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文档简介

1

引言1.1

研究背景随着国家“十四五”新型基础设施建设规划的深入实施,城市基础设施的智慧化改造被赋予了新的使命与要求。这一战略规划不仅强调了信息网络与技术创新在基础设施建设中的核心作用,还特别指出,交通、物流、能源、市政等关键领域需加快智慧化进程,以适应新型城镇化的发展需求。同时,“十四五”应急体系规划将城市安全提升至前所未有的高度,明确指出了加强城市生命线(如燃气、供水、排水管网及桥梁等)及潜在危险源监测预警网络建设的必要性,为城市生命线数字化标准体系的研究奠定了坚实的政策基础。在此背景下,城市生命线的实践探索显得尤为关键。早在

2016

年,清华大学公共安全研究院的创新性探索,不仅为城市基础设施的安全运行监测开辟了新路径,更通过合肥市的成功实践,展示了科技赋能城市安全管理的巨大潜力。这一模式的成功推广,不仅激发了全国范围内的学习热潮,更促使行业对高效、精准、智能的监测预警系统产生了迫切需求

从而加速了城市生命线数字化标准体系研究的步伐,引领着城市技术的飞速发展,尤其是向更加智能化、标准化的方向迈进。智慧城市理念的深入人心,为城市生命线数字化标准体系的研究提

了强有力的技术支撑。数字孪生城市、物联网、大数据分析与人工智能等前沿技术的融合应用,使得城市基础设施的智能化改造和数字化管理成为可能。通过技术的协同与集成,能够实现对城市基础设施数据的全面感知、深度挖掘与智能分析,为城市管理者提供精准、及时的决策支持,有效提升了城市安全风险防控能力。从社会层面来看,城市安全作为城市发展的基石,直接关系到人民群众的生命财产安全和社会的和谐稳定。随着生活水平的不断提升,公众对美好生活的向往愈发强烈,对安全、便捷、高效的城市生活环境提出了更高的要求。标准是引领产业高质量发展的关键因素,随着产业的快速发展,构建城市生命线数字化标准体系的必要性愈发显得迫切且重要。本标准体系的建立与完善,将深度推动城市基础设施的智慧化转型与升级,实现管理决策的智能化、精细化,1显著提升城市管理效率与公共服务品质。这不仅有助于构建安全、可靠的城市生命线系统,还能为居民提供更加便捷、高效的城市生活环境,满足其对美好生活的深切期望,为城市的长期繁荣与可持续发展奠定坚实的基础。1.2

研究目标与范围本研究致力于全面构建并优化城市生命线数字化标准体系,旨在通过确立一系列科学、合理、可操作的标准规范,引领城市生命线系统向数字化、智能化方向迈进,显著提升城市运行的安全性、可靠性与智能化水准。具体而言,一是系统梳理并分析城市生命线数字化发展现状,界定标准体系的基本框架与核心要素,为搭建完整、统一的标准体系奠定基础。二是详细整理城市生命线数字化各层级标准编制情况,形成标准明细表,为后续提出标准制定建议提供详实的数据支持。三是紧密结合城市生命线数字化特点和需求,构建科学合理、层次分明的标准体系,提出具体、可行的标准制修订建议。四是研究成果将为政府部门在制定城市生命线数字化相关政策时提供科学依据,有助于推动政策的精准性和有效性。本研究主要围绕城市生命线中涉及城

燃气、桥梁、隧道、供水、排水、供热、综合管廊等与城市功能和系的构建展开。具体研究内容生活密不可分的城市基础设施的数字化标准体一是梳理国内外城市生命线数字化相关的法律法规、政策文件以准化情况,把握发展趋势,汲取先进经验。二是分析我国城市生命线数字化的建设情况,研究物联网、大数据、人工智能等数字化技术在城市生命线系统中的应用情况。三是基于前述研究,分析城市生命线各领域数字化标准的需求。四是构建城市生命线数字化标准体系框架,明确各层级标准间的逻辑关系与协调机制,针对关键领域与核心环节,提出亟需制修订的数字化标准清单及主要内容。五是针对当前城市生命线数字化标准化现状及标准体系后续工作提出建议。六是结合各地的实际应用,编写城市生命线数字化建设的典型案例,提供参考借鉴。22

相关政策法规及标准规范2.1

国外政策法规及标准规范2.1.1

国外政策法规

美国政策法规早在

1974

年美国土木工程学会就成立了生命线地震工程技术委员会,并于1978

年召开了第一次学术会议,开始了对城市生命线抗震性能的系统研究,这是美国城市生命线概念的首次提出与规划应用。美国对于城市生命线的法律法规涵盖基础设施、环境保护、应急管理等多个方面,并依据各机构的管理职责,出台相应政策法规,如联邦应急管理局(Federal

Emergency

Management

Agency,FEMA)在美国城市

命线管理部门中扮演核心角色,陆续出台《国家环境政策法案》(National

Environmental

PolicyAct,

NEPA)、《FEMA

事件稳定指南》和《社区生命线实施工具包(2.0

版)》等政策来保障城市、社区安全。其中,社区生命线(Community

Lifeline)是美国城市生命线工程的重点。FE

通过发布相关政策文件,将社区生命线也纳入国家战略层面,并详细规定和管理要求。这一概念的提出和实施,强调了跨部门协作和资源整合的重要性。2021

11

15

日,美国政府颁布《基础设施投资和就业法案》(Infrastructure

Investment

and

Jobs

Act)。该法案是美国二战以来最大规模的跨党派基建法案,覆盖供水、道路和桥梁、铁路、机场、港口、电动汽车充电站、公共交通和宽带网络八个方面,明确规定了基础设施数字技术应用方面的资金支持。

欧盟政策法规欧盟关于城市生命线的法律法规更多是关注可持续发展方向。欧盟成员国在城市生命线和可持续发展上,围绕交通、铁路、桥梁、燃气安全等方面出台了相关政策。其中,德国提出的《数字化战略

2025》是一项全面的国家级计划,旨在通过推动数字化转型来增强国家的竞争力,并提高公民生活质量。智慧城市建设是该战略的一个关键组成部分,该战略重点支持智能基础设施建设,升级城市3基础设施,包括智能电网、智能交通系统和智能建筑,以提高能源效率和居住舒适度。

日本政策法规东京作为日本首都,在城市级规划《东京

2040

规划》中提出七大战略

30项政策,涵盖了燃气、供排水、热力、桥梁等多个方面。规划中着重强调了构建韧性城市的迫切性与重要性,通过实施预案式管理、智慧化改造、谋求转型升级以及促进多元共治等策略,全面提升城市对自然灾害的防御能力和灾后的快速恢复力。在此基础上,东京积极推进数字化转型的步伐,充分利用人工智能、物联网、大数据等前沿技术,对防灾减灾工作进行深度优化,以期实现应急响应效率的显著提升。综上所述,不同国家和地区在城市生命线的数字化和智能化方面采取了不同的政策法规和措施。美国侧重于基础设施投资和智能交通

统的发展,欧盟强调法规的统一和环境的可持续性,而日本注重安全标准和智慧城市构想的实施。这些政策和法规共同推动了城市生命线的数字化转型,提高了城市的运行效率和居民的生活质量。2.1.2

国际标准国际标准化组织

ISO(ional

Organization

for

Standardization,ISO)是覆盖最多领域的标准化组织,通过其技术委员会(Technical

Committee,TC)和工作组(Working

Group,WG)开展细分领域的标准制定工作。目前

ISO/TC268(城市可持续发展标准化技术委员会)围绕智慧城市、韧性城市的建设,已制定一系列城市生命线数字化标准。其中,在

ISO

37122:2019《可持续城市与社区——智能城市指标》衡量智慧城市发展的指标体系中,就包含通过智能化系统实时监测城市基础设施运行状态的能力指标,涉及管网、传感器设置等方面。ISO

37166:2022《智慧城市基础设施——智慧城市规划(SCP)城市数据集成框架》侧重于整合和管理城市各类基础设施系统异构数据,实现标准化的数据集成,确保数据安全。ISO

