【云驻共创】新生态分享—智慧城市·善政兴业新高度

liuzhen007 发表于 2022/01/20 00:40:24 2022/01/20
【摘要】 数据驱动应用创新是数字经济的关键特征,如何通过数据让城市应急管理更智能?数字孪生如何为城市油气管道建设与运营创新新价值?今天我们有幸邀请到华云严选商城优质生态伙伴,广州欣纬的魏老师和睿呈时代的高老师来与大家探讨数字技术赋能智慧城市再升级的话题。

一、智慧应急解决方案

魏晨飞老师是广州欣纬智慧应急业务线高级咨询师,资深应急业务专家,具有综合应急管理能力、应急指挥系统、应急指挥中心建设等项目规划设计的丰富经验。魏老师今天为大家带来的主题是欣纬助力政府打造基于华为数字底座的智慧应急解决方案。

1. 背景和趋势:城市公共安全管理机制体制

通过2018年以来,我们的城市人口功能和规模的一直不断扩大,以至于我们现在整个城市的运行系统也日益复杂起来,一些未知的新兴的安全风险也在不断的增大。其中,在2018年的1月7日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了关于推进城市安全发展的意见,就是在2020年要建成一批与全面建成小康社会目标相适应的安全发展城市。

对于新兴城市的一个安全管理方面的风险,是我们接下来要重点关注和通过技术手段去解决一个重要导向。上图介绍了应急管理部从2018年3月成立,到当年的六月,各个省的应急管理厅成立,以及到下面的各个地市区县应急局成立,整体上来说,在应急管理方面,整个信息化系统的建设市场需求还是比较旺盛的,不管是省厅,还是下面最基层的各个区县的应急局,因为新的应急管理部门成立之后,它本身的业务以及它的职能,还有他所有这些人员队伍的一个变化,就导致了用这种新的信息化手段去为助力业务开展。

从另一个方面来看,我们在技术上的升级和换代。在最早的时候,我还处在计算机初步发展的时代,到90年代之后,互联网+的生态开始逐渐兴起,从2017年到现在为止,我们慢慢进入到了一个智慧化阶段。那么,我们如何应急管理,在城市公共安全的治理方面,能够凸显出AI+的一个能力,也是我们去深刻探索的一个问题。在应急管理中,比如说我们在应急管理的时候,应急现场的突发事件处理过程中,我们怎么样来用智慧化、信息化的手段,为我们的现场救援或者人员疏散,以及一些抢救的过程中,怎么样去发挥我们的智慧化的一个能力,是我们需要去认真探索的一个问题。

当然,在近两年的一个实际的项目交付和项目现场的勘查过程中,也发现了一些现在已有的现状和存在的一些问题。就目前来看,很多城市他已经建设了很多这些基础化的信息化的系统,包括像政务网、应急信息网等。还有一些政务的共享平台,比如公安、卫健等部门,他们都有各自的这些智慧化的治理系统,包括各个部门的一些职能系统。

但是,还是存会存在一些问题,比如说第一个问题,感知和监测预警的能力还不完善。第二个问题,部门之间的资源分共享还不是很充分。第三个问题,目前通信的手段比较分散,融合的能力不是很强。第四个问题,应急资源数据和应急预案为电子台账或者纸质文档,更新和使用都不是很方便。第五个问题,日常的应急值守的一个智能化程度还不够。第六个问题,应急专项的任务发布的渠道不规范。第七个问题,应急指挥缺乏数据支撑、及时的现场反馈和辅助决策。第八个问题,事件现场信息核实与反馈比较难,现场领导缺乏信息统筹工具。第九个问题,基层应急管理的标准化程度不高,应急能力有待加强。

2. 欣纬智慧安全科技有限公司介绍

欣纬是一家专注在应急管理信息化方面的专业性公司,公司源于广州的中山大学,十几年来一直从事应急、综治、维稳、环保以及校园安全等公共安全领域的应用场景的开发和设计。多年来,欣纬有完整的知识产权以及核心的专利技术,基本上都是围绕在应急指挥、公共安全治理这两方面。

目前,欣纬与华为合作,一起发布了AI+应急管理全栈解决方案。现在,该方案已经应用到深圳、兰州等多个智慧城市的指挥中心项目,并且也作为一个样板案例在向全国推广。同时,欣纬智慧也是华为云认证的一个合作伙伴,未来的话,欣纬也会借助华为云市场平台,继续与各个合作伙伴进行深入广泛的合作。

3. AI+智慧应急解决方案介绍

AI+解决方案一个是基于华为数字平台的智慧的应急管理方案。在基础设施层面,通过通讯网络,互联网视频网络以及数据网,还有云数据中心,能够把基础设施,像传感器、智能的摄像头、移动的手持终端、车载终端等,将现场的实施情况,通过通讯网络第一时间回传到后方的指挥中心,然后基于该数字平台的技术赋能的理念,能够做到全网络感知,全数据管理、全通讯连接,全监测预警和全时工地图。

