近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化高速發(fā)展，城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫€的規(guī)?？焖偕仙纱艘l(fā)的安全問(wèn)題愈發(fā)突出，相關(guān)事故已成為繼交通事故、工傷事故之后的第三大殺手，極大影響了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)工程體量巨大，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)多、監(jiān)管盲區(qū)多，一旦發(fā)生泄漏燃爆將會(huì)造成重大人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失及惡劣社會(huì)影響，還可能與其他城市生命線產(chǎn)生級(jí)聯(lián)耦合與外溢放大效應(yīng)，造成嚴(yán)重的鏈?zhǔn)綖?zāi)害。
當(dāng)前，燃?xì)馊急芍^是世界性難題，國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有可供借鑒的成熟防控經(jīng)驗(yàn)。為切實(shí)做好城市燃?xì)獍踩L(fēng)險(xiǎn)防范，一方面，《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》得以修訂并實(shí)施，國(guó)家也出臺(tái)了一系列加強(qiáng)燃?xì)獍踩芾淼囊螅_(kāi)展了城市燃?xì)夤艿览匣赂脑?、城?zhèn)燃?xì)獍踩珜ｍ?xiàng)整治等行動(dòng)；另一方面，必須大力開(kāi)展安全科技攻關(guān)，依靠科學(xué)技術(shù)和裝備支撐，提升燃?xì)獍踩L(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)辨識(shí)、可靠監(jiān)測(cè)和快速預(yù)警的能力。
一是研究城市燃?xì)馊急L(fēng)險(xiǎn)規(guī)律，精準(zhǔn)找出城市燃?xì)馊急母唢L(fēng)險(xiǎn)區(qū)。開(kāi)放空間的燃?xì)庑孤┎⒉灰滓l(fā)燃爆問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市燃?xì)馐鹿始s70%是由中低壓管網(wǎng)微小泄漏造成，泄漏的燃?xì)庠谌細(xì)夤芫W(wǎng)相鄰的空間如暗渠、雨污管網(wǎng)、電纜溝、窨井、地下半地下室等擴(kuò)散集聚。長(zhǎng)期微小泄漏難以發(fā)現(xiàn)，“小漏釀大災(zāi)”問(wèn)題突出，首先要解決高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)在哪里、在哪里監(jiān)測(cè)的問(wèn)題，源頭是管線，燃爆問(wèn)題卻發(fā)生在與之相鄰的空間。研究厘清燃?xì)庑孤┤急l(fā)生的復(fù)雜過(guò)程和對(duì)地面建筑、人群等承災(zāi)體的影響后果，才能科學(xué)辨識(shí)燃爆高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。為此，我們研制了大型全尺度城市地下燃?xì)夤芫W(wǎng)災(zāi)害實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，借助這一平臺(tái)，可系統(tǒng)性開(kāi)展燃?xì)庑孤U(kuò)散實(shí)驗(yàn)研究和全尺度燃?xì)庀噜彽叵驴臻g燃爆實(shí)驗(yàn)研究，揭示燃?xì)庠谕寥篮偷叵驴臻g的傳播規(guī)律，結(jié)合城市燃?xì)夤芫€和暗渠、雨污管網(wǎng)、電纜溝等數(shù)據(jù)找到可能的燃?xì)饩奂瘏^(qū)域，再建立地下空間燃?xì)馊急瑲Ｐ?，?shí)現(xiàn)燃爆風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)大小的評(píng)估，繪制城市燃?xì)獍踩娘L(fēng)險(xiǎn)熱力圖。
二是完善并更新風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)、傳感器和核心器件。解決了在哪里監(jiān)測(cè)之后，接下來(lái)就要解決如何監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。城市燃?xì)飧邏汗芫€一般有監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，但對(duì)于占比90%以上的中低壓管線，檢測(cè)方式目前仍主要依靠人工巡查。隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，以往需要人工巡查燃?xì)庑孤┑姆绞娇梢赞D(zhuǎn)為在線監(jiān)測(cè)、車載掃描。