37175:2024《智慧城市基础设施——综合管廊运维》明确了综合管廊智慧运维管理平台(OMMP)技术架构,提出综合管廊运维可持续评价体系,从实用、安全、节能、技术先进和经济合理等方面指导综合管廊智慧运维和城市可持续发展。4国际电工委员会(International

Electrotechnical

Commission,IEC)和国际电信联盟(International

Telecommunication

Union,ITU)作为专业领域的国际标准化组织,通过制定电力系统安全、基础设施自动化控制、建筑与消防安全、信息通信技术环境等方面的标准,间接推动城市生命线领域的标准化工作,以确保城市基础设施建设的安全性和可靠性。2.2

国内政策法规及标准规范2.2.1

国家和行业政策法规城市生命线是城市安全运行的保障,对于我国的城市发展具有至关重要的意义。2022

10

26

日,习近平总书记在党的二十大工作报告中提到要加强城市运行安全管理并强调“提高公共安全治理水平。坚持安全第一,预防为主,建立大安全大应急框架,完善公共安全体系,推动公共安全治理模式向事前预防转型”。“十四五”规划中明确提出将物联网感知设施、通信系统等纳入公共基础设施统一规划建设,推进城市智慧化建设,逐步实现城市基础设施的“一张图”数字化管理,筑牢城市生命线。近年来,在中共中央办公厅、国务院办公厅的相关政策规章中均明确提出积极推进城市生

线工程建设,建设城乡安全监测预警网络、城乡安全风险监测预统管”。这无不彰显了国家层息平台,实现城乡安全风险监测预警“一网城市生命线工作的重视。住房和城乡建设

(以下简称“住建部”)作为落实我国城市生命线建设工作的主要主管部门,先后出台《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》《关于进一步加强城市基础设施安全运行监测的通知》和《关于推进城市基础设施生命线安全工程的指导意见》等多部政策文件,统筹规划、整体布局城市生命线工程建设,并明确提出运用物联网、人工智能、大数据等技术提升城市市政基础设施的数字化、智能化水平,并加强安全运行监测工作。到

2025

年,地级及以上城市生命线安全工程基本覆盖重点业务领域。国家发展改革委、国务院安全生产委员会、国家防汛抗旱总指挥部、自然资源部、水利部等部门也先后出台《“十四五”新型城镇化实施方案的通知》《关于切实加强城市安全工作的通知》《城市安全风险综合监测预警平台建设指南(试5行)》《城市安全风险综合监测预警平台建设指南(2023

版)》等文件,用于指导城市生命线数字化的建设工作。国家及行业主要法律法规、政策文件见附件

1。2.2.2

地方政策我国各省市因人口、城镇规模、城镇化水平差距较大,城市生命线工程建设方向、范围和目标不尽相同。为此,各地方因地制宜、量体裁衣,综合地域特点、人口规模、发展速度等因素,出台了一系列关于城市生命线数字化建设的政策文件。其中,安徽省是较早开展城市生命线工程建设的省份,配套制定《关于推进城市安全发展的实施意见》、DB34/T

4021—2021《城市生命线工程安全运行监测技术标准》等一系列政策、标准,致力于通过科技赋能和实时监测,实现城市生命线安全工程全面覆盖。北京作为首都将城市生命线工

作为韧性城市建设的重要任务之一,在《北京市韧性城市空间专项规划(2022

年—2035

年)》当中明确“强化市政生命线系统体系建设,提高系统多样性、自适应性和动态调节能力”。上海立足智慧化预防,系统推进应用场景研发和迭代升级,通过《上海市城市管理精细化“十四五”规

》等政策,构建城市安全预警体系和预警模型,提高行业智慧管理能级水平各省市以省级规划、专项管理办法、建设指南等政策来规划、指导省内各市的城市生命线工程建设工作。截至

2023

年底,全国各省针对“城市生命线”建设、监测、风险管控的相关政策性法规文件约

66

份。典型省市城市生命线地方政策见附件

2。2.2.3

国家、行业、地方及团体标准

国家标准当前,在城市管理和城市安全领域,共有

6

家全国性的专业标准化技术委员会活跃于城市运行管理服务平台、给排水、供热、公共设施服务、可持续发展以及公共安全等多个专业领域,积极推进相关标准化工作。尤为值得一提的是,全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426,简称“全国智标委”),作为住房和城乡建设领域内唯一专注于信息化与数字化标准制定的全国专业标准化技术委员会,正全力投身于城市生命线数字化的国家标准制修订工作。由其6归口管理的

GB/T

30428《数字化城市管理信息系统》系列标准,在实际应用中充分发挥了引领和指导的重要作用,并正逐步向城市运行管理服务平台的方向升级与拓展。尽管这些领域已经制定了一系列关于城市生命线数字化的国家标准。但从标准内容来看仍侧重于上位标准的层面,聚焦在城市生命线工程设施的设计、施工、验收及运行维护等环节。同时也涵盖了安全风险评估和监测预警等方面,具体表现为制定了一系列的基础标准、技术通用标准和指南类标准。然而,在物联网、人工智能、北斗卫星应用等新兴技术与城市生命线的融合方面,尚缺乏相应的国家标准。

行业标准在住房和城乡建设领域,住建部主导建立了

5

家行业标准化技术委员会,负责信息化、市政给排水、燃气、供热、道路与桥梁等领域

工程建设标准及相关产品标准的制修订和管理工作,其业务范围同样紧密交织于城市生命线的多个维度。这些领域的行业标准同样主要规范了燃气、给排水、供热等城市生命线工程各专项的设计、施工、验收及运

维护等环节的工程建设要求,缺乏行业统一的风险评估、监测系统的设计运维等标准规范。这种情况可能导致在实际操作中,不同企业和部门在风险评估和监测系统的建设上存在差异,影响了城市生命线的整体安全性和可靠性。

地方标准在地方层面,各省市积极响应国家标准与行业标准的指导,同时紧密结合当地实际情况,纷纷出台了城市生命线数字化的相关地方标准。安徽、江苏等省市更是紧跟新技术的发展步伐,将物联网、大数据、人工智能等前沿技术融入城市生命线安全工程的监测和预警系统中,并据此制定了一系列具有前瞻性的地方标准。据统计,目前全国各省市围绕城市生命线数字化制定的相关标准已多达上百项,这些标准不仅丰富了城市生命线数字化的标准体系,也为各地城市生命线工程的安全运行提供了坚实的保障。相较于国家标准和行业标准,地方标准在探索和实践上展现出更为积极的态势。例如,安徽省现行的

DB34/T

4021—2021《城市生命线工程安全运行监测技术标准》是我国首个针对城市生命线安全运行的监7测技术标准

。同时,该省正在编制的《城市生命线工程监测设备质量管理标准》1将在全国率先规范城市生命线工程监测设备的质量管理要求。福建省正在编制的《福建省城市生命线安全工程建设标准》则是一部将信息化建设与规范化管理深度融合的综合性标准,展现出极高的创新性和实用性。城市生命线数字化地方标准参考见附件

4。

团体标准在团体层面,中国信息产业商会、北京城市管理科技协会、江西省公共安全科技创新联合会等社会团体组织也积极参与城市生命线数字化的标准制定工作,编制了多项团体标准,如

T/CIITA

602—2022《城市生命线工程监测系统通用规范》、T/BSTAUM

001—2023《城市生命线监测数据分析指南》《城市生命线安全风险评估技术规范

1

部分:总则》(在编)《城镇燃气安全监测预警系统建设指南》(在编)等。城市生命线数字化团体标准参考见

4。综上所述,城市生命线数字化领域虽已初步搭建起四级标准体系的基本框架,但在国家及行业层面上仍面临诸多亟待解决的问题。具体而言,尚缺乏统一的监测系统建设标准,运行监测所依赖的装备设备亦无标准化规范可循,风险预警联动响应管理机制缺乏标准

