楊鎮(zhèn)宇?賈江輝?曹詩嘉?李會明?余水平

一、引言

近年來，燃氣安全事故頻發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計，2022年第三季度全國（不含港澳臺地區(qū)）發(fā)生燃氣事故216起，死亡17人、受傷136人，其中較大事故2起。其中，按照事故類型劃分，居民用戶事故121起，工商業(yè)用戶事故45起，管網(wǎng)事故47起，廠站事故3起。按照氣源種類劃分，天然氣事故59起，液化石油氣事故149起，氣源待核實事故8起。國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等部委《關(guān)于加強城市地下市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》和《關(guān)于進一步加強城市基礎(chǔ)設(shè)施安全運行監(jiān)測的通知》等文件中強調(diào)，要加快燃氣、供水、排水、熱力等安全運行監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，運用5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，對管網(wǎng)漏損、燃氣安全等進行整體監(jiān)測、及時預(yù)警和應(yīng)急處置，提升城市地下市政基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、智能化水平。

針對燃氣安全管控中隱患種類多、事發(fā)因素復(fù)雜、安全監(jiān)管難等痛點難點，本文通過對燃氣行業(yè)發(fā)生的事故數(shù)據(jù)及事故原因進行分析，充分借鑒國內(nèi)外燃氣安全監(jiān)測預(yù)警的先進技術(shù)和經(jīng)驗，提出韌性城市燃氣安全“三位一體”全管控建設(shè)理念，以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等科技賦能風(fēng)險防控，構(gòu)建智能化、數(shù)字化的燃氣安全運行監(jiān)測體系，并通過在北京市懷柔區(qū)韌性城市建設(shè)中的成功應(yīng)用，實現(xiàn)燃氣安全風(fēng)險防控科學(xué)管控和精細化治理，切實保障了城市安全運行。

二、原因分析與經(jīng)驗借鑒

（一）燃氣事故原因分析

依據(jù)中國城市燃氣協(xié)會安全管理工作委員會和中國燃氣安全雜志社每年發(fā)布的《全國燃氣事故分析報告》，本文對2020年和2021年報告中收集的717起燃氣安全事故進行了整理，并按照事故原因進行分析（見表1及圖1）。從分析結(jié)果看，事故原因中占比最高的為第三方施工破壞（主要針對天然氣管道事故），占比達36%；其次為軟管相關(guān)問題（主要包括軟管脫落、軟管老化破裂及軟管遭動物咬噬等問題），占比18%；再次為外力因素致燃氣泄漏（主要包括交通事故、火災(zāi)等），占比11%。事故傷亡人數(shù)方面，管件、管道相關(guān)問題、違規(guī)操作、外力因素致燃氣泄漏等原因造成的死亡人數(shù)和受傷人數(shù)較多。

表1 全國燃氣安全事故已知原因統(tǒng)計分析表（2020年和2021年）

圖1 全國燃氣安全事故已知原因數(shù)量占比情況圖（2020年和2021年）

（二）預(yù)防燃氣事故發(fā)生的經(jīng)驗借鑒

針對燃氣事故發(fā)生的原因，國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)組織提出了各類解決措施。

日本燃氣行業(yè)開發(fā)了泄漏預(yù)警切斷、不完全燃氣切斷及異常流量切斷等技術(shù)，同時加強燃氣行業(yè)從業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)和燃氣用戶安全的宣傳教育，明確“軟件＋硬件”的實施路徑，不斷提升戶內(nèi)產(chǎn)品安全水平。

在國內(nèi)，合肥、佛山等城市以公共安全科技為支撐，融合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)、建筑信息模型（BIM）、地理信息系統(tǒng)（GIS）等現(xiàn)代信息技術(shù)，透徹感知橋梁、燃氣、供水、排水、地下管廊等地下管網(wǎng)“城市生命線”運行狀況，分析風(fēng)險及耦合關(guān)系，深度挖掘運行規(guī)律，打造智能化城市安全運行管理平臺，實現(xiàn)了系統(tǒng)風(fēng)險的及時感知、早期預(yù)測預(yù)警和高效處置應(yīng)對，實現(xiàn)了城市安全的主動式保障。