也是基于华为云的AI能力,最终在应急平台上对业务赋能,在数字平台上对技术赋能,在基础设施方面可以做到实时感知。

通过与华为在融合通讯、互联网、大数据、全时空地图,以及视频云这五个基础平台能力的技术赋能的情况下,我们能够打造一个专业化的应急值守和信息报送、数字化的应急预案和行动部署、智能化的应急响应与指挥调度、精细化的风险管理与综合保障、可视化的态势研判和辅助决策,以及实景化大型保障和现场处置,扁平化专项防控与任务分发,数据化督查管理与评价考核。

上图是整个平台的示意图,在基层的网络方面,利用华为在网络通信方面的优势,为应急指挥平台实现快速的现场感知,把一线现场的信息快速的回传,基于云平台的云化部署的能力,提供更强大的算力,基于我们的使能平台,能够构建一个与多系统对接的一个快速数据交换的能力。同时结合华为云AI的相关能力,可以做到语音识别、人脸识别,以及像图文OCR识别、车牌识别,还有轨迹跟踪等,这些也是平台能够在应急管理相关的业务中提供智慧化服务的基础。

在应用过程中,针对当地的一些常见灾难场景,进行专项化的安全管理防控。总之,通过智慧化应急的统一管理,让城市公共安全管理更加高效,更加快捷。

AI+应急指挥能够实现突发事件救援与处置的扁平化、快捷化、科学化和高效协同能力。在应急指挥的过程中,打造了一张图,一张屏和一张网的三个一的能力。

在结合实际施工地图的基础上,应急资源的相关基础数据能够全部上图,在发生某个应急事件之后,可以基于这个事件的定位,判断它的影响范围内都会有哪些可以调取的应急资源,有哪些专业的队伍距离最近,这就是一张图的概念。一张屏的话,我们可以在我们的一张屏上,既可以看到地图的数据,也可以看到现场的一些监控画面。比如视频会商、现场视频监控、现场工作人员的单兵系统,这些实时回传出来的画面和数据在一个屏幕上去进行统一的呈现,为科学高效的救援部署提供一个判断的依据。一张网的话,就是依托于融合通信的一个能力,打造的一个应急通讯联络网,在发生应急突发事件之后,可以实现一键的快速呼叫,一键的快速拉会,能够为应急指挥带来一个基础能力上的提升。


平台的运行机制是一个横向到边,纵向到底的概念,首先我们看到的是一个横向到边的一个情况。横向上与各个委办局、各个指挥中心、运行管理中心能够实现数据上和业务上的一个数据汇集和互通。通过市级或者区级的指挥中心,能够为现场的指挥以及市政府的值班室提供现场的一个实施情况的共享。


在纵向上,打造了一个多级联动的融合通信的能力,通过大数据云平台共享和应用联动的能力,使我们在市级、区级以及延伸到街道级都能够有一个应急能力上的一个纵向贯通,为上级到下级之间应急能力提供了一个坚实的基础。


全场景一体化指挥体系通过通信融合、数据融合、监测预警的融合,可以为指挥平台提供更强大的一个感知能力,真正的做到全面感知,全面监测。


智慧应急平台在平时,能够保证应急值守、风险隐患管理、应急预案管理、应急资源保障、专项行动部署模块趋于标准化、规范化、精细化,在战时,遇到突发情况时,能够保证启动预案、态势标绘、救援指挥、情况汇总、信息发布趋于数字化、科学化、扁平化,这就实现了平台整体的智慧应急,平战结合的效果。

4. 标杆案例

下面这张图是欣纬公司从成立到现在为止,在全国多个地方都有比较成熟的应急指挥信息化平台的落地情况。


深圳市的市民服务中心项目


兰州新区项目



二、数字孪生赋能管道建设运营

高伟老师是睿呈时代的一个副总经理,中国安全生产科学研究院硕士研究生,高级工程师,中国地质大学研究生导师,今天带来的分享是数字孪生赋能汽油管道赋能油气管道建设和运营。

1. 管道数字孪生理论模型

第一个模型是管道数字孪生的理论模型,近十年间,国内陆续提出来了数字管道建设的理念和相应标准,在管道从设计到这个施工过程中,把周边的地理信息植入到这个数字孪生的系统或数据模型里面去。伴随着物资采办,现场安装,有一整套的数据及时的采集和植入系统,之后整个工程就建设完成了。进一步的支撑生产运营期间的向生产调度,设备管理安全,以及应急响应等相关的业务开展。

2. 管道数字孪生数据模型

第二个模型是管道数字孪生的数据模型,数字模型应该是由很多数据的表单和数据相来构成的,这个内容实在是太多了。那么,在以往构建的这个数字模型中,大概有九大类数据,包括像地理信息管道本体,周边附属设施等。周边的地理信息,对整个资产的运营状况是非常强相关的,所以认为这是很重要的第一类。第二类,就是管道的中线,比如钢管儿,焊缝以及港口区等,被称为线上要素。第三类,周边,比方说高速区、地质灾害区,这些被称为离线要素。第四类,施工过程的数据,生产运营期集成和接触大量的腐蚀监测、应力监测等实时感知数据。

