望城区北斗+安全智能监测预警云平台

一、应用简介

该项目上线以来，7*24h守护了监测体的安全，应用成效得到了包括监测范围内居民的高度认可，获得长沙晚报、湖南卫视、湖南经视等媒体广泛报道，引起强烈社会反响，成为践行“生命至上、安全第一”理念，保护人民群众生命财产安全和社会安全典型案例。

2019年10月17日，湖南省应急管理厅组织全省各市州、区县应急管理系统的170余名参加“湖南省应急管理厅2019年信息化建设专题”培训学员参观、学习了本项目建设经验。2020年，中共湖南省委军民融合发展委员会将该项目评选为“湖南省第一批卫星应用典型示范案例”。

此外，北斗+安全智能监测预警技术已在全国17个省广泛应用，564次对基础设施位移和地质灾害进行安全预警，有力地守护了人民群众生命财产安全。

二、建设背景

党的“十九大”报告提出了“生命至上、安全第一”的安全发展理念，要坚决遏制重特大安全事故，提升防灾减灾救灾能力。习近平总书记在中央财经委员会第三次会议强调要大力提高我国自然灾害防治能力，为保护人民群众生命财产安全和国家安全提供有力保障。

近年来，随着望城的飞速发展，区域基础设施安全管理工作日益繁重，安全监管面临点多、线长、面广难题，监管压力与日俱增，智慧化、信息化需求日益凸显。

本项目是基于北斗系统、自主可控的行业应用，它贴合应急管理信息化和交通强国系列文件精神，按照预防和应急并重、常态和非常态结合要求，以智慧化、信息化手段有效解决了望城区重要基础设施安全预防问题，提高了全区防灾减灾能力。

三、实施方案

本项目是服务对象为望城区政务中心、区应急联动指挥中心和区交通局、区城管局、自然资源局、水利局等各政府行业管理部门，以及区内相关的企事业单位等。项目服务领域为望城区内各行业重要基础设施和设备的结构本体安全。

项目建设包括系统软件平台开发、部署和运维；现场监测站硬件系统建设和运维；监测数据和监测工点安全状态的分析和预警；安全事件专家分析咨询和应急处治建议等服务。主要包含以下两大部分：

（一）建立一体化北斗监测站等智能感知终端

本项目涵盖了望城区8个监测体，即雷锋大道桥、沩水大桥、柳林江大桥、铜官街道戏台坪地灾害点、长沙市固体废弃物处理场已封场堆体边坡、桥驿镇杨桥水库、茶亭镇茶亭水库、望城一中体育馆网架结构，监测体结构形态、所处环境、监测参数各异。

常规监测设备存在监测数据可靠性和准确性低、数据格式不统一、数据传输不及时、设备耐久性和稳定性差、监测设备功耗和成本较高等诸多问题。本项目开发了一体化北斗监测站，通过采用GNSS接收机及其辅助设备，利用全球卫星导航定位系统来进行结构物形变的监测，实现精确的测量结构物的空间三维坐标位置，形成了具备高精度、低成本、全天候、全自动、多功能、多领域的现代化监测手段，为本项目的构建提供技术支撑和保障作用。同时，根据监测体的实际需要，辅以雨量计、裂缝位移计、固定式测斜仪等，共布设63个监测站，构成完备现场监测感知体系。

图1：一体化北斗监测站

（二）建设智能高效、互联互通的安全监测预警云平台

平台孤岛效应、无综合性业务平台、平台专业性不强、与业主管理体系贴合度不高，无法实现数据的共享和资源的整合是当前许多基础设施系统面临的现实问题。本项目结合检测、监测数据，以1个平台+N个应用为主导思想，模块化构建、多系统集成，基于AI辅助决策、大数据分析挖掘的多核驱动，形成了一个能在多领域综合应用、各模块和子系统互不干扰但又能兼容互联的基础设施智能监测预警云平台。

云平台利用大数据挖掘技术，构建基于AI辅助决策的边坡体、滑坡体、桥梁等安全状态评估模型和四级预警评估体系，实现多源异构数据的分析、融合和状态预警，并将预警信息通过多渠道方式实时发送至监管人员，形成智能高效的监测预警体系，从而高效开展结构状态的智能识别、分析评估和智能预警。

