城市安全风险综合监测预警平台关键技术研究

胡铭杨 张凌超 刚轶 金李涛

摘要：针对我国部分城市安全风险底数仍然不清、安全风险辨识水平不高、安全管理手段落后等突出问题，提出建立一套检测预警平台。首先，对该系统平台的关键技术进行梳理，其次，对该系统平台建设作出展望。

关键词：数字化建设;信息一体化应用;三维可视化;城市风险预警

1引言

随着新型城镇化、新型工业化速度加快，我国城市规模越来越大，流动人口多、高层建筑密集、经济产业集聚等特征日渐明显，一些城市相继发生重特大生产安全事故（灾害），暴露出当前我国部分城市安全风险底数仍然不清、安全风险辨识水平不高、安全管理手段落后、风险化解能力有限等突出等问题。为此，亟需建立一套城市安全风险综合监测预警平台，该平台总体设计基于“感、传、知、用”的总体框架，分为“五层两翼”。“五层”依次为风险监测感知层、网络传输层、数据服务层、应用系统层和前端展示层;“两翼”是指系统建设应遵循的标准规范体系和安全保障体系。整体技术架构如图1.1所示：

2关键技术梳理

2.1风险监测感知层

风险监测感知层实现对城市生命线、公共安全、生产安全和自然灾害等风险的全方位、立体化感知。充分依托住建、城管、交通等行业主管部门以及燃气、供水公司等社会企业建设的城市安全感知网，以“点、线、面”相结合的方式，统筹分析评估城市复杂耦合风险，基于风险评估结果对现有城市安全运行监测感知网进行补充和完善。构建从气象、地质、环境到地下、地上基础设施等物联感知为一体的立体化监测网，形成一张人防、技防、物防有机融合的城市安全风险监测网。

2.2网络传输层

网络传输层主要涵盖前端物联网感知网络及信息交换共享传输网络，为城市级信息的流动、共享和共用提供基础。网络应依托各地的政务云资源以及政务网、互联网、专网、移动网络等，在确保信息安全的条件下开展数据传输。

2.3数据服务层

数据服务层主要实现各行业领域城市安全风险监测感知数据的全面汇聚与處理，为综合监测预警业务应用提供数据支撑服务。包括数据汇聚、数据存储、数据治理、数据计算和城市安全专题数据库。

（1）数据汇聚负责系统数据的采集和汇聚处理工作，基于分布式服务框架，提供数据接入转换、融合处理等实时大数据处理等功能，实现多源异构数据的标准化加工处理。（2）数据存储基于大数据存储技术，实现结构化、半结构化以及非结构化数据的存储，满足不同数据资源池数据入库需要，建立贯穿接入、存储、使用、迁移等环节的数据全生命周期管理长效机制。

2.4应用系统层

应用系统层通过调用各类底层数据服务、平台服务和基础设施服务，支撑综合监测预警业务开展。应用系统建立一套城市安全运行体征指标体系，以“一张图”形式呈现城市整体运行和风险态势，按行业、专题维度分级分类展示重点行业风险的基础信息、地理分布信息、实时风险态势信息等，形成全方位、多层级、立体化的城市风险监测预警以及多主体、大联动应急管理协同处置体系，整体提升城市安全综合风险管控能力。应用系统包括风险监测、分析预警、联动处置等子系统。

2.4.1风险监测。

汇聚融合城市安全运行相关各类数据（基础数据、实时监测监控数据等），根据职责定位合理设置报警阈值，实现全方位监测值守和监测报警，对城市实时监测数据和领域报警信息进行综合展示和统计分析，构建基于动态数据的风险监测报警能力，全面掌握城市整体风险态势。

（1）实时监测。对监测对象的实时监测数据进行集成处理，实时感知监测对象安全运行状态。分类展示各类监测设备状态和监测数据，按照多种条件查询监测信息列表，包括所在区域、所在位置、设备编号、设备状态、监测时间、实时值等信息，并可查看24小时监测曲线、7天监测曲线、30天监测曲线等。（2）地图空间定位。基于地图可视化展示不同区域监测设备覆盖数量和点位分布，以及监测点附近危险源、防护目标等信息，对于地下管线、桥梁、综合管廊等，通过构建三维场景展示点位分布和状态。（3）报警分析。可以按照年月日等时间维度、不同行业维度、不同区域维度对报警情况进行统计分析，查看报警频次、报警区域分布等态势情况。

2.4.2分析预警。

针对城市运行监测数据和报警数据，结合气象、人口、交通、地质环境等城市基础数据和专业分析模型，分析安全事件可能造成的灾害范围、影响程度和趋势，推进靶向式预警信息发送服务，提升城市风险早期识别和预报预警能力水平。

（1）事故预测。根据对监测对象的实时监测数据和报警数据，利用大数据分析技术，并结合专家会商研判，对可能发生的事故类型、事故地点等进

行预测，快速生成事故预测报告。（2）风险研判。根据事故预测结果，采用风险评估模型，结合附近危险源、防护目标以及人口、交通和环境等相关要素信息，对事故可能产生的后果及后果严重性进行分析，研判事故风险等级。可基于地理信息系统进行分析和可视化，自动研发风险可能影响的范围。

2.4.3联动处置。

全面整合城市运行、安全管理、风险防控数据资源，从城市“大应急”角度，构建全链条和跨部门协同处置流程，增强对城市级各种事故灾难、自然灾害和城市综合风险的协同应对能力。

（1）预警推送发布。根据城市安全监测预警运行管理制度，将城市安全风险预警信息在规定时间内向相关部门和人员推送、发布。（2）分级响应。系统根据事件类型、预警级别等，自动关联相应预案，能够基于预案自动推送事件相关城市生命线安全风险权属管理、行业监管和安全主管应急等部门负责人，进行分级响应和处理。

2.5前端展示层

可以大屏、桌面端、移动终端APP等多种形式对应用系统进行展示。

3总结展望

综上所述，该预警平台的建立可为城市安全风险预警工作提供信息支撑，有效提高抵御和减轻洪涝灾害等突发事件方面的能力，对提升城市安全风险监测预警和应急处置能力和水平具有重要的现实意义。

参考文献

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