指导,城

生命线工程交叉与耦合风险的防控标准规范亦不健全,全面、系监测服务的标准化体系尚待完善。因此,构建一套目标明确、层次清晰、结构合理且内容全面的城市生命线数字化标准体系显得尤为迫切与重要。该体系需全面覆盖生命线工程的各个建设运营环节,包括风险评估、监测布点、系统构建、报警解析、预警联动、运维管控以及监督评价等,形成一条完整的业务链条。同时还需从全域信息化的全新视角出发,深度融合物联网、人工智能、大数据等前沿技术,对城市生命线技术系统、平台架构及其功能要求进行全方位、深层次的规范与指导,为生命线工程的安全、稳定运行提供科学、实用的指导依据。1

谭琼,付明.安徽省地方标准《城市生命线工程安全运行监测技术标准》解读[J].工程建设标准化,2022,(07):58-60.DOI:10.13924/ki.cecs.2022.07.016.83

城市生命线数字化现状分析3.1

建设现状当前,我国城市建设已从规模扩张转变为注重内涵的提升,城市发展策略由大规模的新增建设,调整为存量提质改造与增量结构调整并重,从“有没有”转向“好不好”。截至

2023

年底,我国城镇化率已经达到

66.16%,城市道路长度达到

56.32

万公里,城市供水管道长度达到

112.2

万公里,排水管道长度达到93.36

万公里,城市轨道交通建成里程超过

1

万公里

。城市生命线项目陆续在北2京、深圳、成都、武汉、长沙、西安、乌鲁木齐、佛山、唐山、烟台、绍兴等多地深化应用,并在全国

90

余座城市进行部署累计上线各类传感器

25

万余套,监测覆盖

6.4

万公里地下管网、360

余座桥梁、15

万部电梯,每天汇聚数据

5

000亿条,成功预警城市安全险情超

1000

余起,保护城市安全运行

。3然而,尽管城市基础设施不断完善,但在其维护与管理方面仍面临诸多挑战。当前,对于庞大的城市基础设施系统,数据采集和日常巡检依然主要依赖“人工+设备”的现场操作方式。这种传统模式限

了数据采集和分析的准确性和时效性,进而降低了监管效率,并生命线安全风险呈现出灾害耦管理运维成本居高不下。更为严峻的是,城市事故连锁、风险叠加、损失放大等新的复杂态势,如城市燃气事故

城市内涝和桥梁垮塌等问题

。为此,迫切需要提高我国4城市安全韧性,实现城市基础设施安全风险防控,从被动应对转向主动预防,从人海战术转向智慧防范。住建部作为城市安全运行的保障部门,致力于有序推进城市生命线安全工程的高质量发展,积极探索并积累宝贵经验。2022

年住建部由点到面地确定了浙江省、安徽省、北京市海淀区、辽宁省沈阳市等

22

个市(区)作为城市基础设施安全运行监测试点,总结提炼出一批可复制、可推广的经验做法。例如,合肥市构建八大领域的智慧城市生命线监测体系,布设

8.5

万套前端感知设备,覆盖137

桥梁、7316

公里管线,提高风险排查率约

70%,降低事故率约

60%,使城市2赵大地.

城市基础设施生命线安全工程背景意义与推进情况[J].

城乡建设,2024(9):22-23.3

城市生命线安全工程保障城市安全无忧[J].城乡建设,2024,(09):38-39.4

韩心星,张壮壮,程之宽,等.城市生命线安全工程领域标准需求与建议分析[J].中国安全生产科学技术,2024,20(02):5-12.9“生命线”成为发展“安全带”。上海市则依托城市信息模型,推进城市基础设施要素信息的“一图汇聚”,形成城市管理精细化工作信息平台的三维底图,构建出上海城市基础设施生命线数字底图。从

2023

年到

2024

年,住建部倪虹部长先后在多个会议上,提出在深入推进试点和总结推广可复制经验基础上,我国全面启动城市基础设施生命线安全工程。到

2025

年地级及以上城市实现燃气、桥梁、隧道、供水、排水、供热、综合管廊等生命线安全工程全覆盖的目标。3.2

关键技术伴随着新一代信息技术的进步,物联网(IoT)、大数据、云计算、地理信息系统(GIS)等关键技术也在持续演进,并通过交叉融合实现了技术升级。这些技术各自在城市生命线的诸多监测领域中发挥着重要作用,共同支撑了城市生命线数字化建设。3.2.1

物联网(IoT)物联网技术是城市生命线数字化的基础。通过在城市基础设施中部署大量的传感器、RFID

标签等设备,可以实时监测基础设施的运行状态,并将数据实时传输到云端进行分析和处理,实现物与物

物与人的连接,实现智能设备的动态感知、互联互通,实现城市水、热力等数据的自动采集、实时监测、智能报警。物联网技术在城市生命

工程中的应用不仅提高了城市管理部门对城市应急事件的快速反应

协同指挥能力,也有助于管理部门的监管与决策,从而提升了城市生命线的安全性和可靠性。3.2.2

遥感与地理信息系统(GIS)遥感技术和地理信息系统(GIS)为城市生命线数字化提供了空间信息支持。通过遥感技术,可以获取生命线系统的空间分布和运行状态信息,为城市规划和管理提供科学依据。GIS

则可以将这些信息整合到统一的数字城市框架中,实现对生命线系统的可视化管理,提高城市管理的效率和准确性。遥感技术和

GIS在城市生命线工程中的应用,为城市管理者提供了精准的风险评估和预警,有助于优化资源配置和决策支持,确保城市的稳定运行和可持续发展。3.2.3

大数据与云计算大数据与云计算技术为城市生命线数字化提供了强大的数据处理和分析能10力。通过收集城市基础设施运行产生的海量数据,利用大数据技术进行挖掘和分析,可以发现潜在的风险和问题。同时,云计算技术提供了高效的数据存储和计算能力,支持大规模数据的实时处理和分析。大数据与云计算技术在城市生命线工程中的应用,不仅帮助管理者及时发现并解决设施运行中的异常和隐患,还促进了城市基础设施管理的智能化和精细化,为城市的安全、高效运行提供了坚实的技术支撑。3.2.4

人工智能(AI)人工智能(AI)技术为城市生命线数字化提供了智能化的决策支持。通过机器学习、深度学习等算法,可以对城市基础设施的运行数据进行智能分析和预测,及时发现潜在的安全隐患。此外,AI

技术还可以应用于应急响应和灾害预警等方面,提高城市应对突发事件的能力。AI

技术在城市生命线工程中的应用,不仅大幅提升了城市管理的智能化水平,还通过优化资源配

和增强系统韧性,为城市的长期稳定运行和可持续发展奠定了坚实基础。3.2.5

数字孪生(Digital

Twin)数字孪生技术为城市生命线数字化引入了前所未有的精准模拟与实时映射能力。通过建立城市基础设施及其运行环境的虚拟副本,即“数字孪生体”,实现了物理世界与数字世界的与同步。数字孪生技术在城市生命线工程中的应用,不仅助力管理者以虚拟空间为试验场,进行风险评估、优化调度、应急演练等决策活动,更能基于历史数据和实时监测信息,对未来状态进行预测和模拟,极大地降低了实际操作中的不确定性和风险,为城市生命线系统的安全稳定运行提供强有力的智能支撑。3.3

重点专项3.3.1

燃气专项据城市建设统计年鉴统计,目前我国燃气管网约

85

万公里。据应急部统计数据,20

年以上的老旧管网仍有

8

万多公里,各地累计

38.66

万处安全隐患。尤其是近年来,燃气事故连续多发,引发了全社会的高度关注。通过分析爆炸原因发现,70%的燃气爆炸事故是由燃气微小泄漏扩散至密闭空间聚集产生,严重11威胁到城市安全,城市燃气事故已成为继交通、工伤后的“第三杀手”

。5针对上述问题,城市生命线燃气专项构建了涵盖管道气、瓶装气、加气站监管及燃气终端用户服务等多元化业务场景及综合监管应用,形成了全场景覆盖、全链条联动的燃气安全监测监管产品体系,构建了一套完善的燃气安全运行防控机制,实现整体监测、动态评估、早期预警与高效应对。通过采用数字化技术,部署了燃气安全监测感知网络,包括相邻地下空间监测设备、管道施工全过程监测设备以及工商业和居民户燃气泄漏探测器等。这些设备能够实时捕捉燃气安全运行状态,并通过城市燃气安全综合监管平台实现数据的动态展示与分析。此举不仅显著提升了燃气安全监测监管的信息化、智能化水平,更为有效预防燃气泄漏、减少燃爆事故提供了有力保障。3.3.2

