城市生命線安全監測是基于物聯網、大數據、人工智能、數字孿生等新一代信息技術，對支撐城市正常運轉的關鍵基礎設施（被喻為城市的 "血管" 與 "神經"）進行實時感知、動態監測、智能預警和協同處置的綜合性智能管理體系，旨在實現城市安全治理從 "被動應對" 向 "主動防控"、從 "經驗判斷" 向 "數據決策" 的轉變，有效防范重大安全風險，保障城市安全韌性運行。
一、核心定義與內涵
城市生命線安全監測是城市基礎設施生命線安全工程的核心組成部分，通過在各類生命線設施上部署智能感知設備，構建多方位、立體化的監測網絡，對設施運行狀態進行7×24 小時不間斷監測，及早發現和管控風險隱患，實現常態化監測、動態化預警、精準化溯源、協同化處置的全流程閉環管理。
其核心目標是預防燃氣爆炸、橋梁坍塌、城市內澇、管網泄漏及路面塌陷等城市基礎設施重大安全事故，保障城市基本運行與居民生命財產安全。
二、監測對象與范圍
城市生命線安全監測覆蓋城市運行的六大核心領域，如同 "城市體檢中心" 的不同 "科室"：
| 領域 | 主要監測對象 | 重點監測參數 |
| 地下管網 | 燃氣、供水、排水、熱力、電力、通信管線 | 壓力、流量、液位、氣體濃度、溫度、泄漏噪聲 |
| 地上設施 | 橋梁、隧道、綜合管廊、市政道路 | 結構變形、振動頻率、應變、沉降、位移 |
| 地下空間 | 窨井、管溝、密閉空間 | 氣體濃度、水位、井蓋位移 |
| 公共安全 | 路面塌陷風險區域 | 地下空洞、土體穩定性 |
| 環境因素 | 氣象、地質條件 | 降雨量、地下水位、地震活動 |
| 其他關鍵設施 | 調壓站、泵站、污水處理廠 | 設備運行狀態、工藝參數 |
三、系統架構與技術體系
城市生命線安全監測系統通常采用 "感知 - 傳輸 - 平臺 - 應用"四層架構，形成完整的" 神經末梢 - 神經網絡 - 神經中樞 - 決策執行 " 體系：
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感知層（神經末梢）：由布設在各類生命線設施上的智能傳感器構成，如燃氣管道壓力 / 流量監測儀、供水管網漏損噪聲記錄儀、橋梁 GPS / 應變傳感器、排水管網液位監測儀、路面塌陷探地雷達等，實現對物理設施狀態的全面感知。
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傳輸層（神經網絡）：通過 5G、NB-IoT、LoRa 等通信技術，將感知層采集的海量數據實時傳輸至數據中心，確保數據傳輸的穩定性、實時性和安全性。
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平臺層（神經中樞）：包括數據倉庫、計算引擎、AI 分析模型和數字孿生平臺，對多源異構數據進行清洗、融合、分析和可視化，構建城市安全運行 "一張圖"。
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應用層（決策執行）：提供專項監測預警、分析研判、應急協同調度等功能，為城市管理部門、運營單位提供精準決策支持，實現 "一網通管、精準防控、高效處置"。
核心技術包括：物聯網感知技術、大數據融合分析、人工智能風險識別、數字孿生仿真推演、CIM（城市信息模型）技術等。
四、核心功能與價值
城市生命線安全監測系統具備四大核心能力國家數據局：
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實時監測：對城市生命線工程運行數據進行全面感知，實現 "點線面" 相結合的立體化監測網絡。
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智能預警：通過 AI 算法對監測數據進行實時分析，識別異常模式，提前發出多級預警，為風險處置爭取時間國家數據局。
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精準溯源：利用大數據分析技術，快速定位風險源，分析風險演化路徑，為精準處置提供技術支撐。
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協同處置：建立跨部門、跨區域的應急響應機制，實現監測預警信息與應急指揮系統的無縫對接，提升處置效率。
其核心價值在于：
- 實現城市安全治理模式的根本轉變，從 "事后調查處置" 向 "事前事中預警"、從 "被動應對" 向 "主動防控"
- 降低城市基礎設施運維成本，提高管理效率國家數據局
- 增強城市抗災能力和運行韌性，提升居民安全感和幸福感