三、燃氣安全監(jiān)測預(yù)警平臺技術(shù)架構(gòu)與示范應(yīng)用

針對燃氣安全隱患氣源類型和用戶需求的不同，結(jié)合先進的公共安全理念和技術(shù)，以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)賦能燃氣安全監(jiān)測，實現(xiàn)燃氣安全的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)共享。

通過構(gòu)建集風(fēng)險評估、監(jiān)測報警、運行臺數(shù)分析等技術(shù)于一體的燃氣安全監(jiān)測預(yù)警平臺，實現(xiàn)燃氣安全風(fēng)險的及時感知、早期預(yù)警和高效處置應(yīng)對，實現(xiàn)燃氣安全隱患主動式、智能化、數(shù)字化管控（圖2）。

圖2 “三位一體”燃氣安全監(jiān)測技術(shù)路線

懷柔區(qū)運用韌性城市建設(shè)理念，加強燃氣安全運行監(jiān)測、風(fēng)險管控體系和社會單元公共安全管理服務(wù)體系建設(shè)，探索實踐了科技賦能風(fēng)險防控新模式。

該韌性城市燃氣安全專項（一期）工程，覆蓋全區(qū)燃氣安全高風(fēng)險區(qū)域、人員密集場所和居民用戶等應(yīng)用場景，部署多類型燃氣安全智能監(jiān)測設(shè)備，構(gòu)建全方位、智能化、韌性強的燃氣安全運行監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合燃氣安全BIM技術(shù)、監(jiān)測報警分析模型、綜合風(fēng)險評估技術(shù)、濃度擴散分析技術(shù)、預(yù)警信息發(fā)布技術(shù)等，采用“大數(shù)據(jù)＋云平臺”體系架構(gòu)，打造燃氣安全運行綜合管理系統(tǒng)，再輔以社會化服務(wù)模式，實現(xiàn)了燃氣安全風(fēng)險防控精細化、智能化、數(shù)字化（圖3）。

圖3 燃氣安全隱患治理懷柔方案平臺架構(gòu)

2022年7月，該韌性城市燃氣安全專項（一期）工程基本完工，燃氣安全監(jiān)測設(shè)備部署到位，運行監(jiān)測平臺建成投運，經(jīng)過多次系統(tǒng)調(diào)試優(yōu)化，10月份正式上線運行（圖4）。依托韌性城市燃氣安全運行監(jiān)測系統(tǒng)，懷柔區(qū)實現(xiàn)了24小時燃氣監(jiān)測報警和智能安全提示，結(jié)合人工值守機制，提供人工電話訪問和報警原因調(diào)查歸檔，并將報警信息實時同步傳至相關(guān)政府部門，形成燃氣安全的“監(jiān)測—預(yù)警—處置—解除”閉環(huán)管理和信息共享。

圖4 懷柔區(qū)韌性城市燃氣安全運行監(jiān)測平臺界面

在監(jiān)測到燃氣濃度持續(xù)高位、業(yè)主無法聯(lián)系等異常情況時，監(jiān)測中心依托數(shù)字化燃氣安全監(jiān)測平臺，通過信息共享和協(xié)調(diào)聯(lián)動機制，城管執(zhí)法、鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道、企業(yè)等聯(lián)動參與燃氣現(xiàn)場處置，實現(xiàn)燃氣安全線上線下融合治理，避免燃氣安全事故發(fā)生，保障了用戶安全。

四、結(jié)論

燃氣安全管控存在隱患種類多、事發(fā)因素復(fù)雜、安全監(jiān)管難等痛點難點，北京市懷柔區(qū)充分發(fā)揮模式創(chuàng)新和科技應(yīng)用的杠桿作用，探索出了“三位一體”燃氣安全智能管控治理方案，建成韌性城市應(yīng)用場景基地，成功應(yīng)用預(yù)防燃氣安全示范實踐，推動城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化。

（責(zé)任編輯：張秋辰）