桥梁专项目前我国桥梁总数已达到

109.2

万座,已然成为世界第一的桥梁大国,保证桥梁安全运营是各地政府的重要责任之一。但由于桥梁运营范围广,国、省道桥梁沿线分布,桥梁结构形式多样,管理侧重点不同,以及传统检测主要依赖于管养经验,对大型桥梁的状况及安全隐患缺

全面把握了解,信息无法及时反馈。为应对桥梁结构安全挑战建一套完善的桥梁安全运行监测系统至关重测、监测报警与安全评估四大核心功能于一要。该系统集基础信息管理、体,通过安装在桥梁上的精密传感器,系统能够实时感知桥梁状态,并利用前端监测数据综合处理机对监测数据进行深度解析。结合先进的桥梁病害预警分析算法及识别模型,系统能够精确识别桥梁病害及潜在风险事件。此外,系统还设置了动态与静态双重阈值,确保预警及报警的精准性,实现了桥梁的实时在线监测与风险事件预警,为桥梁的日常安全管理提供了有力支持。从事前预防、事中应对到事后处理,该专项建立了全面的安全监测联动机制,为政府和桥梁管养单位提供了一个集日常监测、应急处置与综合服务于一体的管理平台,全方位保障城市桥梁的安全运行。3.3.3

隧道专项随着城市化进程的迅猛推进,城市交通负担日益沉重,隧道作为缓解交通压5

城市生命线安全工程保障城市安全无忧[J].城乡建设,2024,(09):38-39.12力的关键设施,其建设数量和规模持续攀升。据交通运输部最新数据显示,截至2023

年底,全国范围内已建成公路隧道达

27,297

处,总长度超过

3,023.18

万延米。然而,隧道在长期运营过程中,面临着地质条件复杂、车辆荷载繁重、环境因素多变等多重挑战,这些因素可能导致隧道结构出现裂缝、变形、腐蚀等安全隐患,严重威胁着隧道的安全运行。为有效应对这一挑战,隧道结构健康监测系统应需而生。该系统深度融合了AIoT(人工智能物联网)、北斗卫星导航、5G

通信技术、大数据处理以及桥梁专业技术,实现了对隧道本体、环境、建设者及设备的全方位、实时感知。通过云计算技术的强大算力,系统能够对感知到的海量数据进行高效融合、处理与分析,从而实时掌握隧道的施工及运营状态。在此基础上,隧道结构健康监测系统建立了完善的监测、评估与预测体系,旨在即时发现并预警潜在风险,确保隧道结构的安全性和

警的及时性。这一体系不仅为隧道的养护资源配置提供了精准的数据支撑,还有效降低了隧道运维成本,为管理者提供了科学的决策依据。3.3.4

供水专项我国城市供水管网普遍面旧老化的问题。据数据统计,全国供水管网的至超过

30%,导致每年有超过

70

亿立方米的平均漏损率达到

15.7%,部分自来水白白流失,经失估算约达

200

亿元。供水管网的老化、超期服役,加之管理机制的不完善,直接引发了管网泄漏、突发性爆管事件频发,进而造成路面塌陷等次生灾害。这些问题不仅干扰了城市地下基础设施的正常运作,更对城市公共安全构成了严重威胁,亟待采取有效措施加以解决。针对上述问题,建设一个全面的供水安全风险预警系统显得尤为重要。该系统集成前端物联网感知、实时监测报警、风险评估、事故预警和安全辅助决策等多项功能,旨在提升从“水源地”到“水龙头”全链条、全要素的供水安全风险监测能力。通过提供“基础数据管理—风险评估—监测预警—研判分析—辅助决策”立体化的供水风险防控应用支撑,建立“查—治—防”体系化的综合防治工作机制,推动城市供水安全管理由应急式的防控向常态化防治的深刻转变。此外,供水专项还创新性地引入了漏失在线监测物联网技术,打造了漏失在线监测云服务。通过这一服务,漏失声波数据能够被实时传送到云端进行深度分13析研判,从而实现对漏失的精准识别和定位。这一技术的应用,不仅能够有效消除管网泄漏隐患,还能显著降低供水管网的漏损率,为城市供水管网的安全运行提供有力保障。3.3.5

排水专项我国城市排水管网近年来发展迅速,其规模实现了显著增长。据统计,全国排水管网总长度已达到

93.36

万公里,十年间增长超过

110%。然而,在长期使用过程中,由于缺乏周期性的维护,管道内部出现了多种问题,包括破裂、变形、渗漏、腐蚀等结构性缺陷,以及沉积、结垢、障碍物、浮渣等功能性缺陷。这些问题不仅影响了排水系统的正常运行,还直接威胁到城市的安全。更为严重的是,排水系统普遍存在雨污混接及地下水入渗问题,对污水厂的运行效能和河道水质造成了较大影响

。6为有效解决这些问题,城市管网病害智能识别算法在排水专项中得以创新应用。该算法通过对管网运行大数据进行智能分析,能够实现对管网错接、雨污混接、管网淤堵、管网渗漏等病害的快速识别和精准定位,为后续的维护和管理提供了有力的技术支持。针对城市内涝问题,排水建设的城市内涝监测预警系统,可通过整合基建“排水水文水动力+AI”的耦合模型,实现础数据和前端物联网感知数据内涝预测的实时在线时触发和滚动计算,提前对城市内涝积水场景进行精细化预测,为城市防洪排涝工作提供了重要的决策依据。基于内涝场景的精细化预测结果,系统还建立了完善的预警处置机制,贯穿了“预报、预警、预演、预案”的全过程。在预警方面,通过对预测积水点的综合研判分析,及时发布预警信息,并将这些信息与河道、闸站和管网等关键要素进行关联,为暴雨前的河道水位腾空、管网降水等预先调度提供了有力的辅助支撑。在预演和预案方面,通过在模型中配置不同的降雨、河道水位、闸站状态等条件,可以对排涝调度的多方案进行量化对比,从而辅助排涝方案的演练和精细化排涝预案的制定。这些创新技术和方法的应用,不仅有效避免了城市排水管网的安全风险,还6崔诺,鲁梅,胡馨月,等.提质增效背景下排水管网检测技术的应用与总结[J].中国给水排水,2023,39(06):33-40.DOI:10.19853/j.zgjsps.1000—4602.2023.06.005.14显著提高了城市防洪排涝的能力,为城市的可持续发展和居民的安全生活提供了有力的保障。3.3.6

供热专项根据住建部发布数据,截至

2023

年末,全国集中供热管道长度为

62.69

万公里,这一庞大的网络为城市的温暖提供了坚实的保障。然而,供热管网作为高压运行管道,其介质温度高,一旦发生泄漏,极易对道路行人等造成伤害。此外,热水管道长时间运行若漏水无人发现,会造成泥土冲刷而产生路面空洞,给城市交通和行人安全带来隐患。同时,周围高压电力电磁干扰、土壤酸碱腐蚀等环境影响也对供热管网的安全运行构成了较大威胁。供热专项工作不断加强,其中智能化监测与预警系统的深度应用成为提升供热管网安全管理水平的关键手段。该系统通过高精度传感器部署在管网关键节点,实时捕获温度、压力、流量、振动等关键参数,为管网运行状态判断提供精准数据。大数据分析平台整合历史与实时监测数据,运用机器学习算法识别异常模式,预测故障趋势,为决策提供科学依

。智能预警系统则实时监测管网状态,一旦检测到异常立即触发预警,通过多种

式通知相关人员,实现快速响应。智能化监测与预警系统的不仅提高了预警的及时性和准确性,降低了人安全管理更加智能化、自动化。在系统的支持工干预的依赖,还使得供热管下,管理人员能够迅置异常情况,有效减少事故发生,降低损失,确保供热管网的连续稳定运行,为城市的温暖和可持续发展提供了有力保障。3.3.7

