燃氣應急大數據賦能燃氣數字化應急管理

　　摘要：天然氣是易燃易爆性并具極強的擴散性，一旦發生泄漏，將對城市及人民群眾生命財產安全造成嚴重危害。所以在城市內發生的燃氣突發事件，具有風險高、地面及地下環境復雜、對社會面影響大等特點。2021年11月國務院安委辦電視電話會議中通報了當年多起燃氣事故，并強調“預案要落實，責任要到人”。在全國燃氣事故的教訓面前，本文通過梳理政府在應急領域的最新政策趨勢，結合北京燃氣集團燃氣數字化應急管理系統應用，對快速、高效處置燃氣突發事件的新方式進行闡述，為燃氣領域突發事件處置數字化支撐提供參考。

　　關鍵詞：燃氣數字化應急管理；數字化預案；韌性燃氣；處置數據支撐；燃氣應急大數據

　　1

　　燃氣數字化應急建設背景

　　1.1針對燃氣突發事件特點，盡可能降低事件對社會面的影響

　　以習近平同志為核心的黨中央始終堅持“人民至上、生命至上”的執政理念和為民情懷，把人民群眾的生命安全放在首位。在城市內發生的燃氣泄漏事件具有風險高、地面及地下環境復雜、對社會面影響大等特點，隨著首都“四個中心”的戰略定位和國際化、網絡化、信息化發展趨勢，導致燃氣突發事件的關聯性、衍生性、復合性和非常規性不斷增強。如何降低燃氣應急處置對社會面的影響，保障人民群眾生命及財產安全，是擺在**燃氣集團應急管理工作中的首要問題。

　　1.2更高標準、更嚴要求，不斷滿足新時代首都應急管理工作需求

　　隨著國家應急管理部的成立，各級政府部門對突發事件應對的重視程度的不斷提高，對應急管理各領域提出了更高的標準和更嚴的要求。北京燃氣集團結合韌性城市建設理念，將科技創新與應急管理工作深度融合，為新時代應急管理工作開展指明方向。

　　1.3全面依法治國理念，為應急法制化標準化建設開啟新進程

　　《“十四五”國家應急體系規劃》和《北京市“十四五”時期應急管理事業發展規劃》中將依法應急擺在了明確的位置，而應急管理部發布的《“十四五”應急管理標準化發展計劃》更是將應急法制化、標準化能力建設推向新高潮。如何在應急過程中全面依法依規，強化應急人員觀念，對每個環節、每個動作進行標準化、法制化的提示，杜絕違規違章作業，是堅持以人為本、安全應急的切實需求，也是使應急工作始終在法制化軌道上運行的根本保障。

　　1.4科技驅動、數字賦能，為燃氣數字化應急管理系統建設掃平障礙

　　習近平總書記指出“要強化應急管理裝備技術支撐，優化整合各類科技資源，推進應急管理科技自主創新，依靠科技提高應急管理的科學化、專業化、智能化、精細化水平。”“十三五”以來，隨著物聯網、大數據、5G、人工智能等新技術深入應用，應急管理工作與科技創新、信息化深度融合成為必然趨勢，在首都智慧應急建設加速推進的帶動作用下，將北京燃氣集團多年來在信息化層面積累的數據資產，變為有效指導、支撐和監督燃氣應急管理的重要保障，使應急管理系統更加科學化、專業化、智能化和精細化。

　　2017年市應急辦開展的“數字化預案研究項目”，為北京燃氣集團應急管理能力提升提供了新思路，在深度參與項目的基礎上，結合燃氣應急管理工作特點，于2018年，將政府相關文件精神與集團實際工作中的痛點相結合，開展燃氣數字化應急管理的研究及建設工作。

