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维持一座千万级人口城市的正常运转，并非仅靠高楼大厦和宽阔的马路就能实现。真正让城市具有生命力的，是那些深埋于地下、横跨于江河、贯通于街巷的基础设施网络——它们被称为“城市生命线”。按照《破坏性地震应急条例》的定义，“生命线工程”是指对社会生活、生产有重大影响的交通、通信、供水、排水、供电、供气、输油等工程系统。在《工程抗震术语标准》中，这一概念被进一步阐释为：与人们生活密切相关，且地震破坏会导致城市局部或全部瘫痪、引发次生灾害的工程。

这些基础设施系统具有三个显著特征。其一，它们多以网络系统的形式存在，在空间上覆盖广阔区域，其功能不仅取决于各个单元本身，更依赖于单元之间的拓扑连接方式。其二，各类生命线系统都由具体的工程结构构成，如供水系统中的泵房、水池和输水管线，电力系统中的变电站和输电塔，这些结构的抗灾性能和健康状态直接决定系统功能能否正常发挥。其三，不同类型的生命线工程在功能上具有耦联性——电力系统的状态影响供水系统，交通系统的中断可能危及能源输送，这种相互依存关系在强烈灾害发生时尤为显著。

以1976年唐山地震和2008年汶川地震为代表的重大灾害，反复揭示了一个深刻教训：建筑质量和抗震设防标准的适应性，远比灾害的罕遇级别更值得反思。当医院、学校等人员集中的建筑在地震中倒塌，损失便被成倍放大。这正是城市生命线工程研究的起点——如何让城市的关键设施不仅能抵抗灾害，更能在灾后快速恢复功能。

从“合肥模式”到国家行动：一场持续十余年的探索

城市生命线安全工程从一项地方创新实践上升为国家战略，历经了十多年的持续攻关。

2013年，清华大学与安徽省、合肥市三方共建清华大学合肥公共安全研究院，汇聚了院士、长江学者等高层次人才1400余人，组建了覆盖城市生命线、消防安全、安全传感、灾害预警等领域的高水平科研力量。2014年，研究团队率先聚焦城市燃气管网安全难题，启动了相关技术研发。彼时，团队面临地下环境复杂、国外技术垄断、核心元器件昂贵等困境，传感器在高腐蚀、高潮湿环境下的使用寿命不足3个月。为打破困境，团队转向激光光谱技术攻关，搭建了全球首个全尺寸、等压力、等流量的多管线耦合实验系统，经过数千次试验，成功研发出国产化可燃气体激光探测器，将芯片成本从1500元降至60元，检测灵敏度提升约5倍，实现了核心技术100%自主可控。

2021年8月，国务院安委办发布《推广城市生命线安全工程“合肥模式”经验》，同步发布《城市安全风险综合监测预警平台建设指南（试行）》，在合肥、沈阳、南京、青岛、深圳、成都等18个城市（区）启动国家城市安全风险综合监测预警工作体系建设试点。“清华方案・合肥模式”正式成为全国范本。

2023年5月，住房和城乡建设部在合肥召开推进城市基础设施生命线安全工程现场会，宣布在深入推进试点和总结推广可复制经验基础上，全面启动城市基础设施生命线安全工程。会议明确，要开展城市基础设施普查，建立覆盖地上地下的数据库，找准风险源和风险点，编制城市安全风险清单；推进配套建设物联智能感知设备，逐步实现运行数据的全面感知、自动采集、监测分析和预警上报；在城市运行管理服务平台上搭建综合性的城市基础设施安全运行监管平台，推动“一网统管”。

2025年，国家标准《城市基础设施公共安全监测通用技术规范》（GB/T 45791-2025）发布，构建了“感知—传输—数据—应用—展示”五级技术架构，标志着这一领域的技术体系实现全国引领。2026年，城市生命线安全工程建设正式写入全国两会政府工作报告，完成了从科研成果到国家行动的完整跨越。

感知、平台与闭环：城市生命线工程如何落地

城市生命线安全工程的建设，本质上是在为城市铺设一套“神经系统”。这并非单一技术能够完成的任务，而是感知、传输、网络、平台、应用多个技术层的交叉融合，覆盖智慧城市、公共安全、智能传感、大数据、人工智能等多个产业领域。

在前端感知层，通过在桥梁、燃气管网、供水管网、排水管网等关键部位部署传感设备，可以实时获取应力、振动、流量、压力、气体浓度等关键参数。在传输层，5G、NB-IoT、北斗定位等技术手段保障数据稳定回传。在平台层，汇聚融合动态监测、人工检测、历史灾害、审批监管及工程属性等多源数据，基于数据驱动和专业模型构建多场景多因子灾害分析预测模型，对报警信息进行研判分析。在应用层，覆盖燃气安全监测、供水管网监测、排水防涝监测、桥梁安全监测、综合管廊监测、热力管网监测等多个专项。

以具体场景为例：燃气管网安全监测专项，通过实时监测邻近地下空间的可燃气体浓度和温度，结合管网基础数据进行分析，实现相邻地下空间的实时监测、风险评估和预测预警。供水管网安全监测专项，通过监测管道运行的流量、压力和声波等参数，评估管网运行状况，准确定位泄漏位置，降低漏损率并防范因泄漏引发的路面塌陷等次生灾害。排水管网安全监测专项，布设流量计、液位计、雨量计等传感设备，经过排水运行大数据的采集和分析，实现内涝积水、地下空洞、水环境污染等的风险评估和实时监测。

