城市生命線系統(tǒng)是維系現(xiàn)代城市正常運轉(zhuǎn)的基礎性工程網(wǎng)絡，包括供水、供電、燃氣、供熱、橋梁、建筑等關鍵基礎設施。隨著我國城市化率突破60%，城市生命線系統(tǒng)日益復雜化、網(wǎng)絡化。但是頻繁發(fā)生的城市內(nèi)澇、管線爆炸、大面積停電等事故，也暴露出應對現(xiàn)代城市風險的緊急性。
一、基礎設施老化問題凸顯
經(jīng)過城鎮(zhèn)化二十多年的高速發(fā)展，我國僅供水、排水、燃氣、供熱四類市政地下管線長度就已超過290萬公里，軌道交通建成里程達7597.94公里，公/鐵路橋梁總數(shù)超過100萬座?；A設施在服役后27年左右進入性能衰減期，而我國各類基礎設施服役年限正逐批次超過20年，性能老化問題日益突顯。材料和結(jié)構(gòu)的性能老化、腐蝕以及反復荷載導致的疲勞或蛻化，使得城市生命線設施面臨嚴重的安全風險挑戰(zhàn)，極易發(fā)生燃氣爆炸、橋梁垮塌、暴雨內(nèi)澇、突發(fā)性爆管、大面積停水等城市公共安全事件。
當前我國城鎮(zhèn)常住人口已超8.4億，超過一半的人口居住在城市中，城市對生命線設施的供給服務帶來了極大的運轉(zhuǎn)壓力，多數(shù)設施處于超負荷狀態(tài)。例如，城市供水系統(tǒng)需要滿足不斷增長的人口用水需求，排水系統(tǒng)在暴雨等極端天氣下承受著巨大的排水壓力，燃氣供應系統(tǒng)要保障居民和企業(yè)的正常用氣。這種超負荷運行狀態(tài)進一步加劇了城市生命線設施的安全隱患。如果出現(xiàn)監(jiān)測不到位、預警不及時、處置不精準等，那么之后所出現(xiàn)的次生災害將會帶來更大的安全隱患。
二、城市生命線全息感知
WITBEE?萬賓科技?城市生命線監(jiān)測預警系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的多層次技術(shù)，是讓城市“生命線”轉(zhuǎn)危為安的技術(shù)結(jié)晶。感知層由各類傳感器——GNSS監(jiān)測一體機、智能結(jié)構(gòu)診斷器、智能井蓋傳感器、智能壓力監(jiān)測儀等設備組成，負責實時采集管線壓力、流量、溫度、井蓋位移等多種物理參數(shù)；網(wǎng)絡層通過5G/4G通信技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸；平臺層對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行云端存儲、處理和分析；應用層則提供風險評估、預警發(fā)布、決策支持等功能服務。
城市生命線監(jiān)測預警系統(tǒng)的核心功能體現(xiàn)在三個方面：一是通過高密度布設的傳感設備，實現(xiàn)對生命線系統(tǒng)運行狀態(tài)的"全息感知"；二是基于人工智能算法等建立預測模型，識別異常模式并且評估安全風險；三是根據(jù)異常數(shù)據(jù)啟動預警響應機制，指導應急搶修和資源調(diào)配等各類應急行動。
城市生命線監(jiān)測預警系統(tǒng)從單點監(jiān)測向全網(wǎng)感知轉(zhuǎn)變，深度融合智能傳感器設備與數(shù)字技術(shù)，形成智慧化的城市安全防護體系。