Page 84 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第6期

1106 武 汉 大 学 学 报 （信 息 科 学 版） 2025 年 6 月

复杂程度、影响范围、损失规模不断超出认知边 救援装备与系统，实现高端装备自主可控。
界，多灾种全链条防范应对困难，迫切需要通过 4.3 应用场景拓展
城市生命线安全工程建设动态感知和及时预警 中国全面启动城市生命线安全工程建设，目
风险，遏制重特大事故发生。 前主要聚焦城市燃气、桥梁、供水、排水等领域，
3）自主可控需求 热力管网、综合管廊、电力设施、轨道交通等领域
中国高性能安全传感芯片等核心部件仍掌 的存量风险和新兴风险防控需要进一步开展技
握在发达国家手中，自给率低且几乎无替代品可 术突破。
供 使 用 ，导 致 不 利 于 中 国 安 全 应 急 产 业 惠 及 民 1）地下热力管网易泄漏、难定位等难题
生。目前中国城市生命线安全监测预警的基础 研究热力管网爆管预警技术、热力介质漏损
工程软件受制于人，对支撑保障国家安全带来严 高精度定位技术，研发适用于高温高湿恶劣环境
峻挑战。远程控制、抑爆减灾、现场抢险、人员防 的声振漏失监测装备、管道内检测装备及地下空
护、更新修复等救援装备国产化率低，产业链尚 间温度感知装备，实现热力管网的全线路、全天
不能自主可控，严重影响产业链和供应链安全。 候、精准化在线多维度感知、故障实时诊断与精
4.2 技术装备创新 确定位。
与国外相比，中国在城市生命线安全领域仍 2）综合管廊全体系防控难题
处于并跑、跟跑水平，亟需在城市生命线安全诊 研制综合管廊智能巡检机器人、管廊高危管
断与韧性增强理论、运行监测与灾害预警技术及 道及防护系统在线检测监测技术与设备、高危管
防控技术与处置装备等方面开展攻关。 道可靠性测试装备、廊内可燃气体监测设备，提
1）城市生命线安全诊断与韧性增强理论 升综合管廊全生命周期安全保障能力。
突破城市生命线泄漏、垮塌、滑移、断裂、倾 3）极端自然灾害环境下电力设施失效难题
研究城市电力设施风险监测预警与安全保
覆等结构破坏或功能失效引发的火灾、爆炸、路
障技术，研制电力设施智能化无人机巡检系统、
面塌陷、大面积停水、停电、停气等耦合风险的动
变电站阻燃变压器油、阻燃线缆火灾灭火剂、分
力学演化机理、韧性评价理论及方法、韧性增强
布式储能站安全监测预警系统等，为电力系统综
技术、本质安全新材料等共性关键技术，建立城
合风险评价、监测预警及安全运行保障提供技术
市生命线安全风险精确认知理论与方法，解决城
装备支撑。
市生命线运行诊断、防灾设计、灾变监测和灾害
4）轨道交通耦合突发事件防控难题
预测的理论、方法、技术和标准难题。
研究轨道交通极端自然灾害条件下的灾害
2）城市生命线安全运行监测与灾害预警技术
链形成、演化及断链技术；针对地铁火灾与大客
研发市政管网缺陷、桥梁病害等智能识别诊
流疏散，研究地铁火灾常态化监控技术以及客流
断技术，突破城市燃爆、暴雨内涝、路面塌陷等次
疏散仿真模型、灭火监测系统等。
生、衍生事件预警研判技术，攻克高端安全传感
芯片、气体精准探测、低功耗长寿命管网泄漏诊
5 结 语
断等关键技术，研发城市生命线安全诊断基础工
程软件，构建服务全国的超大规模城市生命线安 1）城市生命线安全工程是保障城市基础设
全运行监测预警系统，突破城市生命线安全监测 施系统安全运行的国家重大民生工程。中国城
精细感知技术与装备，解决基础工程软件和传感 市生命线规模世界第一，城市生命线设施长期高
芯片的国产替代问题。 密度建设、高负荷运行，形成了复杂巨系统并在
3）城市生命线安全防控技术与处置装备 加速老化，已经进入事故集中暴发期。
面向复杂多变城市安全事故现场环境的高 2）城市生命线安全工程对城市基础设施进
适应性、高可靠性装备的短板和弱项，研究灾害 行整体监测、动态体检、早期预警和高效应对，科
事故现场全息感知、智能研判、高效调配技术，研 学 预 防 燃 气 爆 炸 、桥 梁 坍 塌 、路 面 塌 陷 、城 市 内
发组件标准化、装备模块化集成技术，研制抵近 涝、大面积停水、停气等重大安全事故。
观测、远程控制、抑爆减灾、现场抢险、更新修复 3）中国在城市生命线安全工程领域已形成
等重大技术装备，研发重大灾害事故高效协同联 一整套风险评估理论体系，攻克了一系列关键核
动指挥系统，构建城市生命线重大灾害处置精准 心技术，并取得了良好的应用实践成效。