由于地下燃?xì)夤芫W(wǎng)相鄰的高風(fēng)險(xiǎn)空間數(shù)量巨大，全部監(jiān)測(cè)不現(xiàn)實(shí)，需要優(yōu)化布控技術(shù)，在控制風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上保障經(jīng)濟(jì)可行。不過(guò)，地下空間內(nèi)澇和腐蝕嚴(yán)重，監(jiān)測(cè)設(shè)備一旦布設(shè)后需要長(zhǎng)期實(shí)時(shí)在線，要解決高精度、抗腐蝕、長(zhǎng)壽命和免校準(zhǔn)等問(wèn)題。這使得常規(guī)半導(dǎo)體、催化燃燒等類型的燃?xì)鈧鞲衅麟y以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)常維護(hù)或更換的成本很高，從而推動(dòng)了利用紅外光譜吸收傳感技術(shù)的激光燃?xì)鈧鞲衅鞯陌l(fā)展，其穩(wěn)定性好、靈敏度高、不用經(jīng)常校準(zhǔn)，成為當(dāng)前優(yōu)選技術(shù)。目前，對(duì)應(yīng)燃?xì)馕仗卣鞑ㄩL(zhǎng)的高精度燃?xì)饧す庑酒膰?guó)產(chǎn)化已經(jīng)取得重要突破，在良品率、波長(zhǎng)一致性方面達(dá)到了國(guó)際水平，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)鈧鞲衅骱诵钠骷淖灾骺煽亍?/p>
三是建立城市燃?xì)獍踩O(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)工程。充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等新一代信息技術(shù)作用，實(shí)現(xiàn)城市燃?xì)獍踩茖W(xué)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別—監(jiān)測(cè)—預(yù)警—聯(lián)動(dòng)的全鏈條防控體系，形成城市級(jí)、規(guī)?；⒐こ袒瘧?yīng)用能力。地下相鄰空間燃爆風(fēng)險(xiǎn)，非燃?xì)獠块T或供排水、通信、電力等單一部門能夠控制，需要建立城市級(jí)統(tǒng)一的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)并聯(lián)動(dòng)處置。針對(duì)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行全面感知、全面接入、全面監(jiān)控、全面預(yù)警的需求，研發(fā)全要素多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)底座，融合燃?xì)夤芫€管齡、管材、結(jié)構(gòu)特征、巡檢維護(hù)、運(yùn)行工況、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)，以及地質(zhì)環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、重要目標(biāo)等承災(zāi)載體與救援隊(duì)伍、物資裝備等應(yīng)急救援?dāng)?shù)據(jù)，建立燃?xì)鈧鞲衅鞔髷?shù)據(jù)分析預(yù)警技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警算法、泄漏溯源算法，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警和快速協(xié)同處置。
有了科技的強(qiáng)力支撐，我們就可以開(kāi)展城市燃?xì)獍踩O(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。以城市燃?xì)夤芫W(wǎng)及相鄰空間的燃爆風(fēng)險(xiǎn)精準(zhǔn)識(shí)別、實(shí)時(shí)感知、快速定位、綜合預(yù)警、智能防控為目標(biāo)，成立城市生命線工程安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)中心，形成市政府領(lǐng)導(dǎo)、安委辦牽頭、多部門聯(lián)合、統(tǒng)一監(jiān)測(cè)服務(wù)的運(yùn)行機(jī)制，建立一種新型城市安全精細(xì)化管理模式，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)燃?xì)夤芫W(wǎng)沿線高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的全面覆蓋，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)城市安全運(yùn)行管理“從看不見(jiàn)向看得見(jiàn)、從事后調(diào)查處理向事前事中預(yù)警、從被動(dòng)應(yīng)對(duì)向主動(dòng)防控”的根本轉(zhuǎn)變。
