智慧应急与数字孪生

发布时间: 2024-06-09 11:45:21

我国自然灾害多发,安全生产基础薄弱。加之城市运行日益复杂,安全隐患、安全问题不断涌现,探索构建全新的应急管理体系和能力迫在眉睫。面对新形势,依托数字孪生、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术打造统分结合、协调联动的智慧应急正成为构建新时代我国应急管理体系的基础性工程与强有力支撑。

此外,国家也在大力推动智慧应急体系建设。202311月,国务院安委会办公室印发《城市安全风险综合监测预警平台建设指南》,强调应综合应用多种技术手段,全面建成能监测、会预警、快处置的城市安全风险综合监测预警平台。
在智慧应急领域,smarteye基于多年来的数字孪生技术经验,搭建数字孪生安全综合监管平台,可实现监测感知全域化、风险预警智能化、应急处置协同化,为多部门协同的监测预警、监管执法、辅助指挥决策、救援实战和社会动员等提供强有力的技术支撑。

 

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四大能力,破解应急管理难题

数字孪生是新一代信息技术在应急管理中的综合集成应用,也是实现应急管理现代化的重要载体。

我国应急管理基础薄弱,在数据共享、信息集成、应急风险监测数据感知、业务应用深度四大方面问题尤为突出。
为破解这些长期困扰应急管理工作的突出问题、推进应急管理体系和能力现代化,smarteye基于多年的数字孪生实践经验,搭建数字孪生安全综合监管平台。

 

平台充分发挥数字孪生等新一代信息技术跨领域关联、数据联通、融合共享等特性,构建系统立体的前置防线,赋能行业智慧化管理,帮助管理者提高应急管理的效率和效果,从而减少灾害损失,有力保障社会稳定和人民安全。

 

其中,该平台具备四大能力:

 多源异构数据融合

可实现对多源异构数据的处理、集成和管理,将各类数据整合成结构化的数据集,解决数据混乱冲突、一数多源、质量参差不齐、数据缺值等问题。并且通过统一的标准数据接口,对接上级业务监管平台和专项应用平台,解决各类数据集成难的问题。

 

 统一数字底座

通过构建统一的数字孪生底座,充分融合利用相关行业领域已建成的信息化管理系统,统筹业务监管平台与应用平台的互联互通,实现各个风险场景的全方位、立体化感知,有效破解数据共享难。

 

灾害风险隐患一网管

基于状态感知系统,对各类监测设备进行全生命周期的管控和维护;并针对监测和预警数据,结合气象、人口、交通、地质环境等基础数据和专业分析模型,分析事件可能造成的灾害范围、影响程度和趋势,提升风险早期识别和预报预警能力水平。

全链条和跨部门协同处置

构建全链条和跨部门协同处置流程,增强对各种事故灾难、自然灾害和城市综合风险的协同应对能力,实现应急管理从被动应对主动防控转变。

 

 

五大应用场景

▍城市生命线工程

 

在城市的深处,有一条条生命线默默为城市运转供给水、电、燃气等重要资源。这些生命线就是地下管线系统。

基于数字孪生技术,平台可对城市主干供排水管网、老旧管道、存在结构性缺陷的管道、高风险区域的城市管网等,进行状态监测、研判分析、联动处置。进而保障管网安全、提高管理效率、增强应急能力、优化管网运行,并提供辅助决策支持。

  • 状态监测:

通过汇聚城市基础管网、物联感知数据,对燃气管网、供水管网、排水管网、热力管网、电气管网等进行构件级高精度还原,实时监测地下市政基础设施运行状态。

  • 研判分析:

基于管网运行状态的实时感知,结合监测阈值,对管网泄漏、破损、气体爆炸、压力异常、流量异常、积水深度等进行分析,及时发现地下市政基础设施安全隐患与运行风险,按级别发出安全风险预警。从而全方位提升城市地下市政基础设施运行管理效率和事故预警能力。

 

 

  • 联动处置:

对应急资源要素进行数字化、动态化、可视化管理,直接调度应急预案,结合GIS、人工智能、物联网等技术,实现智能化指挥决策,做到平时战时的紧密连接。

 

 

▍城市内涝治理

 