3. 管道数字孪生业务模型

第三个模型是管道数字孪生的业务模型,管道,无论是野外的长输油气管道,还是城市里面的地下燃气管线,都叫城市生命线。它们都有一些共性的业务,比方说管道保护,地面日常巡检,比如出现一些跑冒滴漏的时候,进行维抢修;又比如第三方施工挖断了这些管线的时候,需要进行快速的抢修维修和应急响应。高压力的长输油气管道,一旦发生这种泄露,还会引发二次灾害,或者叫衍生次生灾害,也会涉及到周边更大范围地进行应急响应。所以,需要有一套业务场景去支撑这些业务的开展。

4. 管道数字孪生成熟度模型


最后一个模型是管道数字孪生的成熟度模型,也是最重要的一个。经过最近这三年的实践,基于国内知名的几大油气公司和管道的建设,运营单位的业务场景,提出了一种叫做管道数字孪生的成熟度模型。因为数字孪生理念指导和应用在管道这个业务上,孪生又分为物理外在,物理内在和孪生介入现实三个成熟度模型。


5. 合规化管理

在以往的业务实践中,也提出来一个观点,就是以数字化移交为目标。但是,需要按照五要素的维度去操作,包括合规管理、安全管理、质量管理、进度管理、投资控制。

首先合规管理,从宏观上来讲,按照管道建设项目全过程,进行合规化管理要素划分,拆分了七个环节和280个要素管理,高质量实施项目管理的同时,完成数字移交,并同步建成管道“数字孪生-L1”。

设计管理的合规化,承载PIM,数字孪生与现实工厂同生共长。

根据项目合规化管理要求,制定项目管理标准流程,把合规程序作为项目开展的前置条件,通过流程化管理,确保各项合规手续按期完成,入库。这就完成了过程的合规化管理,也为孪生积攒了第一手数据和凭证,有效支撑了数字孪生的构建。


安全管控,现场的固定式移动式摄像头通过在后端使用华为云上面的AI能力,去快速的进行识别,包括人脸识别、行为识别、设备识别,施工工器具投入识别。这些识别,能够为安全管理和质量管理提供非常好的管理支撑。有效的信息会留存到系统中,为将来转入运营以后进行维修,或者改建扩建的时候,提供一手的影像资料,也是数字人生很有用的贡献。

第三个是质量管理,通过把数据采集提供给施工单位,监理单位,设计单位等,通过PC端或通过手机的APP去进行数据的收集上传,那么,按照这些标准的管理过程去记录的这些资讯,最终汇总到施工管理单位。
第四个是进度管理,比如现场用手机APP围绕着土建作业的基坑转一圈,大概需要拍摄130兆到200兆的这么一个视频,点击上传在云端,就可以在一分钟之内,计算成一个在线模型,把它的长宽深和土方量第一时间计算出来,会自动编号导到一张Excel表里面,这样就能够为业主提供非常清楚的施工以后的剂量,尤其是土建剂量,实实在在为业主和监理节省了大量走现场的工作,同时,施工结算变得比原来更及时,更准确。

逆向恢复构建数字孪生,先期开展管道数据逆向恢复,获得大量数据(硬盘存储),后按照数据孪生标准化数据体系构建在役管道数字孪生(数据模型+孪生可视)。
一个厂站的日常业务里面,很典型的就是巡检,每一个班次都有若干人去巡检,所以最早的人员通过ID或者FC感应卡去巡检。现在有大量的通过摄像头去自动识别仪器仪表,通过机器人、轮式机器人去进行巡检,通过无人机进行大面积的巡检。同生共长,既解决了现场的业务需要,也支撑了巡检的管理和事件的处置,也在持续不断的优化数字孪生体。


风险管理,可以分成一级、二级、三级,分别是区域广覆盖监测数据、精准投放感知数据、Holter级监测诊断。

6. 项目智能监控介绍

如上图所示,巡检人员要做的就是五分钟一个点自动去轮询,在每一个点会自动抓取相关高小区监控所需要关心的数据,在两侧还会把它已经识别出来的高后区异常问题推送出来,基于这种方式,可以实现比原来的巡检更成体系,比原来的巡检效率更高。一个中心尖端的巡检员,一人可以应对上百公里,上百个高后区,一到两个小时把它全部巡检一遍,有问题的话,现场的属地巡线员,再到现场去核准核实问题。这种方式在中石油、中海油、中石化等大的央企单位已经变成真实的作业方式了。



本文整理自华为云社区【内容共创系列】活动。
查看活动详情:https://bbs.huaweicloud.com/blogs/325315
相关任务详情:新生态在线直播—智慧城市·善政兴业新高度


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