　　2

　　燃氣數字化應急管理內涵和主要做法

　　2.1燃氣數字化應急管理內涵

　　燃氣應急數字化管理充分利用北斗定位、燃氣應急大數據、感知層部署、5G、知識圖譜等先進技術，應用工業互聯網、區塊鏈、韌性城市等新理念，一攬子解決應急現場預案智能化應用，人員智能化匹配、動作標準智能化提示、資源智能化管理調度、信息智能化報送等痛點問題。結合兵棋推演思路，將每一起突發事件視為一場戰斗，著力解決事件發生后“做什么？誰來做？怎么做？用什么做？”的核心問題，將所需的法規、預案、人員、物資、裝備等戰術級信息統籌管理、匯聚展示、動態提示，對戰斗結果進行復盤評估，通過歷史及趨勢性分析對可能發生的戰斗進行預警，利用情景規劃對參戰人員進行培訓演練，并按照評估結果提示對預案、值守點位布局的合理性及其他相關信息進行完善，形成管理閉環，強調功夫下在平時。

　　2.2燃氣數字化應急管理主要做法

　　2.2.1匯聚燃氣應急大數據，動態研判突發事件態勢，提供全維度數據支撐

　　在應急處置過程中，指揮員對現場態勢發展情況的全面掌握，迅速、有針對性的進行指揮，是安全、快速處置事件的要件之一。

　　（1）燃氣應急大數據來源于北京燃氣集團較高的數字化建設水平，經十余年的不懈努力，燃氣管線全生命周期數據、用戶數據、突發事件數據、物資數據、預案數據、法律法規數據、實時監控數據等燃氣管理數據資產的不斷沉淀，為燃氣應急大數據賦能提供了有力支撐。

　　圖1應急大數據支撐體系

　　圖1中為燃氣應急大數據內部數據主要來源系統，其中：EAM及物資采購系統，為生產及應急物資來源、調用、管理提供支撐；用戶管理系統，匯聚了燃氣用戶詳細數據；SCADA監控系統對管網壓力、流量等關鍵指標進行實時監控；數字化預案系統，建立了由總體預案、專項預案及現場控壓方案組成的數字化預案體系；車輛管理系統，為應急現場車輛管理及在途時間提供精準定位；生產運行系統提供管網運行相關數據，為應急事件后期深度分析提供數據支撐。

　　（2）隨著北斗、5G技術的深入應用和現場感知設備部署數量的不斷激增，應急處置現場的數據收集能力、互通能力獲得極大提升，通過系統應用，為應急參與人員實時掌握現場態勢，獲得更快的溝通方式、更科學的工作指導和更合規的信息提示奠定了堅實基礎。通過數字化的作業指導書及預案，使標準化作業提示成為可能。

　　圖2信息報送超時提示

　　（3）燃氣應急大數據分為內外兩個層面，內部層面充分利用了**燃氣集團管網、用戶、監控、物資、事件、法規等現有數據資源，為燃氣應急處置提供專業及標準化的支撐；外部層面將按照政府相關要求，接入應急、交通、氣象、城市大腦等相關系統，提供相關社會面信息及與政府相關部門的快速溝通渠道。

　　（4）以“數用分離，智能驅動”的原則，構建符合燃氣應急大數據發展的應急數據治理體系，建立了全面、系統、標準的應急管理信息字典，科學定義燃氣應急管理數據分類、數據字段、數據源頭等屬性描述，通過神經網絡和知識圖譜算法，實現結構化、半結構化以及非結構化數據的統一融合處理，應用層API進行分類調用，實現生產運營、應急管理、客戶服務領域的數據匯聚及智能應用。

　　圖3數據匯聚應用

　　圖3中的居民用戶數是數據匯聚應用之一，由系統根據事件中確定的預案，自動調取數字化最小控壓單元預案中的設備數據、生產運行系統中的站箱數據及用戶管理系統中的引入口數據，根據智能算法運算后自動得出。改變了以往事發后，生產部門協調用戶服務部門共同統計事件涉及用戶數量的模式，信息統計時長較系統使用前平均縮短2小時以上，使指揮員能夠第一時間掌握事件對用戶的影響。

　　事件的突發性、緊急性和不確定性，決定了在事發之前要做好相應的預案、物資、人員、法律法規等數據準備。燃氣應急大數據的應用，使應急現場影像、預案方案、設備信息、人員及設備定位、管網壓力及濃度、制度法規、標準化操作流程、安全提示等全維度數據匯聚展示及應用成為現實。