综合管廊专项据住建部数据显示,截至

2022

6

月底,全国累计开工建设管廊项目

1647个,形成廊体

3997

公里。然而,随着城市规模的不断扩大和综合管廊系统的日益复杂化,其管理难度也在持续攀升。传统的人工巡检和简单监控设备因其效率低下且易疏漏,已难以满足现代城市对高效、安全管理的迫切需求。为解决这一问题,构建一个全周期、多场景、高感知的综合管廊监测系统尤为必要。该系统集成了先进的传感、数据处理和网络通信技术,实现了对管廊整体结构、内部环境及附属设施的实时监测与数据分析。通过精确获取温度、湿度、气体浓度及结构健康状况等核心参数,系统能够及时发现潜在风险,并借助大数15据及人工智能算法进行预警。这一智慧化运维与巡检模式显著提升了管理效率,降低了巡检成本与风险。监控中心人员可直观掌握各条管廊的“健康状态”,实现对地下空间的全面掌控。此外,系统的精准问题识别与定位功能,能够持续监测并记录管廊内部各项参数的动态变化,一旦发现异常情况,立即触发预警机制,确保问题迅速被发现并处理。综合管廊监测系统的应用,不仅提高了管廊运行的安全性,还提升了整体的运维管理水平。城市管理者能够更精准、实时地掌握地下管线的运行状态,为未来的预防措施和改进工作提供坚实的数据支撑。这种智能化的管理方式,增强了城市的韧性,有助于提升城市的整体运行效率和安全性,为城市生命线综合管廊的专项建设注入了新的活力。4

城市生命线数字化标准建设需求4.1

基础通用基础通用类标准是实现城市生命线数字化的基石,需要从术语符号、分类编码、通用技术及评估评价四个方面展开。作为一项庞大而复杂的工程,城市生命线数字化建设涵盖了燃气、热等七大关键领域,涉及种类繁多的设备、装备、平台及系统。因此,在规划、建设、实施及运营等每一个关键环节,对术语、符号、编码等基础信息的统一显得尤为重要,这是确保信息交流准确无误、保持一致性的根本所在。在此基础上,通用技术的标准化同样扮演着至关重要的角色。它为各系统、设备之间的技术集成与交互提供了统一的技术框架与协议,极大地增强了系统的稳定性与可靠性,为整个数字化系统的顺畅运行奠定了坚实的基础。同时,评估评价体系的建立也是衡量城市生命线数字化建设成效不可或缺的一环。通过对建设流程、系统性能、运营效果等多个维度进行客观、全面且深入的评估评价,能够及时发现并有效应对潜在问题,从而确保整个数字化系统能够高效运行并协同发展。4.2

智能感知智能感知类标准是城市生命线数字化的神经细胞,需要从物联感知、传输网16络及边缘计算三个方面展开。在城市燃气、桥梁等关键领域,智能设备设施的性能和功能直接关系到监测数据的准确性和可靠性。鉴于此,制定一套严格的标准来规范这些设备的性能参数、测量精度、数据处理能力显得尤为重要。这些标准不仅能够帮助设备满足实际应用需求,提升监测数据的准确性和可靠性,还能推动技术创新和产业升级,为城市生命线的管理和维护提供更为高效、智能的解决方案。在城市生命线监测系统中,数据的实时性和准确性至关重要,直接关系到应急响应的速度与效果。传输网络作为物联设备与监控中心之间数据关键通道,需要具备高速、稳定、安全的特性。制定传输速度、带宽、延迟、可用性和容错性的标准,是确保数据传输连续性和可靠性的关键。此外,边缘计算技术的引入,能够在靠近数据源的地方进行初步的数据处理和分析,有效减轻数据传输与存储的压力,显著提升数据处理效率。因此,制定边缘设备的数据处理和存储能力标准,以及协同与交互标准,成为实现数据实时共享、资源

化利用的重要措施。4.3

数据融通数据融通类标准是架起城市生命线

字化全流程的桥梁,需要从数据规范、汇聚治理、融合应用及共享交换四个方面

开。城市生命线涵盖多个复杂领域,每个领域的数据来源、格式不相同,这直接导致了数据孤岛现象的产生,。因此,制定统一的数据格式和精度标准成为影响了数据的综合分析和高效首要任务,以确保各领域数据之间的可比性、一致性和互操作性,为后续的数据处理和分析奠定坚实基础。海量数据的采集、存储和管理在城市生命线系统中至关重要,数据的质量直接关系到后续分析和决策的准确性。为此,需要建立严格的数据采集规范,明确数据采集频率、误差范围等关键参数,强化数据质量管理,制定数据质量评估标准,及时发现并纠正不准确或不完整的数据,确保数据的准确性和完整性。城市生命线数据的价值在于实际应用。为了实现这一目标,需要将来自不同领域、不同格式的数据进行融合处理,构建全面的数据资源目录,为数据开放共享和业务协同奠定基础。这要求制定完善的数据融合标准和算法,提高数据处理的效率和准确性,推动数据价值挖掘和利用。数据共享交换是实现城市生命线跨部门、跨领域协同工作的关键。为了促进数据的流通和共享,需要建立安全可靠的数据传输协议和共享机制,确保数据的完整性和保密性。同时,还17需要制定数据共享交换的标准和流程,明确数据共享的范围、方式、责任等关键要素,促进数据在各部门、各领域之间的无障碍流通和高效利用。4.4

系统平台系统平台类标准是城市生命线数字化的核心引擎,需要从平台建设、算法模型、互联互通及移动应用四个方面展开。城市生命线系统涉及城市管理、住建、规划、交通等多个政府部门以及燃气公司、供水公司等关键参与方,这些部门和企业正在积极响应需求,致力于专项监测系统、综合监管平台、业务模型等多元化系统平台的构建或优化升级。在此背景下,亟须统一的平台建设技术标准,规范平台框架设计、功能模块划分、数据接口规范、性能指标要求等多个方面。同时,为避免重复建设和资源浪费,确保城市安全风险综合监测预警平台、专项监测系统、城市运行管理服务平台等各类平台之间能够实现信息的共享与协同,制定互联互通相关标准同样迫在眉睫。在城市生命线系统中,算法模型多样且复杂,需要紧密结合多样化的应用场景,实现通用模型与专用模型能力的协同运作,从而为平台的智能化、高效化运营提供坚

支撑。为此,推动算法模型的标准化、规范化,制定算法模型类标准,显得尤为

要。移动应用设备在城市生命线管理为各级管理人员和现场处置动应用设备能够充分发挥其效用,增强整体协同能

。了一条高效的信息获取途径。为确保这些移迫切需要制定一套相关标准来规范其建设和使4.5

应用场景应用场景类标准在城市生命线数字化进程中扮演着“指挥棒”的角色,需要从燃气、桥梁、隧道、供水、排水、供热、综合管廊及综合应用八个方面展开。城市生命线作为支撑城市日常运作与居民生活的基础设施网络,其涵盖的领域极为广泛且错综复杂。从供水、供热、供气等民生基本需求,到桥梁、隧道、地下管网等重要的结构性设施,城市生命线几乎触及了城市生活的方方面面。这些领域各自具有独特的运作机制和功能需求,在具体的应用场景中呈现出显著的差异性和复杂性。例如,供水系统需要确保水质的安全与稳定供应,而桥梁和隧道需要承受巨大的交通压力和自然环境的考验。面对这些差异显著的具体需求,制定与之相匹配的标准变得至关重要。此外,随着城镇化步伐的不断加快,城市的发18展日新月异,许多过去单一的城市风险交织演变成叠加风险,需要采取更加综合和协同的管理方式,迫切需求制定一套跨越多个领域的综合场景标准,加强城市规划、建设和管理,完善风险监测和预警机制,从而降低城市风险的发生概率和影响程度。4.6

