞分布

2.2 筑“技防+人防”监测预警体系，解隐患“监测难”顽疾”

1. 根据绘制的城市生命线安全工程风险隐患四色图，分类分级构筑InSAR、物联网、移动式机器人巡检、人工巡查等“技防+人防”相结合的综合监测预警体系，对燃气、供排水、桥梁、道路、热力、综合管廊等城市生命线风险场景进行全方位、立体化感知。

2. 基于逐步完善的综合监测预警体系，构建城市生命线安全工程运行监测一体化平台，提升燃气爆炸、城市内涝、地下管线交互风险、第三方施工破坏、供水爆管、桥梁倒塌、道路塌陷、综合管廊等专项领域的监测预警能力，全面解决隐患“监测难”顽疾。

2.3 建“数据+算法”研判分析模型，解事故“预防难”顽疾

在燃气、供排水、桥梁、道路、热力、综合管廊等城市生命线风险场景实时监测的基础上，汇聚融合动态监测、人工检测、历史灾害、审批监管及工程属性等多源数据，基于数据驱动及专业模型两种思路构建多场景多因子灾害分析预测模型，通过对不同模型监测指标设置报警阈值，运用大数据耦合、数据波动特征识别、关联分析等相关技术，实时预警突发的安全风险，通过专家会商和模型推演，对报警信息进行研判分析，明确事故灾害发生的可能性和损失程度，对研判结果进行分级预警发布，为联动处置奠定基础。

洪水预报模型

2.4 创“多主体+大联动”治理机制，解事故“处置难”顽疾

通过城市生命线安全工程的建设，聚“筛查-监测-分析-处置”多元联动治理共识，结合城市应急预案，编制预警事件的处置流程，规范预警事件的全过程联动处置，打造覆盖多场景、跨部门、跨系统、跨业务的联动处置闭环管理系统，形成多主体、大联动的应急管理协同处置机制，提升城市安全综合风险处理水平和治理水平。

建设内容

城市安全风险综合监测预警平台和城市生命线安全工程，是多个产业领域和技术的交叉融合，涉及到感知、传输、网络、平台、应用多个技术层面，覆盖了传统的智慧城市、公共安全、智慧应急、智慧消防、智能传感、通信传输、大数据云平台、人工智能等多个领域技术应用，汇集了从咨询设计规划、系统集成、业务应用等全链条企业，将成为推动安全应急产业发展、传统产业转型升级、区域经济结构调整的重要推动力。

(一)三大平台

1.1 城市安全运行监测中心

城市安全运行监测中心承担着城市生命线安全运行实时监测、预警预测、数据处理、决策支持等责任，对监测专项进行实时监测，与相关部门建立互联互通对接机制，是工程科技创新与管理科学创新的有机融合。可以通过建立公共安全运营社会化服务模式，实现由政府主导、技术支撑单位提供服务，创新城市公共安全智慧管理运营服务模式。

1.2 城市生命线运行安全风险事故物联网平台

城市安全运行监测物联网是城市生命线前端感知系统，它运用传感元件、精确测控、示踪标识、物联网等技术手段，建立物联、传输网络，实现城市地下管网、桥梁、路灯、井盖、电梯等设备安全运行状态的在线监控、准确采集和实时上传。

1.3 城市生命线运行安全风险事故监测一张图

通过城市运行物联网监测数据采集、汇聚和分析，结合城市各部门的基础数据、地理信息数据、互联网数据、城市部件信息等进行综合分析，以“一张图”形式呈现城市整体运行情况，建立一套城市健康运行体征指标体系，以多角度、多维度清晰展现城市安全的大数据画像。

(二)九项运行应用专项

2.1 桥梁安全监测专项

主要对桥梁关键截面应力、振动、挠度、支座位移、伸缩缝、结构温度等参数进行在线监测。分析车辆、温度荷载作用下桥梁结构的应变响应，对超载、结构异常进行预警。基于大数据，结合BP神经网络分析模型，对挠度、振动数据进行分析，通过对桥梁线型变化、基频变化识别等，对桥梁异常进行预警。通过对支座位移、伸缩缝等参数的监测、桥梁基本档案信息的管理分析，为桥梁的支座、伸缩缝等相关的养护工作提供依据。该系统可实时对桥梁安全状况进行评估，时刻掌握桥梁的安全运行状况。

2.2 燃气管网安全监测专项

实时监测燃气管网邻近地下空间可燃气体浓度和地下空间内温度，以先进的物联网、云计算、大数据、移动互联等信息技术为支撑，结合燃气管网基础数据，实现对城市燃气管线相邻地下空间的实时监测、风险评估、预测预警和有效处置，保障城市地下管线的安全运行，切实维护人民生命和财产安全。

2.3 供水管网安全监测专项

通过监测管道运行的流量、压力和声波等参数，分析管道漏水与运行状态之间的关系，快速评估供水管网运行状况，准确定位管网泄漏位置和状况，实现对泄漏地段路面塌陷的快速预警，降低供水管网漏损率，防范次生衍生灾害，实现减损增效。

