燃气应急大数据赋能燃气数字化应急管理

　　燃气应急大数据赋能燃气数字化应急管理

　　摘要：天然气是易燃易爆性并具极强的扩散性，一旦发生泄漏，将对城市及人民群众生命财产安全造成严重危害。所以在城市内发生的燃气突发事件，具有风险高、地面及地下环境复杂、对社会面影响大等特点。2021年11月国务院安委办电视电话会议中通报了当年多起燃气事故，并强调“预案要落实，责任要到人”。在全国燃气事故的教训面前，本文通过梳理政府在应急领域的最新政策趋势，结合北京燃气集团燃气数字化应急管理系统应用，对快速、高效处置燃气突发事件的新方式进行阐述，为燃气领域突发事件处置数字化支撑提供参考。

　　关键词：燃气数字化应急管理；数字化预案；韧性燃气；处置数据支撑；燃气应急大数据

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　　燃气数字化应急建设背景

　　1.1针对燃气突发事件特点，尽可能降低事件对社会面的影响

　　以习近平同志为核心的党中央始终坚持“人民至上、生命至上”的执政理念和为民情怀，把人民群众的生命安全放在首位。在城市内发生的燃气泄漏事件具有风险高、地面及地下环境复杂、对社会面影响大等特点，随着首都“四个中心”的战略定位和国际化、网络化、信息化发展趋势，导致燃气突发事件的关联性、衍生性、复合性和非常规性不断增强。如何降低燃气应急处置对社会面的影响，保障人民群众生命及财产安全，是摆在**燃气集团应急管理工作中的首要问题。

　　1.2更高标准、更严要求，不断满足新时代首都应急管理工作需求

　　随着国家应急管理部的成立，各级政府部门对突发事件应对的重视程度的不断提高，对应急管理各领域提出了更高的标准和更严的要求。北京燃气集团结合韧性城市建设理念，将科技创新与应急管理工作深度融合，为新时代应急管理工作开展指明方向。

　　1.3全面依法治国理念，为应急法制化标准化建设开启新进程

　　《“十四五”国家应急体系规划》和《北京市“十四五”时期应急管理事业发展规划》中将依法应急摆在了明确的位置，而应急管理部发布的《“十四五”应急管理标准化发展计划》更是将应急法制化、标准化能力建设推向新高潮。如何在应急过程中全面依法依规，强化应急人员观念，对每个环节、每个动作进行标准化、法制化的提示，杜绝违规违章作业，是坚持以人为本、安全应急的切实需求，也是使应急工作始终在法制化轨道上运行的根本保障。

　　1.4科技驱动、数字赋能，为燃气数字化应急管理系统建设扫平障碍

　　习近平总书记指出“要强化应急管理装备技术支撑，优化整合各类科技资源，推进应急管理科技自主创新，依靠科技提高应急管理的科学化、专业化、智能化、精细化水平。”“十三五”以来，随着物联网、大数据、5G、人工智能等新技术深入应用，应急管理工作与科技创新、信息化深度融合成为必然趋势，在首都智慧应急建设加速推进的带动作用下，将北京燃气集团多年来在信息化层面积累的数据资产，变为有效指导、支撑和监督燃气应急管理的重要保障，使应急管理系统更加科学化、专业化、智能化和精细化。

　　2017年市应急办开展的“数字化预案研究项目”，为北京燃气集团应急管理能力提升提供了新思路，在深度参与项目的基础上，结合燃气应急管理工作特点，于2018年，将政府相关文件精神与集团实际工作中的痛点相结合，开展燃气数字化应急管理的研究及建设工作。