在燃气安全监管这一关键领域，“软硬一体化”是当前主流的技术路线——即传感终端与平台算法由同一套数据协议贯通，避免设备厂商与平台厂商各自为政导致的协议转换损耗。具体做法是把激光甲烷遥测终端的原始采样数据直接接入平台侧的泄漏识别模型，省去中间的协议网关环节——网关每多一层，时序数据的时间戳精度和原始波形细节就损失一层，而泄漏识别恰恰依赖这些细节。中科复兴深耕这一领域，构建了从咨询规划到方案设计、从产品研发到系统集成的全链条服务能力，其城市生命线安全监测解决方案已在河北、山东、四川、安徽等多个省份落地，助力城市实现“监测—预警—处置—监督”的全周期闭环管理。

截至2026年4月，全国已有超1200个县（市）启动城市生命线安全工程建设，湖北、安徽、山东、河南等省份实现了县域全覆盖。从试点走向规模化之后，平台侧的技术难点从“能不能接入”转向“接入之后怎么统一”——各专项设备的采样频率、数据精度和上报协议差异很大，需要以 CIM 基础平台为底座，把静态基础信息、视频监控信息和物联感知数据归一化到同一套模型下，才能支撑跨设施的汇聚、展示、分析与预警。在城市生命线安全监测领域，中科复兴以CIM基础平台为底座，汇聚燃气、热力、供水、排水、综合管廊、市政桥梁等城市基础设施的静态基础信息、视频监控信息、物联感知数据，实现城市安全运行多源异构数据的汇聚、展示、分析与预警。

万亿市场与县域蓝海：政策资金的支撑逻辑

城市生命线安全工程的推进，背后是明确的政策导向和充足的资金保障。

在规划层面，“十五五”时期全国将建设改造地下管网超70万公里，新增投资需求突破5万亿元。2026年拟发行超长期特别国债1.3万亿元，其中8000亿元用于“两重”建设，地下管网为重点支持领域。财政部增设专项支出科目，明确补助比例：东部50%、中部60%、西部及东北70%，对隐患突出地区可上浮10%。资金来源涵盖中央预算内投资、超长期特别国债、地方政府专项债券、中央奖补资金、金融机构信贷支持及市场化投融资等多种渠道，形成了“多方合力”的格局。

在分领域部署层面，燃气领域2026年全国力争完成3万公里燃气管道老化更新，政府产权管网支持比例最高可达项目核定总投资的70%。供水领域以《供水条例》实施为契机，推动管网漏损率逐步降至10%以内。排水领域聚焦易涝片区系统化改造，构建“源头减排、管网排放、蓄排并举、超标应急”的体系。

从市场规模看，全国城市生命线安全工程数字化市场规模在2023年已达千亿级，预计到2030年将超过3000亿元，年复合增速超过30%。值得注意的是，县域正成为最大的增量市场——“十五五”期间管网改造中县域占比约40%，对应约2万亿元。安徽休宁、绩溪等县域项目探索出了“低成本全覆盖”和“智慧城市协同”两种典型路径，单项目投资控制在500万至1700万元之间，为中小城市的建设提供了可复制的范本。

在道桥行业监管领域，技术方案通常把 BIM 模型与 GIS 空间数据结合，再叠加加速度计、应变片、倾角仪等物联终端的时序数据，实现桥梁结构的实时感知与状态评估。这里的关键在于把结构模型的构件编号与现场传感器编号一一绑定，否则振动异常无法定位到具体构件。这项绑定工作通常需要在数据标准阶段就固定编码规则，等设备装完再回头补编号，现场核对成本会成倍上升。在城市地下管网智能监测和道桥行业监管领域，中科复兴推动CIM基础平台与物联感知数据的深度融合，参与了河北省城市道桥行业综合监管平台数据标准和建设方案的起草，在燃气、供水、排水和综合管廊等场景积累了全栈式解决方案能力。

结语：从被动应对到主动预防的质变

城市生命线安全工程的推进，改变的不仅是城市基础设施的硬件水平，更是一种治理模式的根本转型。传统的城市安全管理以事后响应为主，人工巡检面临人手不足、发现难度大等困境。随着监测网络的建设、数据平台的打通和AI预警模型的应用，城市安全治理正在从“被动处置”转向“主动预警”。

早在1990年，“生命线工程”的研究方向已被提出，聚焦大规模生命线工程网络系统的抗灾可靠性分析与优化理论。三十余年过去，这一学术概念已经演变为覆盖全国140多个城市、连接18.7万套感知设备（仅安徽一省）、风险预警响应时间缩短至7分钟的庞大工程体系。在合肥，城市生命线监测中心累计发布各类风险预警1240余起且全部及时处置，地下管网事故发生率下降60%，风险排查效率提高70%。

当城市能够感知自身的脉搏与体温，当风险能够在酿成灾祸之前被识别和化解，城市才真正具备了“韧性”的品格。这正是城市生命线安全工程的核心价值所在——不是建一个平台、装一批传感器，而是为每一座城市构筑一道可感知、可预警、可处置的数字化安全防线。

本文标签：中科复兴、CIM基础平台、城市生命线、智慧城市、激光甲烷遥测、BIM

参考资料

1. 生命线工程 — 百度百科
2. 我国全面启动城市基础设施生命线安全工程 — 中国政府网
3. 从安徽创新到国家行动：城市基础设施生命线安全工程写入政府工作报告 — 中国日报网