云平台以大数据分析模型研究、数据采集、标准化体系建设为基础，开展平台可视化展示、立体智能监测、大数据分析与服务、综合业务管理等服务，联动区政务中心、区应急联动指挥中心等各职能部门以及区内重点企事业单位，实现高效信息共享、应急协同处置，打造了一套互联互通、先进、可靠的智慧管理平台。

图2：安全监测预警云平台

综上，本项目所采用的核心技术创新可归纳为北斗+安全智能监测预警技术，该技术是集卫星定位技术、精密传感测量技术、物联网技术、计算机网络技术、数字通讯技术和数据云技术等于一体的综合性技术，是一种多学科、多方位、深度结合的技术。其关键创新技术包含：多系统集成的云物联平台构建技术、智能化的物联网设备状态感知技术、毫米级高精度的北斗定位解算技术、多参数的综合预警及分析模型技术四大部分。

该技术突出的特点为：自主可控的北斗高精度监测，系统依托自主掌握的北斗高精度定位解算算法和一体化北斗接收机，实现监测精度水平优于±2.5mm+1ppm，竖向优于±5mm+1ppm；结构本质安全监测，区别于一般的视频监测，本项目是对结构物的结构本质安全信息进行数据采集、分析、预警，直观详细地监管结构物的真实安全状态。

四、应用效果

本项目的建设落地，以先进科技手段满足了区域管理部门对监测结构物的管养运维需求，保障了各类基础设施本体结构安全，构建了现代化城市基础设施结构安全监测预警体系，推动了“智慧望城”建设。

应用成效一：北斗预警铜官地灾险情 守护人民生命安全

2020年2月17日14：20，本项目监测的长沙市望城铜官地灾点03号北斗监测站发出三级黄色预警，居民陈贵强家门前的03号监测站出现险情，平台将警报实时发送至相关单位专职接警人员。由于预警、处置及时，滑坡风险被彻底扼杀在萌芽阶段，周边居民的生命财产安全得到有力保障。该案例作为北斗安全监测预警典型案例被湖南卫视、长沙晚报、中国卫星导航定位协会等广泛报道。

应用成效二：北斗预警公路边坡滑塌险情 助力安全生产

2021年8月24日14：55，项目所监测的望城湘江大道北延线二期工程一路堑高边坡发生一级红色预警，相关部门接警采取有效防灾避险措施，在滑坡前及时进行了道路交通管制，避免了人员伤亡、财产损失。

五、特色亮点

自主可控的安全管理平台——北斗系统是我国自主研发的时空信息系统，北斗+安全智能监测预警技术是基于北斗的深度行业应用。

先进的安全监测预警平台——通过北斗高精度定位、智能传感、云物联等先进技术对监测体和企业进行“智慧”全维度感知，将监测体的安全信息多渠道实时反馈和预警。

全面的安全综合监管平台——云平台将整合所在区域内重要基础设施等城市安全、自然灾害防范、企业安全生产等各领域的安全数据资源，实现所在区域大安全的综合监管。

高效的安全应急管理平台——云平台将全天候、全天时提供安全监测预警服务，随时随地，互联互通，第一时间将安全信息反馈给管理者和决策者，并实现跨行业、跨部门的安全应急联动响应。

六、推广价值

本项目为我省率先建设的市县区域级北斗+公共安全综合监测预警服务项目，能有效解决我区重要基础设施、地质灾害、生态环保等安全预防问题，在我省安全生产预防及应急领域极具创新和示范意义。

该项目一期建设单价为645万元，一期建设暂且只选择8个有代表性的结构物进行监测预警，目前，基于项目取得的应用成效，项目计划进一步扩展监测点，将望城区其他相关地质灾害、建筑物等基础设施安全隐患点纳入项目二期，本智慧化项目整体费用预计千万以上。若本项目能在全国全面推广，将会产生一个千亿级以上的智慧监测市场，对促进以数字化、信息化为核心的“新基建”建设和从根本上保障基础设施安全起到建设性作用。

承建单位：湖南联智监测科技有限公司