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　　燃气数字化应急管理内涵和主要做法

　　2.1燃气数字化应急管理内涵

　　燃气应急数字化管理充分利用北斗定位、燃气应急大数据、感知层部署、5G、知识图谱等先进技术，应用工业互联网、区块链、韧性城市等新理念，一揽子解决应急现场预案智能化应用，人员智能化匹配、动作标准智能化提示、资源智能化管理调度、信息智能化报送等痛点问题。结合兵棋推演思路，将每一起突发事件视为一场战斗，着力解决事件发生后“做什么？谁来做？怎么做？用什么做？”的核心问题，将所需的法规、预案、人员、物资、装备等战术级信息统筹管理、汇聚展示、动态提示，对战斗结果进行复盘评估，通过历史及趋势性分析对可能发生的战斗进行预警，利用情景规划对参战人员进行培训演练，并按照评估结果提示对预案、值守点位布局的合理性及其他相关信息进行完善，形成管理闭环，强调功夫下在平时。

　　2.2燃气数字化应急管理主要做法

　　2.2.1汇聚燃气应急大数据，动态研判突发事件态势，提供全维度数据支撑

　　在应急处置过程中，指挥员对现场态势发展情况的全面掌握，迅速、有针对性的进行指挥，是安全、快速处置事件的要件之一。

　　（1）燃气应急大数据来源于北京燃气集团较高的数字化建设水平，经十余年的不懈努力，燃气管线全生命周期数据、用户数据、突发事件数据、物资数据、预案数据、法律法规数据、实时监控数据等燃气管理数据资产的不断沉淀，为燃气应急大数据赋能提供了有力支撑。

　　图1应急大数据支撑体系

　　图1中为燃气应急大数据内部数据主要来源系统，其中：EAM及物资采购系统，为生产及应急物资来源、调用、管理提供支撑；用户管理系统，汇聚了燃气用户详细数据；SCADA监控系统对管网压力、流量等关键指标进行实时监控；数字化预案系统，建立了由总体预案、专项预案及现场控压方案组成的数字化预案体系；车辆管理系统，为应急现场车辆管理及在途时间提供精准定位；生产运行系统提供管网运行相关数据，为应急事件后期深度分析提供数据支撑。

　　（2）随着北斗、5G技术的深入应用和现场感知设备部署数量的不断激增，应急处置现场的数据收集能力、互通能力获得极大提升，通过系统应用，为应急参与人员实时掌握现场态势，获得更快的沟通方式、更科学的工作指导和更合规的信息提示奠定了坚实基础。通过数字化的作业指导书及预案，使标准化作业提示成为可能。

　　图2信息报送超时提示

　　（3）燃气应急大数据分为内外两个层面，内部层面充分利用了**燃气集团管网、用户、监控、物资、事件、法规等现有数据资源，为燃气应急处置提供专业及标准化的支撑；外部层面将按照政府相关要求，接入应急、交通、气象、城市大脑等相关系统，提供相关社会面信息及与政府相关部门的快速沟通渠道。

　　（4）以“数用分离，智能驱动”的原则，构建符合燃气应急大数据发展的应急数据治理体系，建立了全面、系统、标准的应急管理信息字典，科学定义燃气应急管理数据分类、数据字段、数据源头等属性描述，通过神经网络和知识图谱算法，实现结构化、半结构化以及非结构化数据的统一融合处理，应用层API进行分类调用，实现生产运营、应急管理、客户服务领域的数据汇聚及智能应用。

　　图3数据汇聚应用

　　图3中的居民用户数是数据汇聚应用之一，由系统根据事件中确定的预案，自动调取数字化最小控压单元预案中的设备数据、生产运行系统中的站箱数据及用户管理系统中的引入口数据，根据智能算法运算后自动得出。改变了以往事发后，生产部门协调用户服务部门共同统计事件涉及用户数量的模式，信息统计时长较系统使用前平均缩短2小时以上，使指挥员能够第一时间掌握事件对用户的影响。

　　事件的突发性、紧急性和不确定性，决定了在事发之前要做好相应的预案、物资、人员、法律法规等数据准备。燃气应急大数据的应用，使应急现场影像、预案方案、设备信息、人员及设备定位、管网压力及浓度、制度法规、标准化操作流程、安全提示等全维度数据汇聚展示及应用成为现实。