2.4 排水管网安全监测专项

通过布设流量计、液位计、雨量计等前端感知传感设备，以有线、无线、GPRS、NB-loT等网络传输方式建立数据传输，经过排水运行大数据的共享、交换、采集、清洗和转换，获得城市排水运行物联网实时监测数据和城市排水运行应急基础数据，并经过排水运行大数据分析，实现针对内涝积水、地下空洞、水环境污染等的风险评估、实时监测、预测预警和应急指挥调度。

2.5 热力管网安全监测专项

主要对热力管网的温度、压力和流量等参数进行在线监测，根据管网运行的流量及压力信息，结合管网拓扑结构，建立管网运行水力学模型。并利用热力管网风险评估模型技术，评价管网风险等级，做到风险“早发现、早防范、早处理”，预防事故发生。当管网运行状态发生异常时，系统可以利用物联网监测和大数据分析技术，对管网进行实时监测报警。并借助大数据分析工具、专业数据分析模型，对可能发生的泄漏、爆管、路面塌陷等提前进行预测预警，并准确定位。

2.6 电梯安全监测专项

针对现有电梯保有量大、问题电梯数量多的现状，通过融合大数据、物联网、BIM/GIS等先进技术手段，实现电梯维保监督管理、安全监测报警及应急处置一体化全方位服务，解决电梯维保监督管理难，事故应急响应慢等问题。通过建立各方沟通机制，融入社会监督力量，有效增加政府安全监管能力，减轻政府监管压力，做到电梯安全的有效监管、实时预警、协同救援。

2.7 综合管廊安全监测专项

从综合管廊安全、高效运营的角度出发，预防主体结构破损、不均匀沉降、管线破损和爆管、毒害气体泄漏积聚、火灾、温湿度异常等事件，实现设备稳定可靠运行、巡检和维护等。

2.8 路灯安全监测专项

针对城市路灯普通人工巡检、抢修不及时、偷盗市政电力等问题，通过照明监控平台和智能硬件设备,对路灯、夜景、隧道灯等公共照明实行统一管理,达到照明远程监测、智能管控、防盗防窃电的“三位一体”成效。

2.9 井盖安全监测专项

对井盖状态（开启、位移、倾斜、破损）、井下液位高度和井内有害气体浓度等进行监测、实时报警、自动巡检、及时处置等，保障井盖安全运行，进一步提高市政管理的信息化、智能化水平，为城市马路安全奠定基础。

案例精选

1. 山东省城市基础设施生命线安全监管平台新建项目

预算金额：3956万元

项目概述：建设山东省省级城市基础设施生命线安全监管平台，完成全省各业务领域数据自下而上汇聚，建设排水安全监管子系统、供水安全监管子系统、供热安全监管子系统、桥梁安全监管子系统、隧道安全监管子系统、管廊安全监管子系统、综合监督管理与评价子系统、风险处置子系统、综合指挥监督子系统、第三方施工破坏子系统、数据表单构建子系统。通过对重点风险数据开展全面分析，监督指导各市安全风险管控工作开展，构建城市基础设施全生命周期风险防控体系，提高城市安全韧性，有效防范化解城市安全风险。

本项目要基于省住房城乡建设厅“数字住建”底座和统一数据资源池部署开发，建设过程中需充分考虑与山东通、爱山东、齐鲁智脑的对接，及与“城市生命线”相关的省级平台、市县级平台、企业平台的对接。

提交投标文件截止时间：2024年12月10日09时30分

2. 山东省燃气安全监管一体化平台（一期）新建项目

预算金额：3182万元

项目概述：建设省级燃气安全监管平台、市级燃气安全监管平台、县级燃气安全监管平台及扩展支撑上层应用的“数字底座”基础支撑能力。通过系统建设掌握全省燃气安全监管底数，逐步建立健全省燃气安全监管、隐患排查治理、风险分级管控的长效管理机制，不断提升城市防灾减灾能力，打造韧性城市、安全城市、智能城市。

提交投标文件截止时间：2024年12月09日09时30分

3. 绥化市城市生命线安全工程（智慧城市）项目

总投资额：15600万元

建设规模及内容：围绕“市域一体”的建设原则，建立8个场景专项应用系统，通过搭建综合应用门户实现8个专项场景间的扭合及交互，形成一体化的监管系统，并同步导入既有数据汇聚治理成果及各场景应用的实时监管监测数据，建立二三维一体化的城市生命线“一张图”。

项目法人单位：绥化市数据局

4. 湖北省鄂州城市生命线安全运行监测平台项目

预算金额：300万

采购需求概况：

软件集成实施服务采购数量:1.城市生命线工程数据库2.城市生命线安全按运行监测平台3.数据接口与数据共享服务4.云网安全服务

全面摸清城市燃气、供水、排水、桥梁等设施基础信息数据，实时更新城市生命线底图，对本辖区内城市生命线基础设施的运行状况进行全面、实时的监测与预警，实现对鄂州市城市安全风险隐患常态化监测、动态化预警、精准化溯源和协同化处置，提高鄂州市总体城市安全保障信息化水平。