安全与运维安全与运维构成了城市生命线数字化工作的坚固护盾,需要从安全韧性和运行维护两个方面展开。在城市化进程不断加速、城市生命线系统复杂度日益提升的背景下,安全韧性正面临着前所未有的挑战。极端天气、自然灾害以及潜在的人为破坏等风险因素,都可能对城市生命线系统造成严重影响,进而威胁到城市的正常运行和居民的生活质量。因此,制定并执行一套严格的安全标准,成为提升城市生命线安全韧性的当务之急。设备是城市生命线系统稳定运行的基础,制定设备安全和运维标准,定期对设备进行维护和检修,能够确保设备处于良好运行状态,减少故障和停机时间,提高系统运行的稳定性和可靠性。在数字化时代背景下,城市生命线系统产生了海量的数据,这些数据承载着城市运行的关键信息。一旦数据泄露或被滥用,将对城市安

和社会稳定造成严重影响。因此,制定数据安全标准,加强对敏访问控制和加密存储,是防止数据泄露和滥用的重要防线。此外,信息化平

的安全管控同样至关重要。信息化平台不仅承载着数据的传输、处理和存储任务,还涉及各系统间的互联互通和协同工作。一旦信息化平台出现安全漏洞或被恶意攻击,可能导致整个城市生命线系统的瘫痪或数据泄露,带来不可估量的损失。因此,必须制定并执行信息化平台的安全管控标准,从设计、开发、运维到停用等全生命周期进行安全管理,确保平台能够持续为城市生命线系统提供安全、稳定、高效的服务。5

城市生命线数字化标准体系5.1

构建原则5.1.1

统筹规划,明确目标深入理解城市生命线数字化标准的发展趋势,围绕城市生命线数字化建设,19系统梳理城市生命线数字化标准体系建设的需求和相关标准现状,统筹规划国家标准、行业标准的制定。5.1.2

采标为主,按需补充充分利用现有的国内标准、行业标准、地方标准及团体标准资源,优先选择符合城市生命线数字化建设要求的国内先进标准。在此基础上,针对城市生命线行业特定需求和各领域实际情况,适时进行标准体系的补充、完善与优化,保证标准的技术可靠性与成熟度。5.1.3

整体协同,重点突破在标准体系的设计中,标准体系的构建应保持各部分之间的协调统一,既要追求广泛性,又要聚焦于关键环节,开展重点攻关。着力研究对城市生命线数字化建设至关重要的标准,如安全与质量控制等,全面提升城市生命线数字化标准的整体水平,以此推动应用场景的落地。5.1.4

层次适当,注重实施结合城市生命线安全工程跨行业、跨领域等特点,标准体系的构建应保持各部分之间的协调统一,明确各层

标准的作用与定位,强化标准体系的指导作用,有效指导具体标准的编制工,注重标准的可操作性,确保标准能够在实践中得到有效应用,推动城市生命线数字化建设水平的提升。205.2

标准体系框架标准体系框架描述了标准体系的基本组成单元。城市生命线数字化标准体系框架包括基础通用、智能感知、数据融通、系统平台、应用场景、安全与运维六类标准规范。如图

1

所示:图

1命线数字化标准体系框架215.2.1

基础通用基础通用标准包括术语和符号、分类和编码、通用技术、评估评价

4

个子类。术语和符号标准主要界定城市生命线数字化相关的基础和常用专业术语、符号和标志,统一城市生命线数字化建设的相关概念认知,为其他各部分标准的制定提供支撑,形成城市生命线数字化建设的语言基础。分类和编码标准主要规范城市生命线数字化相关的分类和编码要求,用于构建实体身份编码,按照统一标准为城市生命线实体对象进行统一标识编码,构建统一空间定位体系,为同一对象的坐标检索、图幅检索、网格码检索、地名地址检索等提供一致性检索结果。通用技术主要规范

IoT

技术、时空基准、建筑信息模型(BIM)、GIS、城市信息模型(CIM)、北斗等在城市生命线数字化相关的领域的应用。评估评价主要规范城市生命线数字化建设在燃气、桥梁、隧道、供水、排水、热力、综合管廊等领域的风险评估和考核评价标准。其中,风险评估标准包括各领域在风险监测、风险分析、风险评价、风险管控、评估报告等方面的要求,考核评价标准包括各领域在评价对象、评价指标、评价结果等方面的要求。5.2.2

智能感知智能感知标准包括物联输网络、边缘计算

3

个子类。物联设备主要规范城市生数字化相关的物联设备的性能要求、试验方法、检验规则、产品及检验标志规范,以及设备在选型、安装、使用、维护等方面的规范要求。传输网络主要规范城市生命线数字化相关的传输网络性能要求,包括传输协议、传输速度、带宽、延迟、可用性和容错性。边缘计算主要规范城市生命线数字化相关的物联网边缘数据采集与处理、边缘设备、边缘平台、云边端协同等要求。包括边缘计算通用要求、边缘数据接口、边缘数据管理、资源配置与协同、边缘节点、边缘网关、边缘控制器、边缘智能等标准。5.2.3

数据融通数据融通标准包括数据规范、汇聚治理、融合应用、共享交换

4

个子类。数据规范主要规定城市生命线数字化相关的元数据、主数据、数据目录、数22据模型等要求。汇聚治理主要规范城市生命线数字化相关数据获取、建库管理、数据质量、数据销毁方面的标准,包括技术准备、数据采集、数据处理与成果编制、成果规格和命名、质量检查与质量评定、成果验收与提交等管理要求。融合应用主要规范城市生命线数字化相关数据开放、数据开发利用、数据交易流通等方面的建设要求。包括数据平台接口要求、数据开放架构、数据共享交换等要求。共享交换主要规范城市生命线数字化相关跨部门、跨层级、跨区域数据共享交换的内容、通信协议、接口、流程等。5.2.4

系统平台系统平台标准包括平台建设、算法模型、互联互通、移动应用

4

个子类。平台建设主要规范城市生命线数字化相关的各专题领域的监测系统建设、跨专题的综合监管系统建设、融合通信系统建设。包括各领域在系统设计、系统功能、运行环境、验收等方面的要求。算法模型主要规范城市生命线数字化相关的算法设计、开发、验证和应用流程等。互联互通主要规范城市字化相关的接口协议、接口类型、信息交互等。移动应用主要规

城市生命线数字化相关的应用功能、接口对接,包括报警推送、地图展示、数据查询、统计分析等。5.2.5

应用场景应用场景标准包括燃气、桥梁、隧道、供水、排水、供热、综合管廊、综合应用

8

个子类。燃气、桥梁、隧道、供水、排水、供热、综合管廊主要规范城市生命线数字化相关的各领域规划设计、部署实施、行业监管、公众服务、风险分析预警、分级响应等方面的要求。综合应用主要规范城市生命线数字化相关的综合监督管理、综合风险研判、应急联动处置、多场景耦合、社会公众服务等。235.2.6

安全与保障安全与运维标准包括安全韧性、运行维护

2

个子类。安全韧性主要规范城市生命线数字化相关的基础安全防护、设备安全、数据安全、平台安全等。其中,基础安全防护包括基础安全防护指南、安全等级保护、密码测评、安全管理、风险管理、安全体系框架等。设备安全包括设备的访问控制、安全防护、远程管理、应急响应等。数据安全包括数据的分类、采集、传输、脱密脱敏、使用、管理、评估及隐私数据保护等方面的安全要求。平台安全包括信息系统的访问控制、权限管理、安全防护、信息备份、恢复等要求。运行维护主要规范城市生命线数字化相关的设备运行维护、平台运行维护、运行机制等。包括运维管理相关流程、要求、方法、工具等要求,保障城市生命线数字化建设的可持续运行。5.3

