“智慧”在城市排水生命线中的应用思考
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2023年06月07日 16:19:40
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“智慧”在城市排水生命线中的应用思考    




“智慧”在城市排水生命线中的应用思考    





政策分析研判


安全风险综合监测预警工作体系建设试点

国务院安委办、应急管理部部署加强城市安全风险防范工作确定18个城市(区)作为城市安全风险监测预警建设试点,其中包括 上海浦东新区在内的18个城市(区)作为国家城市安全风险综合监测预警工作体系建设试点。



       
根据实际统筹开展城市安全风险综合监测预警,积极构建 全面统筹领导、统一监测调度、联动响应处置 的工作体系。        

聚焦城市安全管理的主要问题和突出风险,充分利用科技手段,加快建立健全城市安全风险综合监测预警工作体系,提升城市安全风险辨识、防范、化解水平。


2020年供水管道长度共 100.69万公里 排水管道长度 80.27万公里

2005-2020 年管网规模

城市安全风险综合监测预警平台建设指南

充分汇聚整合住房和城乡建设、城管、交通运输等行业主管部门,以及燃气、供水公司等社会企业已建的城市安全风险感知系统,实现城市生命线、公共安全、生产安全和自然灾害等各行业领域感知数据的综合汇聚。



         
第一阶段,初步完成对辖区内燃气、供排水、热力、桥梁、综合管廊等城市生命线工程和城市洪涝等 安全监测感知网络覆盖、监测预警系统建设,初步建成城市安全风险综合监测预警平台。          
第二阶段,持续拓展监测预警范围,完善监测预警运行机制,扩展至辖区内消防、交通、特种设备、人员密集场所等公共安全,以及安全生产、防灾减灾等领域,形成覆盖全面、功能完备、业务健全的城市安全风险综合监测预警平台。          


城市安全风险综合监测预警系统

不同城市生命线工程安全建设工作方案

    《深圳市城市生命线工程 安全 建设工作方案》

一、基础平台建设

建设城市级物联感知平台、生命线工程专题库及城市生命线工程监测预警系统;        

二、 监测预警能力建设

构建全市层面的风险感知立体网络,对城市生命线工程进行全方位、立体化监测预警;

三、通信保障能力建设

提升公共通信网络覆盖和保障能力、提升极端条件下的灾害现场救援指挥能力、推广和应用卫星遥感监测技术等;

四、周边环境风险感知能力建设

拓展生命线工程周边环境的风险感知能力;

五、防灾韧性能力建设

通过加强对台风风暴潮、地震、气象灾害等自然灾害的监测预警能力,提升生命线工程的防灾韧性能力。


    《江苏省城市生命线安全工程建设试点工作方案》

一、监管监测需求分析

梳理城市生命线行业监管需求,提出综合监管方案;        
对城市生命线运行和安全风险现状情况进行分析评估,对风险隐患进行分类分级,提出对策措施;        

二、数据汇聚整合

提出城市生命线安全工程建设基础设施、行业监管、动态监测及相关部门共享信息的数据资源目录,明确数据汇聚整合方案;

三、市级监管系统建设

制定市级监管系统建设方案,明确“综合监管+智慧监测”功能需求及风险预警模型建设计划;

四、运行机制建设

提出风险识别、预警研判、分级处置、闭环管理等制度体系的建设思路,明确城市生命线安全工程运行机制建立措施。


    《浦东新区开展国家城市安全风险综合监测预警工作体系建设试点实施方案》



一、构建 全环节 城市安全风险综合 监测预警模式

?           “全方位感知,全时段预警、全流程闭环、全体系监管、全区域可视”        
?            “ 区安委办总体牵头推进、管理要素分行业负责、责任主体分任务建设、预警监测分类别运营、 预警事件分等级处置”;        

二、构建 全方位 城市安全风险综合 监测预警体系

建立全信息共享、预警发布、平战结合、联勤联动的运行机制;

三、构建 领域 城市安全风险综合 监测预警要素体系

?   开展城市安全风险评估,加强风险要素统筹,全面摸清风险隐患底数, 重点加强对城市生命线辨识评估力度, 摸清存在的突出风险点及监测预警现状, 梳理与城市安全风险紧密相关的监测内容、监测对象、监测指标、预警等级、感知方式等 ,明确城市安全监测预警业务需求;