　　2.2.2实现数字化预案应用，起到落实预案、压实责任的作用

　　习近平总书记指出“要加强应急预案管理，健全应急预案体系，落实各环节责任和措施。”2021年11月国务院安委办电视电话会议中通报了当年多起燃气事故，并强调“预案要落实，责任要到人”。预案管理是应急管理的核心，预案内容的标准化、预案管理的规范化、预案应用及评估的常态化是落实各环节责任和措施的重要手段。通过数字化预案的应用，可有效解决相关管理问题。

　　（1）建立完善的数字化预案体系，是实现应急管理标准化的重要内容之一

　　《北京市“十四五”时期应急管理事业发展规划》中提出“完善应急预案管理体系”。“一案三制”的核心是预案管理，燃气数字化预案以政府要求为红线，建立更加科学、全面的预案编制、修订、审核、发布、应用体系，实现预案的体系化、制度化、流程化、情景化和单元化。

　　燃气数字化预案根据要求建立了一套由总体预案、专项预案、最小单元预案（处置）组成的数字化预案体系，不同数字化预案在应用中可实现无缝衔接，根据预案在实际处置中的动态应用、复盘评估，可实时发现预案中问题，从而进一步推动预案的修订，使可操作性大大提升。

　　（2）数字化最小单元控压预案的编制，是解决应急处置现场人员责任和预案落实问题的有效途径之一

　　燃气数字化最小控压单元预案是指根据控压作业需要，人为划定由最少边界控制阀门组成的燃气输配闭口系统，通过对闭口系统内设备属性、操作人员、控压场景预设步骤等内容进行整合，而形成的行动方案。通过数字化手段，在应急处置时为参与人员提供操作步骤、责任人员、操作设备等关键信息。

　　燃气数字化应急预案主旨是掌握所有要素的空间位置、属性参数、物理状态等，由“一张图、多个表”组成，详细列明控压过程中所需的人员职责、分组情况、标准流程、设备位置及属性等内容，通过燃气数字化应急管理系统进行应用，可动态掌握现场态势。

　　图4数字化预案

　　图3为最小单元控压预案在系统中的应用，结合预先制作的预案，在地图上进行展示，预案图与地图叠加的模式，改变了以往突发事件发生后“人手一张管线图”的资源支撑方式，按照预案中的人员、控制及操作设备、实施步骤，对指挥及操作人员进行操作提示，通过相关数据的汇聚，指挥员可动态掌握控压关键数据。

　　（3）数字化预案应用，进一步压实人员责任，落实预案内容

　　燃气数字化预案应用由APP端及电脑端组成，在应急处置中，参与人员根据APP端推送，同步掌握目前任务及下一步工作，指挥员根据提示，实时了解各参与人员位置，任务执行情况，中心端对参与人员每个动作进行动态跟踪记录，为事件分析及复盘提供数据支撑。为确保应急处置的标准化和处置动作的精准性，事前还应对应急人员进行常态化的预案培训及演练，进一步熟悉预案、压实责任。

　　图5数字化预案应用

　　通过数字化最小单元预案编制，有效将责任压实到每名应急参与职工，通过演练及培训，使员工熟悉在预案当中的职责，进一步提升职工应急能力，达到“到场必有责”的效果；通过系统应用，改变到场先集中后分散的旧有模式，实现快速控制目标气源的首要任务标准。

　　2.2.3以韧性燃气建设为思路，带动预案管理、监测预警、应急处置、预案演练能力提升

　　习近平总书记在中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议上指出，“推进以人为核心的新型城镇化……建设韧性城市。”韧性燃气是对韧性城市理念的延伸和细化，我们将韧性燃气表述为具备在逆变环境中承受、适应和迅速恢复能力的燃气输配系统。强调燃气输配系统适应不确定性的能力。

