城脉智诊——地下管线分布式监测与边缘诊断系统 筑牢城市地下生命线安全屏障

 地下供排水、燃气管网如同城市“血管”,深埋地下难以巡检,老旧管网泄漏、第三方施工破坏、管线隐患排查一直是城市治理痛点。针对传统点状监测存在盲区、事故样本稀缺、云端预警延迟等行业难题,由沈阳大学“城市生命团队”、负责人左研牵头研发的城脉智诊——地下管线分布式监测与边缘诊断系统完成技术攻关与多地场景落地验证,以光纤感知+人工智能技术,实现地下管网全天候连续监测、智能诊断与快速预警。

项目创新打造三大核心技术体系。其一,分布式光纤线式连续感知技术,依托OTDR/DAS光纤传感原理,突破传统点式监测局限,将点状监测升级为全线连续感知,消除监测盲区;单根光纤实现数十公里长距离管线覆盖,定位精度最高可达±5米,适配沈阳老旧管网、施工密集道路、高后果燃气区等复杂场景。其二,首创无监督异常诊断模型,摆脱算法对事故样本的依赖,通过学习管道正常运行基线,精准区分管道泄漏、土体扰动、车辆施工等多种异常信号,解决地下管网事故样本稀缺、模型泛化能力弱的行业瓶颈。其三,构建边缘快响预警架构,创新“边缘初判+云端进化”协同模式,将降噪、特征识别、定位计算下沉至本地边缘设备,现场异常就地识别预警,大幅降低云端传输带宽压力,解决海量传感数据云端处理滞后难题,实现险情“现场快报”。

目前,整套系统已在多领域完成规模化试点落地。在供排水领域,项目联合沈阳水务集团开展样机评审,打造水务安全监测样板工程,实现管网隐患全时段追踪;在燃气安全领域,与华跃设计咨询开展试点建设,针对老旧燃气管网实施线式光纤监测,累计处置用户泄漏千余起,形成20万元级别商业化试点成果;在城市生命线方向,系统顺利通过辰安科技技术验证,可接入城市生命线管理平台,具备面向省内数万公里地下管网推广条件。

以往地下管线隐患高度依赖人工下井巡检,成本高、响应慢,险情发现往往滞后。沈阳大学左研带领城市生命团队深耕地下管网安全领域多年,城脉智诊系统借助光纤无源传感优势,长期埋地稳定工作,搭配人工智能无监督诊断与边缘实时预警能力,构建“感知-诊断-预警-处置”完整闭环。未来,团队将持续优化算法模型,拓展更多城市管线应用场景,以数字化技术守护城市地下管网运行安全,为城市生命线安全治理提供全新技术方案。