探索城市燃气安全隐患管控新模式

杨镇宇?贾江辉?曹诗嘉?李会明?余水平

一、引言

近年来，燃气安全事故频发。据不完全统计，2022年第三季度全国（不含港澳台地区）发生燃气事故216起，死亡17人、受伤136人，其中较大事故2起。其中，按照事故类型划分，居民用户事故121起，工商业用户事故45起，管网事故47起，厂站事故3起。按照气源种类划分，天然气事故59起，液化石油气事故149起，气源待核实事故8起。国家住房和城乡建设部等部委《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》和《关于进一步加强城市基础设施安全运行监测的通知》等文件中强调，要加快燃气、供水、排水、热力等安全运行监测系统建设，运用5G、物联网、人工智能、大数据等技术，对管网漏损、燃气安全等进行整体监测、及时预警和应急处置，提升城市地下市政基础设施数字化、智能化水平。

针对燃气安全管控中隐患种类多、事发因素复杂、安全监管难等痛点难点，本文通过对燃气行业发生的事故数据及事故原因进行分析，充分借鉴国内外燃气安全监测预警的先进技术和经验，提出韧性城市燃气安全“三位一体”全管控建设理念，以物联网、人工智能等科技赋能风险防控，构建智能化、数字化的燃气安全运行监测体系，并通过在北京市怀柔区韧性城市建设中的成功应用，实现燃气安全风险防控科学管控和精细化治理，切实保障了城市安全运行。

二、原因分析与经验借鉴

（一）燃气事故原因分析

依据中国城市燃气协会安全管理工作委员会和中国燃气安全杂志社每年发布的《全国燃气事故分析报告》，本文对2020年和2021年报告中收集的717起燃气安全事故进行了整理，并按照事故原因进行分析（见表1及图1）。从分析结果看，事故原因中占比最高的为第三方施工破坏（主要针对天然气管道事故），占比达36%；其次为软管相关问题（主要包括软管脱落、软管老化破裂及软管遭动物咬噬等问题），占比18%；再次为外力因素致燃气泄漏（主要包括交通事故、火灾等），占比11%。事故伤亡人数方面，管件、管道相关问题、违规操作、外力因素致燃气泄漏等原因造成的死亡人数和受伤人数较多。

表1 全国燃气安全事故已知原因统计分析表（2020年和2021年）

图1 全国燃气安全事故已知原因数量占比情况图（2020年和2021年）

（二）预防燃气事故发生的经验借鉴

针对燃气事故发生的原因，国内外相关行业组织提出了各类解决措施。

日本燃气行业开发了泄漏预警切断、不完全燃气切断及异常流量切断等技术，同时加强燃气行业从业人员的技术培训和燃气用户安全的宣传教育，明确“软件＋硬件”的实施路径，不断提升户内产品安全水平。

在国内，合肥、佛山等城市以公共安全科技为支撑，融合物联网、云计算、大数据、移动互联、建筑信息模型（BIM）、地理信息系统（GIS）等现代信息技术，透彻感知桥梁、燃气、供水、排水、地下管廊等地下管网“城市生命线”运行状况，分析风险及耦合关系，深度挖掘运行规律，打造智能化城市安全运行管理平台，实现了系统风险的及时感知、早期预测预警和高效处置应对，实现了城市安全的主动式保障。

三、燃气安全监测预警平台技术架构与示范应用

针对燃气安全隐患气源类型和用户需求的不同，结合先进的公共安全理念和技术，以云计算、大数据、物联网等新技术赋能燃气安全监测，实现燃气安全的实时监测、数据共享。

通过构建集风险评估、监测报警、运行台数分析等技术于一体的燃气安全监测预警平台，实现燃氣安全风险的及时感知、早期预警和高效处置应对，实现燃气安全隐患主动式、智能化、数字化管控（图2）。

图2 “三位一体”燃气安全监测技术路线

怀柔区运用韧性城市建设理念，加强燃气安全运行监测、风险管控体系和社会单元公共安全管理服务体系建设，探索实践了科技赋能风险防控新模式。

该韧性城市燃气安全专项（一期）工程，覆盖全区燃气安全高风险区域、人员密集场所和居民用户等应用场景，部署多类型燃气安全智能监测设备，构建全方位、智能化、韧性强的燃气安全运行监测物联网，结合燃气安全BIM技术、监测报警分析模型、综合风险评估技术、浓度扩散分析技术、预警信息发布技术等，采用“大数据＋云平台”体系架构，打造燃气安全运行综合管理系统，再辅以社会化服务模式，实现了燃气安全风险防控精细化、智能化、数字化（图3）。

图3 燃气安全隐患治理怀柔方案平台架构

2022年7月，该韧性城市燃气安全专项（一期）工程基本完工，燃气安全监测设备部署到位，运行监测平台建成投运，经过多次系统调试优化，10月份正式上线运行（图4）。依托韧性城市燃气安全运行监测系统，怀柔区实现了24小时燃气监测报警和智能安全提示，结合人工值守机制，提供人工电话访问和报警原因调查归档，并将报警信息实时同步传至相关政府部门，形成燃气安全的“监测—预警—处置—解除”闭环管理和信息共享。

图4 怀柔区韧性城市燃气安全运行监测平台界面

在监测到燃气浓度持续高位、业主无法联系等异常情况时，监测中心依托数字化燃气安全监测平台，通过信息共享和协调联动机制，城管执法、乡镇街道、企业等联动参与燃气现场处置，实现燃气安全线上线下融合治理，避免燃气安全事故发生，保障了用户安全。

四、结论

燃气安全管控存在隐患种类多、事发因素复杂、安全监管难等痛点难点，北京市怀柔区充分发挥模式创新和科技应用的杠杆作用，探索出了“三位一体”燃气安全智能管控治理方案，建成韧性城市应用场景基地，成功应用预防燃气安全示范实践，推动城市治理体系和治理能力现代化。

（责任编辑：张秋辰）