　　（1）韧性燃气服务于韧性城市，是韧性城市建设不可或缺的一部分

　　韧性城市发展经历了安全（不发生事故）、风险（综合防范）和韧性（统筹安全和发展）3个阶段，北京燃气集团作为首都城市生命线重要的组成部分，面向700余万用户的用气需求，服务于首都安全和发展大局，快速处置燃气突发事件，防止次生衍生灾害的发生，以更小的损失和更快的恢复能力，降低对社会面的影响，更好的保证人民群众的生命及财产安全，是韧性燃气建设的首要任务。

　　（2）韧性燃气建设的内涵及关系

　　韧性燃气建设分为两个层面，一是管网自身的水平（建设运维层面），包含管网的设计规划、工程施工和日常运维等内容；二是更快的回复能力（应急层面），包含监测预警、方案预案、应急处置等内容。两个层面相互叠加，互相作用。一方面应急层面的经验教训推动管网布局及运维措施更加合理；另一方面建设运维层面决定着应急事件的发生数量、处置的难易度等问题。

　　图7韧性燃气的内涵

　　（3）提升应急层面能力，不断推动燃气韧性水平提升

　　应用燃气应急大数据汇聚分析，建立更加科学、更加全面的监测预警体系，解决燃气监测预警方式单一的痛点，例如:根据已发生的燃气事件，搜索属性相近的管线，对历史发生事件较多的地区进行泄漏风险预警。数字化预案应用的不断深入，有效压实人员责任、提升应急处置的标准化规范化水平。燃气数字化管理系统的应用，提高应急效率及决策支撑能力，降低风险发生的可能。常态化的培训和演练可使应急人员熟知预案内容，增强应急能力。

　　在确保燃气输配系统建设运维水平的同时，通过数字化预案的应用、科学的监测预警、高效的处置和常态化的演练等多手段的共同发力，在解决管理工作痛点的同时，有效筑牢韧性燃气建设。

　　2.2.4信息多通道并行，打造应急指挥扁平化管理模式

　　传统的应急处置，现场人员信息来源单一，沟通方式简单，信息流转时间较长。以应急群为主，无线话网、手机等通讯为辅的方式，实现声音、图像、文字、一张图、会商及与政府间的视频连接等在燃气突发事件中应用，使指挥扁平化，让信息流转渠道更加全面和畅通，缩短信息在途时间、降低无线话网频点占用率，提高指挥及沟通效率。动态信息点选反馈，提升了信息报送准确率和及时率。

　　图8抢修群在事件处置中的应用

　　燃气数字化应急管理贯穿了预案管理、应急处置管理、应急值守管理、监测预警、信息报送、应急培训与演练等燃气应急管理各节点，使原本相对独立的各点有机结合、相互检验，形成应急管理数字化闭环。同时，应急事件通过空间链、时间链、事件链、信息链、感知链等不同维度，进行数据的全方位收集展示，打造了燃气应急处置新管理模式。

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　　实际应用效果

　　**燃气集团依托燃气数字化应急管理，开展了应急系统深度数字化升级改造，对相关模块进行了整体规划升级。系统建设实施邀请国家应急管理部、北京市应急管理局、清华大学相关专家进行审议，审议结果肯定了设计的系统性、全面性、先进性、实用性和可复制性。

　　在现有系统建设完成度下，以“2.18北京燃气上地应急事件（2022年2月18日）”为例，通过应用燃气数字化应急管理系统，处置总时长（至作业坑回填完毕）为5小时14分，自事件发生至开始控压用时58分钟（含人员到场用时），均较以往用时大大缩短；信息流转从原来的等信息，变为现场动态点选系统自动生成，信息报送准确性、及时性达到100%。待系统二期建成后，效率会进一步提升。

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　　结语

　　应急数字化管理应用，明显提升了燃气应急处置效率及处置过程的规范性和及时性，通过对应急管理政策趋势梳理及与应用结合，有力落实了习近平总书记“以信息化推进应急管理能力现代化”的指示精神，对国内燃气行业数字化应急能力的提升具有参考意义。