作为常见的自然灾害,城市内涝成因复杂,通常由极端降雨事件触发,轻则影响城市安全运行和居民生活,重则引发电力故障,甚至危及生命安全。

随着城市化进程的加快,城市内涝问题日益凸显,快速有效的救灾行动也变得至关重要。

通过对城市场景、涉水设施等精细化还原,呈现城市防洪排涝全要素数字孪生场景,结合实时气象数据、城市地形地貌信息和内涝模型仿真推演,进行远程应急调度泵站启停、调蓄设施启停、闸堰开度、现场人员安排调度等内涝处置流程的模拟和预测,为城市内涝处置提供辅助决策。

 

  • 实时监测与预警:

结合排水设施运行监测、水雨情实时监测及趋势研判,超前预警城市区域内涝发生位置及影响程度,提前启动内涝风险预警机制,防范风险于未然。

  • 模拟预演与科学决策:

通过综合排水模型算法,模拟不同的降雨模式下城市排水响应方案,预测内涝的发展趋势和影响范围。将算法结果映射到三维城市孪生场景,通过热力云图和真实水材质效果,直观表达淹没范围及程度,增强决策支持系统的实用性,帮助决策者做出更加精准的决策,合理分配应急资源。

·         风险预案评估与管理:

通过对内涝影响的评估,精准识别城市中的关键脆弱区域,评估内涝对城市基础设施、居民生活的影响,制定有效的风险管理措施,最大限度减少内涝带来的损失。



 

▍自然灾害应急

搭建三维地质数字孪生场景,对山区滑坡、崩塌、泥石流、城市道路裂缝、地面塌陷、地面沉降等地质灾害风险进行动态监测,通过地质灾害动力学模拟,进行智能仿真推演,以监测数据+数值模拟结合的方式,实现地质灾害监测、分析、预报、预警、应急于一体的全流程、全生命周期管控,推动防灾决策更加科学、治理更加精准、服务更加高效。


▍城市公共安全

 

 

 

城市公共安全主要包括老旧房屋坍塌风险、大客流风险、建筑火灾风险、电梯运行风险、重点车辆运输风险等。
平台通过整合公共安全数据,并基于后台智能算法,对事件进行研判分析,对可疑事件进行定位及告警,实现精准布控和警力在线调度。同时依托视频融合,实时反馈处理流程,缩短发现事情到解决事情的时间,建立起一套基于终端感知、智能算法与三维场景有机结合的立体化公共安全防控体系。

 

·         综合防控:

支持全区域一标三实管理,即高效管理标准地址、实有人口、实有房屋和实有单位。结合可视域分析,计算出视线遮挡范围,划分可视范围以及视线盲区,清晰呈现制高点的可视范围。

·         事件应急仿真:

在火灾等重大公共事件发生前,将文本预案升级为可视化的形式,成为具有可操作性、可视化、可量化、易管理、易共享等特点的新型应急预案。在事故发生时,可进行多部门业务联动、一键快速下发执行预案、特勤保障等,对事故进行快速定位,完成事故处置,恢复正常作业状态。

 

  • 重大活动安保:

大型活动,具有规模大、持续时间长、参与人数难以预测、人群构成复杂等特点,相比于其他活动,更容易出现各种安全风险,酿成各类突发事件,进而造成严重的生命和财产损失。

smarteye可基于数字孪生技术提供重要人员出行警卫管理,包括出行路线规划与警卫工作预演,保障重要人员出行安全。

  • 重点资源管理:

对重点场所(如:铁路、机场、码头、地标设施等)、警力资源(如:快反点、警力驻点、检查站等)、重点设施(如:车辆卡口、人脸卡口、摄像头、智能井盖等)等重点资源的分类管理,提供快速查询、快速定位的功能,实现重点资源之间的联动,从而提升重点资源的调度能力,提高公共安全事件处理效率。

▍安全生产

结合工业互联网+安全生产行动,对重点高危行业领域的企业安全运行状态进行监测,对厂区、工厂、车间、产线、设备等区域以及作业场景下的人员实时监控,对生产安全事故进行多维分析,预测安全生产风险趋势,实现安全监管-数据分析-应急联动-安全监管的闭环管理机制。

 未来,smarteye将进一步深入推进数字孪生技术与应急管理业务的有效融合、深度应用,为构建应急管理体系和能力现代化不断贡献力量。