标准明细表城市生命线数字化标准明细表见附件

3。城市生命线数字化待制修订标准清单见附件

5。6

城市生命线数字化标

化建议6.1

优化顶层设计,构建标准化工作联动机制城市生命线数字化建设横跨城市规划、应急管理、公共服务、信息技术等多个领域,建议相关主管部门进一步加强城市生命线数字化标准化统筹协调,加强规划、燃气、给排水、供热、道路桥梁、数字化等相关标准化技术委员会的沟通与协作,建立跨领域协调机制,统筹考虑各领域标准化需求,共同研究制定适应城市生命线数字化建设需求的各级标准。同时,加大产学研用资源凝聚力度,广泛吸纳产业链上下游相关政产学研用各方单位和专家参与城市生命线数字化标准化工作,加大标准化工作对城市生命线数字化深入应用的支撑力度。6.2

加强示范引领,加快研制系列亟需标准结合相关政策要求,以及我国城市生命线数字化的实际情况,围绕感知、监测、处置等关键环节,形成一批具有前瞻性、引领性的国家标准或行业标准。一24是加快制定术语符号、分类编码、数据格式等基础通用标准,构建一个统一的信息交流框架,确保各环节信息的无缝对接与高效互操作,为城市生命线的数字化管理奠定坚实基础。二是重点推进风险评估、监测预警、综合监管、应急处置等领域的标准研制工作,提升城市生命线系统的安全预警能力、风险防控水平和应急响应速度,进一步增强城市生命线的整体安全性和韧性。三是着手编制系统建设、运维安全等方面的标准规范,确保数字化系统不仅建设得科学、高效,而且在长期运行中能够保持稳定、安全,有效防范信息泄露、系统瘫痪等风险,为城市生命线的持续健康发展提供坚实保障。6.3

深化实施评估,落实城市生命线数字化建设任务标准报批后应组织原编制团队开展标准解读文本编制工作,详细阐述标准的核心内容、技术要点及实施路径,便于标准使用者准确理解和执行。鼓励标准化机构与各地方进行联动,通过联合举办培训班、研讨会等多形式、多层次的宣贯活动,有效提升标准的行业影响力和社会认知度,推动标准在地方实际项目中的广泛应用,开展城市生命线数字化标准

试点建设、典型案例遴选,促进标准与实践双向互动。此外,为确保标准能够持挥效用并不断优化完善,应建立标准实施效果评估与反馈机制,必要时对标准内容进行修订和术进步的新要求。跟踪评估标准应用情况,收集反馈意见建议,,确保标准始终与行业发展保持同步,满足技6.4

培育人才建设智库,提升数字城市的管理水平深度挖掘并充分利用标准化技术委员会作为核心平台的价值,积极推进智库体系建设。汇聚城市规划、信息化建设、工程建设等多领域顶尖专家资源,构建一个集理论研究、技术创新、产业融合、标准制定于一体的综合性交流高地,实现标准与产业发展的良性互动,既以高标准引领产业转型升级,同时产业实践的深化又反哺标准的持续优化,形成相互促进、共同提升的发展格局。构建完善的城市生命线数字化人才技能培养体系,制定人才技能培训标准,建立专项人才、标准化人才培训能力,形成市场化的从业人员能力培养和评价机制,激励从业人员不断提升自我,形成一套健康、有序、高效的城市生命线数字化人才队伍建设机制,为城市数字化转型和可持续发展提供坚实的人才保障。256.5

积极推动标准化工作,提升标准国际化水平鼓励城市生命线数字化领域社会组织和产业技术联盟、企业踊跃参与国际标准化活动,争取承担更多国际标准化组织技术机构和领导职务,增强话语权。加大国际标准跟踪、评估和转化力度,加强中国标准外文版翻译出版工作,推动与主要贸易国之间的标准互认,推进优势、特色领域标准国际化,创建中国标准品牌。结合海外工程承包、重大装备设备出口和对外援建,推广中国标准,以中国标准“走出去”带动我国产品、技术、装备、服务“走出去”。267

典型城市生命线数字化实践案例7.1

太原城市生命线安全工程建设7.1.1

项目概况为提升城市的安全韧性和运行效率,太原市委、市政府积极贯彻国家“城市生命线安全工程”战略。贯彻落实国务院《深入实施以人为本的新型城镇化战略五年行动计划》,住建部《关于推进城市基础设施生命线安全工程的指导意见》(建督〔2023〕63

号)和山西省住建厅《关于全面推动城市基础生命线安全工程建设的通知》(晋建城函〔2024〕340

号)、《山西省城市基础设施生命线安全工程建设实施方案》(晋建城函〔2024〕1005

号)等精神要求,在太原市“两会”报告中提出了城市生命线安全工程的建设方向、内容,要求通过物联网和信息化技术对城市基础设施进行全方位监测和管理,不断提升城市的安全韧性水平。太原市市政公共设施建设管理中心(以下简称:太原市政建管中心)作为承担太原市市政道路、桥梁、排水管网、地

通道、公共广场、综合管廊等市政公共设施的管理、养护及城市、抗震减灾、重大节庆市政设施保障等公益性工作的主管单位。从

2023

始,积极响应国家、省、市及主管局有关生命线工作精神,探索在城

市政公共基础设施领域引入先进的数字化技术,不断推动城市生命线安全工程建设,通过物联感知设备与系统平台建设工作,将其与市政行业建设、管理、养护工作紧密结合,为实现传统市政行业的数字化转型蹚出一条新路子。7.1.2

建设内容太原市政建管中心抢抓太原作为国家城市更新首批支持城市的契机,积极申请资金,开展城市生命线安全工程项目建设。在

2024

年迎泽大街维修改造工程中(图

2),结合工程改造在桥梁、排水管线(图

3、图

4)、井盖(图

5)、供热管线等设施上加装了

366

套智能物联监测设备。27图

2

迎泽大街维修改造工程示意图3

迎泽大街污水主干管监测点位图

4

迎泽大街雨水主干管监测点位28图

5

部分路段智慧井盖监测点布设示意图太原市政建管中心还结合国家城市更新,开展桥梁、隧道健康监测项目。对全市

12

座跨汾河桥梁(北中环桥

2023

年已独立完成健康监测项目建设,图

6;迎泽大桥健康监测随迎泽大街改造正在建设中,图

7)、16

座地下通道(太原火车站站前通道随迎泽大街改造正在建设中)设施开展结构

康监测,累计布设挠度、位移、裂缝、应变、温湿度、空气质量、风速、光照、振动频率及视频监测等传感器

2860

套,搭建全市桥隧设施生命线监测网,实时掌握桥梁及隧道运行状态及健康状况。同步完成太原市市级城市生命线综合监测系统建设,形成“安全监测一张图”,汇聚风险管理、监测预警管理、分析预警、联动处置、安全分析等功能,接入全市供水一系统、智慧供热监测系统、燃气综合远程监测系统、道路塌陷隐患数字化管控平台(2023

年市政建管中心完成建设,已收纳近

10

年道路塌陷隐患检测数据,图

8)、综合管廊智慧管理平台及智慧路灯管理系统等市政设施行业管理单位的监测数据。图

6

北中环桥结构监测平台29图

7

迎泽大桥主梁应变监测点布置图图

8

太原市道路塌陷隐患数字化管控平台在推进城市生命线建设过程中,太原市政建管中心还聚焦主责主业,积极建设太原市市政设施数智化监管平台(图

9、10)。该平台以城市生命线涉及的道路、排水、桥梁、综合管廊等市政基础设施为重点,将“资产管理、物资设备、建设管理、巡查监管、维修养护、安全应急、考核评价”作为建设内容和要素,实现了市政公共设施的建设管理、运行监测、案件流转、维修养护、安全应急、考核监管等全流程管理。以此为基础,通过数字化、信息化引领市政公共设施建管养工作迈向数智化转型。30图

9

太原市政公共设施数智化监管平台图

10

监管平台功能界面同时,太原市政建管中心按照国家、省、市“一泓清水入黄河”战略部署和总体安排,结合全市雨污水混接点工程改造,利用国债资金,实施城市生命线智慧管网监测和物联一体化建设。工程结合太原市现状排水系统分区布置及市政建管中心前期开展的普查情况,对太原市