四、构建 全链条 城市安全风险综合 监测预警应用平台

?   加强传感器布设、监测物联网建设、感知数据汇集、预警模型构建、预警闭环处理、综合分析研判等, 全面构建城市安全监测预警应用平台。

五、构建全闭环城市安全风险监测预警处置规范

?   “风险预警、推送发布、响应处置、信息反馈、办结归档” 全流程处置闭环管理。根据预警类型鹤预警等级,形成一般事件预警责任主体自行处置 小闭环, 重大事件预警行业协调处置 中闭环, 突发事件预警应急联动处置 大闭环的分类处置模式。




实施方案与构架



实施路径及相关要求

目前存在的问题包括: 安全风险底数不清、安全风险辨识水平不高、安全管理手段落后、风险化解能力有限

根据下图路径对风险进行识别、监测、预警以及相关协同响应措施。


             

             
风险识别与预测

基于供排水基础信息数据库,开展城市供排水系统安全风险评估,全面摸清风险隐患底数。







             

             
风险监测

通过传感器布设、监测物联网建设以及感知数据的汇集实现供排水系统全方位感知。

? 供水:消火栓智能监测、供水管网压力、水质监测;

? 排水:增补液位监测、流量监测、有毒有害气体监测等




             

             
风险预警与等级划分

在各类风险实时监测基础上,设置报警阈值,运用数据耦合、数据波动特征识别、关联对比等技术,实时报警,对信研判分析,对结果分级预警。

? 小闭环:有毒有害气体浓度异常;

? 中闭环:污水厂水质超标、水量超 ? 负荷,污水冒溢等

大闭环:供排水管道突发性报关、过河管前后井位流量异常


             

             
协同响应与处置

  “风险预警、推送发布、响应处置、信息反馈、办结归档”全流程闭环处置。

形成完整档案资料,包括感知监测数据参数异常、报警类型和报警级别、处置记录等全过程内容。



整体架构与实现要素




   



应用场景探索



基于大数据及物理模型的管网风险图应用

该应用可以用于以下场景:

? 管道自身风险判别    
? 管道渗漏导致空洞及路面塌陷 (潜蚀致塌模式、冲爆致塌模式)    
?……    



基于气象预报的城市内涝积水预警平台

包括三种形式的应用方法:

? 预案库形式

通过大量的典型降雨事件先行计算完成,与未来2个小时获取的降雨毫米数进行挂接,从而模拟得出潜在内涝积水点。    

? 离线模型+大数据降雨模型

建立机理模型和大数据降雨模型,通过大数据降雨模型对于未来的降雨情况进行分类具聚分析,在离线模型中进行模拟,得到潜在的风险区域或风险点。    

? 在线模型+大数据降雨模型

通过接入雷达降雨数据来进行实时滚动计算,可以精确输出未来一段时间内的内涝积水情况。    


基础设施内涝风险评估与预案

对该城市中地铁站中的每一个场所(如车站和停车场)的风险基于气候变化的大背景进行评估。对关键站点进行了更为详细的排水模型建立,包括对包括路缘、墙壁和建筑物等,最后得到每个关键站点在现状气候环境以及气候变化环境下的内涝风险图。

在评价内涝灾害自身危险性的基础上,叠加客流量密度、换乘中转线路条数以及区位信息等多个因素,对内涝灾害整体风险进行评估。从而为人员转移、财产保护、应急调度等预案的提出提供依据。


依托NLP语义模型构建预案、标准等知识图谱

? 知识收集与整理

收集包括事实知识、概念知识、过程知识和规则知识在内的各类知识。    

? 知识领域图谱构建

使用基于标注语料训练专属领域精准NLP语义模型(chat-4将大大减少学习成本),通过模型快速抽取领域知识数据中的实体和关系,形成面向供/排水系统的大规模语义网络(领域知识图谱),为辅助决策提供支撑    



    

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yj蓝天
2023年06月11日 06:42:44
2楼

好资料,学习啦,谢谢楼主分享

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