采购单位：鄂州市住房和城市更新局

预计采购时间：2024年12月

5. 江苏省扬中市城市生命线一期建设前期咨询服务和风险评估项目

投资估算：80万元

主要建设内容：按照省级关于城市生命线安全工程建设相关要求，为顺利实施扬中市城市生命线安全工程一期建设，对扬中市主城区范围内的燃气管道、供水管道、市政道路、市政桥梁、城市内涝开展安全风险评估，形成五个场景的安全风险评估工作，主要包括编制扬中市城市生命线安全工程实施方案、项目建议书、可行性研究报告、初步设计方案、投资概算以及风险评估报告，明确风险清单及风险分布图等，为后续监测设备布设及风险分级管控措施制定提供依据。

项目招标人：扬中市住房和城乡建设局（机关）

预计招标时间：2024年12月03日

以下是中标

启动建设中！！！

6. 江苏省徐州市沛县城市生命线安全建设一期项目

预算金额：2100万元

本期建设内容：按照“综合监管”+“智慧监测”思路，对照省市两级监管系统的建设内容，建设以燃气爆炸、城市内涝、桥梁倒塌、供水爆管、第三方施工破坏、地下管线交互风险、路面塌陷、供热爆管等8个风险场景为重点应用场景的城市生命线安全监管平台，城市安全监测与运行管理。

中标人：苏交科集团股份有限公司

中标金额：1938万元

7. 江苏省徐州市丰县城市生命线安全工程（一期）及运管服平台项目

预算金额：1818万元

项目概况：聚焦8个场景，开展地上部件和地线管线普查及修补测、安全风险评估、数据汇聚治理、监管系统建设、运行机制完善及监测设备布设等重点任务，分层次推进各项工作任务有序开展，打造“能监测、会预警、快处置”城市生命线安全监测系统，增强城市安全治理能力，不断提升城市本质安全水平。

中标人：软通智慧信息技术有限公司（牵头单位）、江苏金辰图像科技有限公司（成员单位）

中标金额：1045.18万元

8. 江苏省淮安市城市生命线安全工程（一期）

预算金额：2296.60万元

项目背景：建设淮安市城市生命线安全工程（一期），打造市县一体化监管系统。摸清燃气、排水、地下管线、第三方施工、供水、桥梁、道路、智慧照明、大气环境监测共9大风险场景相关基础设施底数，整合有关系统，完善相关部门监管制度、流程，打通行业间的“数据壁垒”。通过市县一体化监管系统的建设，提升城市生命线安全风险防控能力和水平，实现城市现代化、数字化治理水平，打造“韧性城市”，全面提升城市本质安全水平。

中标供应商：苏交科集团股份有限公司

中标金额：2250万元

9. 江苏省连云港市城市生命线安全建设一期工程(城市基础设施安全运行智慧监管系统)

预算金额：3128万元

服务要求：城市生命线安全建设主要覆盖1个综合应用场景+7个专项（燃气、供水、排水、道路、桥梁、第三方施工和地下管线交互）应用场景+1个特色（防震）应用场景，实现对城市基础设施运行状况进行实时监测、动态预警、精准溯源、协同处置，及早发现和管控风险隐患，有效防范事故发生。同时实现向上与省级监管系统互联互通和业务协同，向下与县（市、区）级监管系统实现业务监管、数据互通、业务协同。

中标人：苏交科集团股份有限公司

中标金额：3096万元

10. 江苏省镇江市城市生命线安全工程一期

预算金额：3186万元

项目建设内容：镇江市城市生命线安全工程，立足于城市安全发展新时代新需求开展建设，汇聚行业监管数据、设施基础数据、其他部门相关数据，通过共性支撑平台提供通用技术能力、统一集成服务、数据治理服务、业务能力服务等服务，建成以燃气爆炸、城市内涝、供水爆管、桥梁倒塌、道路塌陷、地下管线交互、第三方施工、山体地质灾害隐患点为重点领域，提供全屏展示、智慧监测和综合监管功能的镇江市城市生命线安全工程建设项目。

中标人：苏交科集团股份有限公司

中标金额：3126万元

11. 江苏省扬州市城市生命线安全工程（一期）非管线专网项目

预算金额：10500万元

采购需求：扬州市城市生命线安全工程（一期）按照“综合监管+智慧监测”的思路，在做好燃气爆炸、城市内涝、桥梁倒塌、供水爆管、第三方施工破坏、地下管线交互风险、路面塌陷等七个省选规定动作基础上，结合隧道、照明、供热三个市选特色动作，聚焦打造“强监测、早预警、快处置”城市生命线安全监管监测体系，提升城市本质安全水平。

中标人：扬州大数据集团有限公司//苏交科集团股份有限公司

中标金额：10388万元

（转自：中关村智慧城市信息化产业联盟）