47

个雨水系统的

37

个关键排口、31个泵站、50

个核心管网汇聚点安装液位、流量、水质监测及井盖监测设备;对太原市

8

个污水系统的

8

个污水处理厂、6

个污水泵站、89

个核心管网汇聚点安装流量、水质监测以及井盖监测设备(图

11、12)。31图

11

雨污混接污水监测点位示意图(左)图

12

雨污混接雨水监测点位示意图(右)7.1.3

建设成效迎泽大街智慧管网和物联一体化项

实现了对迎泽大街沿线桥梁应变、挠度、位移、振动、温度、裂缝、环境及视

测,对雨污水管线管道淤堵、雨污混流、异常排水、排口倒灌、斜、位移监测,供热管线的泄排放、城市内涝等方面的监测,以及对井盖倾等,搭建起了迎泽大街基础设施的城市生命线监测网,提升设施运行能力,为探索形成市政设施生命线安全建设工程打造了示范样板,为全市道路智能化改造树立了标杆。城市生命线桥梁道路健康监测项目实现了全市桥梁、隧道以及供气、供水、供热、综合管廊等市政基础设施的综合运行监测,打造形成太原市城市基础设施生命线“数据底座”,通过汇聚海量数据,实现实时监测预警,保障城市基础设施运行安全。同时数智慧化建管平台的建设实现了将业务工作数字化转型,通过动态感知、实时监测、信息共享,实现中心各部门之间业务信息同步、工作协同,进而推进科学决策、精准建设;通过闭环管理,加快设施病害处置时效,保障设施安全稳定运行;加强市政设施养护过程监管,实现科学养护、控制成本、节约资金。平台采用大数据技术对管辖设施数据进行统计分析,形成分析评价报表,挖掘设施运行潜在变化规律,为市政设施建设、管理、养护工作提供科学决策依据,有效提升城市基础设施运行管理水平,增强市政基础设施应急处突能力,为32人民群众生命财产安全保驾护航。雨污水混接点改造智慧管网监测和物联一体化项目系统建立了太原市排水管网监测、预警、诊断管理体系,实现验证雨污分流成效,精准诊断管网病害的目的,构建科学指挥调度体系,推动水环境治理达标,达到提升城市水环境治理水平的目标。太原市市政公共设施建设管理中心在迎泽大街维修改造工程中实施的智慧管网监测及物联一体化工程及将在桥梁、隧道、混接点及雨污分流改造工程中实施的城市生命线建设工程是落实国家及省、市、局城市生命线决策部署的重要举措,是城市生命线安全工程数智化实践的有效探索与创新。通过精准监测、科学赋能、降本增效,促进市政公共设施建设和管养工作的高质量发展,对推进城市治理体系和治理能力现代化具有重要意义,为山西省乃至全国城市生命线工程建设贡献了“太原方案”。中心将持续落实国家及省、市、局城市生命线决策部署,在创新实践中不断推进市政设施数智化建管平台建设,全面提升行业数字化、智慧化管理水平,在精准监测、科学赋能、降本增效方面先行先试,走出一条科学建设、集约发展的路子,为太原加快打造宜居韧性智慧城市,再现“锦绣太原城”盛景做出新的贡献。7.2

昆山市城市生命线安程项目7.2.1

项目概况在城市化快速推进的今天,自然灾害、地下管线和结构老化等风险因素不断增加,使得城市生命线的安全性面临前所未有的挑战。因此,如何保障城市生命线在各种风险面前稳定运行,已成为城市管理和应急响应的核心任务。昆山市住房和城乡建设局积极探索城市生命线安全工程试点建设的昆山样板、县域示范,按照《江苏省城市生命线安全建设一期工程技术指导书》要求,在燃气、排水、地下管线交互、第三方施工管控、供水、桥梁、道路等

7

个省定场景外,增加电力、污水

2

个自选场景,在

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平方公里示范区开展智慧监测、覆盖

143

平方公里集中建设区开展综合监管,其中

5

个专项入选《试点城市实施方案亮点》。项目根据“综合监管+智慧监测”要求,按照“试点区全域监管+示范区全域监测”的建设思路,围绕

9

个风险场景,建立

1

个中心,1

套标准,1

个数字平33台,9

个专项应用系统,1

套运行机制的昆山城市生命线综合监管服务平台。项目已经建成并投入运行。按照统一标准要求,实现系统贯通,推动各业务平台与生命线综合监管服务平台数据实时交互、充分共享,完成

15

个部门和企业的

32个系统对接。通过开展市政设施普查,基本摸清了建成区城市基础地理信息家底,完成了排水、供水、桥梁、燃气和道路等专项的风险识别工作。完成一期示范区30

余类前端传感设备安装,同时接入大量既有设备,有效提升了城市安全风险识别感知能力。开展全天候运维值守,风险排查效率提高

80%、响应速度提升

50%。通过工单处置流程,实现了业务流程的闭环管控,有效解决了问题和隐患,实现从“被动应对”到“主动预防”的转变。7.2.2

建设内容综合监管,服务至上。昆山市在项目实施过程中,注重市政设施普查、风险识别和数据对接,为综合监管提供坚实支撑。同时,平台突出服务功能,实现数据信息共享、综合研判和专业交叉沟通,提高了监管效率和准确性,为城市安全提供了有力保障。图

13

昆山市城市生命线安全综合监管平台示例图2024

4

18

日,市交发集团在日常巡查过程中发现昆山国际会展中心南侧前进东路路面沉降,并及时上报给昆山城市生命线安全综合监管服务平台。平台运维人员针对该路段沉降区域进行综合分析与处置技术咨询,多次组织专家进行实地勘察,根据现场踏勘情况、相关技术资料、综合探测结果及系统分析,判断路面沉降区域发生道路塌陷风险较低,提出低风险区域处置建议,避免了大范围全方位道路改造造成的经济浪费。34智慧监测,技防+人防。昆山市积极采用先进技术手段,譬如可燃气体泄漏监测、雨污混流监测等,实现对基础设施的实时监测和预警。同时,结合人防手段,形成全方位的安全防范体系,为城市安全筑起了一道坚不可摧的防线。项目累计建设水位计、流量计、气象仪、水质监测仪、燃气管道压力计、腐蚀监测仪等

1000

余套感知设备,同时共享了各区、各行业单位的传感设备

5000余套。结合人工巡检等方式,对供水、雨污水、燃气、桥梁及重点建设工程进行全方位、分层次、立体化、实时化、精准化、可视化的监测,平台设立分级告警预警机制,及时分析处理感知数据,变被动应对为主动预警。2024

9

16

日,随着台风“贝碧嘉”的强势侵袭,昆山全城处于

10

级以上风力的影响范围,同时遭遇了暴雨袭击。至当日下午

14

57

分,昆山城市生命线安全综合监管服务平台迅速响应,精准识别并发布了多个关键路段的积水预警信息,其中包括白马径地铁站一号出入口、震川西路与中山村路交叉口,以及樾阁北街与东门街交汇处等重要区域。平台依托其高效智能的监测体系,即时生成详尽的工单,第一时间将情况通报至水务局及所属区域的防汛管理部门,快速处置。此举不仅为相关部门提供了宝贵的决策支持,还极大地促进了防汛调度的精准性与时效性,为城市应急防涝工作

入了强大动力,确保了防汛措施能够及时、有效地实施,有力保的生命财产安全与城市的正常运行秩序。图

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昆山城市生命线智慧监测示例图数据驱动,分析研判。项目通过开展数据治理实施工作,包括数据采集、数据标准、数据建模、数据开发、数据质量、数据资产、数据共享、数据安全等能力建设,构建数据全生命周期管理体系,实现数据规范化、可视化,为城市生命线安全综合监管服务平台持续供给高质量的数据服务,并实现与江苏省级及苏州35市级监管系统的数据共享。项目对接入的多种类数据进行清洗、关联、比对、质量稽核,形成主题库、专题库和共享库,实现对应用统一的数据服务,并共享到省级、市级监管平台。截至

2024

3

月底平台接入库表数据

160

55

万条,实时监测数据

7000

万条,视频流数据

200

多路。昆山城市生命线安全工程不仅重视全域数据的汇聚,更注重数据的流通和流程再造。通过科学的分析方法和技术手段,为各部门及企业单位提供

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