　　2.2.2實現數字化預案應用，起到落實預案、壓實責任的作用

　　習近平總書記指出“要加強應急預案管理，健全應急預案體系，落實各環節責任和措施。”2021年11月國務院安委辦電視電話會議中通報了當年多起燃氣事故，并強調“預案要落實，責任要到人”。預案管理是應急管理的核心，預案內容的標準化、預案管理的規范化、預案應用及評估的常態化是落實各環節責任和措施的重要手段。通過數字化預案的應用，可有效解決相關管理問題。

　　（1）建立完善的數字化預案體系，是實現應急管理標準化的重要內容之一

　　《北京市“十四五”時期應急管理事業發展規劃》中提出“完善應急預案管理體系”。“一案三制”的核心是預案管理，燃氣數字化預案以政府要求為紅線，建立更加科學、全面的預案編制、修訂、審核、發布、應用體系，實現預案的體系化、制度化、流程化、情景化和單元化。

　　燃氣數字化預案根據要求建立了一套由總體預案、專項預案、最小單元預案（處置）組成的數字化預案體系，不同數字化預案在應用中可實現無縫銜接，根據預案在實際處置中的動態應用、復盤評估，可實時發現預案中問題，從而進一步推動預案的修訂，使可操作性大大提升。

　　（2）數字化最小單元控壓預案的編制，是解決應急處置現場人員責任和預案落實問題的有效途徑之一

　　燃氣數字化最小控壓單元預案是指根據控壓作業需要，人為劃定由最少邊界控制閥門組成的燃氣輸配閉口系統，通過對閉口系統內設備屬性、操作人員、控壓場景預設步驟等內容進行整合，而形成的行動方案。通過數字化手段，在應急處置時為參與人員提供操作步驟、責任人員、操作設備等關鍵信息。

　　燃氣數字化應急預案主旨是掌握所有要素的空間位置、屬性參數、物理狀態等，由“一張圖、多個表”組成，詳細列明控壓過程中所需的人員職責、分組情況、標準流程、設備位置及屬性等內容，通過燃氣數字化應急管理系統進行應用，可動態掌握現場態勢。

　　圖4數字化預案

　　圖3為最小單元控壓預案在系統中的應用，結合預先制作的預案，在地圖上進行展示，預案圖與地圖疊加的模式，改變了以往突發事件發生后“人手一張管線圖”的資源支撐方式，按照預案中的人員、控制及操作設備、實施步驟，對指揮及操作人員進行操作提示，通過相關數據的匯聚，指揮員可動態掌握控壓關鍵數據。

　　（3）數字化預案應用，進一步壓實人員責任，落實預案內容

　　燃氣數字化預案應用由APP端及電腦端組成，在應急處置中，參與人員根據APP端推送，同步掌握目前任務及下一步工作，指揮員根據提示，實時了解各參與人員位置，任務執行情況，中心端對參與人員每個動作進行動態跟蹤記錄，為事件分析及復盤提供數據支撐。為確保應急處置的標準化和處置動作的精準性，事前還應對應急人員進行常態化的預案培訓及演練，進一步熟悉預案、壓實責任。

　　圖5數字化預案應用

　　通過數字化最小單元預案編制，有效將責任壓實到每名應急參與職工，通過演練及培訓，使員工熟悉在預案當中的職責，進一步提升職工應急能力，達到“到場必有責”的效果；通過系統應用，改變到場先集中后分散的舊有模式，實現快速控制目標氣源的首要任務標準。

　　2.2.3以韌性燃氣建設為思路，帶動預案管理、監測預警、應急處置、預案演練能力提升

　　習近平總書記在中國共產黨第十九屆中央委員會第五次全體會議上指出，“推進以人為核心的新型城鎮化……建設韌性城市。”韌性燃氣是對韌性城市理念的延伸和細化，我們將韌性燃氣表述為具備在逆變環境中承受、適應和迅速恢復能力的燃氣輸配系統。強調燃氣輸配系統適應不確定性的能力。

　　（1）韌性燃氣服務于韌性城市，是韌性城市建設不可或缺的一部分

　　韌性城市發展經歷了安全（不發生事故）、風險（綜合防范）和韌性（統籌安全和發展）3個階段，北京燃氣集團作為首都城市生命線重要的組成部分，面向700余萬用戶的用氣需求，服務于首都安全和發展大局，快速處置燃氣突發事件，防止次生衍生災害的發生，以更小的損失和更快的恢復能力，降低對社會面的影響，更好的保證人民群眾的生命及財產安全，是韌性燃氣建設的首要任務。

　　（2）韌性燃氣建設的內涵及關系

　　韌性燃氣建設分為兩個層面，一是管網自身的水平（建設運維層面），包含管網的設計規劃、工程施工和日常運維等內容；二是更快的回復能力（應急層面），包含監測預警、方案預案、應急處置等內容。兩個層面相互疊加，互相作用。一方面應急層面的經驗教訓推動管網布局及運維措施更加合理；另一方面建設運維層面決定著應急事件的發生數量、處置的難易度等問題。

　　圖7韌性燃氣的內涵

　　（3）提升應急層面能力，不斷推動燃氣韌性水平提升

　　應用燃氣應急大數據匯聚分析，建立更加科學、更加全面的監測預警體系，解決燃氣監測預警方式單一的痛點，例如:根據已發生的燃氣事件，搜索屬性相近的管線，對歷史發生事件較多的地區進行泄漏風險預警。數字化預案應用的不斷深入，有效壓實人員責任、提升應急處置的標準化規范化水平。燃氣數字化管理系統的應用，提高應急效率及決策支撐能力，降低風險發生的可能。常態化的培訓和演練可使應急人員熟知預案內容，增強應急能力。

　　在確保燃氣輸配系統建設運維水平的同時，通過數字化預案的應用、科學的監測預警、高效的處置和常態化的演練等多手段的共同發力，在解決管理工作痛點的同時，有效筑牢韌性燃氣建設。

　　2.2.4信息多通道并行，打造應急指揮扁平化管理模式

　　傳統的應急處置，現場人員信息來源單一，溝通方式簡單，信息流轉時間較長。以應急群為主，無線話網、手機等通訊為輔的方式，實現聲音、圖像、文字、一張圖、會商及與政府間的視頻連接等在燃氣突發事件中應用，使指揮扁平化，讓信息流轉渠道更加全面和暢通，縮短信息在途時間、降低無線話網頻點占用率，提高指揮及溝通效率。動態信息點選反饋，提升了信息報送準確率和及時率。

　　圖8搶修群在事件處置中的應用

　　燃氣數字化應急管理貫穿了預案管理、應急處置管理、應急值守管理、監測預警、信息報送、應急培訓與演練等燃氣應急管理各節點，使原本相對獨立的各點有機結合、相互檢驗，形成應急管理數字化閉環。同時，應急事件通過空間鏈、時間鏈、事件鏈、信息鏈、感知鏈等不同維度，進行數據的全方位收集展示，打造了燃氣應急處置新管理模式。

　　1

　　實際應用效果

　　**燃氣集團依托燃氣數字化應急管理，開展了應急系統深度數字化升級改造，對相關模塊進行了整體規劃升級。系統建設實施邀請國家應急管理部、北京市應急管理局、清華大學相關專家進行審議，審議結果肯定了設計的系統性、全面性、先進性、實用性和可復制性。

　　在現有系統建設完成度下，以“2.18北京燃氣上地應急事件（2022年2月18日）”為例，通過應用燃氣數字化應急管理系統，處置總時長（至作業坑回填完畢）為5小時14分，自事件發生至開始控壓用時58分鐘（含人員到場用時），均較以往用時大大縮短；信息流轉從原來的等信息，變為現場動態點選系統自動生成，信息報送準確性、及時性達到100%。待系統二期建成后，效率會進一步提升。

　　4

　　結語

　　應急數字化管理應用，明顯提升了燃氣應急處置效率及處置過程的規范性和及時性，通過對應急管理政策趨勢梳理及與應用結合，有力落實了習近平總書記“以信息化推進應急管理能力現代化”的指示精神，對國內燃氣行業數字化應急能力的提升具有參考意義。