面向复杂场景的城镇燃气应急联动调度研究

引言

维吾尔自治区地域面积占全国六分之一，其地形地貌复杂多样，气候条件严酷多变。随着丝绸之路经济带核心区建设不断推进，燃气作为清洁能源在城镇化进程中发挥着重要作用。然而，年温差超过50 摄氏度的极端气候状况、频繁的沙尘暴天气、复杂的地质构造以及人口分布不均，使燃气应急事件处置面临着多重困难。传统应急调度模式通过人工协调与经验判断，在复杂应急场景中暴露出响应滞后、协同效率低下、专业支撑不足等诸多问题，迫切需要通过技术创新实现突破。

1 城镇燃气应急联动调度理论基础

1.1 应急联动调度机制内核

应急联动调度机制是城镇燃气安全管理核心框架，其内在逻辑是多维度协调统一有机体系 [1]。多主体协同响应机制通过燃气企业、监管部门、应急救援队伍等主体职责分工与协作配合，形成覆盖燃气全链条应急响应网络。信息共享与传递机制通过现代通信技术和数据平台，实现应急事件信息实时采集、快速传输和精准分发，确保各参与主体基于统一信息基础开展协同行动。资源优化配置机制通过对人员、设备、物资等应急资源科学调配和动态管理，最大化应急处置效能。

1.2 复杂场景下燃气应急调度需求

地区燃气应急调度面临的复杂场景催生了差异化的调度需求体系。极端环境与多风险源耦合的应急需求源于特殊地理气候条件，季节性温差超过 60 摄氏度、常年性风沙天气以及频发性地震活动等自然因素，与燃气设施运行风险相互交织形成多重威胁叠加的复合型应急场景。边疆地区跨部门协同调度需求体现为燃气应急事件处置链条延伸到住建、消防、公安、交通、民政等多个部门，边疆地区行政管辖范围广泛加大了部门间协调难度。恶劣条件下实时决策支持需求，反映了燃气应急调度对智能化决策工具的迫切要求。

2 增强现实燃气应急联动调度系统构建

2.1 系统总体架构设计

增强现实燃气应急联动调度系统采用分层式架构设计，形成设备感知、数据传输、云端处理三层协同技术体系。设备感知层架构以 AR智能眼镜为核心载体，集成摄像头、传感器、定位模块等感知设备，实现对燃气设施状态、环境参数、作业行为全方位数据采集，配备防爆认证和IP65防护等级。数据传输层架构依托4G/5G网络、WIFI等通信方式，构建高带宽、低延迟的数据传输通道，支持高清音视频流、三维模型数据、实时控制指令稳定传输。云端处理层架构运用高性能计算服务器和分布式处理技术，实现海量应急数据存储管理智能分析和快速响应。

2.2 核心功能模块设计

增强现实燃气应急联动调度系统通过三大核心功能模块协同运作，全面提升应急调度能力 [2]。智能作业指导模块根据预置标准化作业流程和人工智能识别技术，为现场作业人员提供步骤化虚拟指导界面，支持扫码启动、语音交互、手势操作等多种触发方式，可实时显示作业标准、安全提示、设备参数等关键信息，确保应急处置作业规范性和安全性。远程协作指挥模块搭建专家和现场人员实时交互的桥梁，通过第一视角画面共享、多人音视频通话以及实时标注指导等功能，实现跨地域的专业技术支撑，切实解决地区专家资源稀缺和现场技术力量不足的现实难题。实时数据叠加模块将燃气管网运行数据、环境监测信息以及应急预案内容等，多源数据融合展示于作业人员视野中，为应急决策提供全面、准确的信息支撑，大幅提升复杂场景下的态势感知能力。

2.3 关键技术实现方案

增强现实燃气应急调度系统技术实现依靠三项关键技术深度融合与协同创新 [3]。三维注册与跟踪技术运用计算机视觉算法和传感器融合技术，实现虚拟信息与真实燃气设施精确对位和稳定跟踪，通过 SLAM算法构建环境三维模型，确保增强现实信息在复杂作业环境准确叠加和实时更新。多媒体融合显示技术对三维图像、音频信号、文本信息等多模态数据统一渲染和呈现，采用自适应显示算法根据环境光照和作业距离动态调整显示参数，确保作业人员在不同条件下，获得清晰准确信息展示效果。云端数据处理技术构建分布式计算架构和大数据分析平台，运用边缘计算技术降低数据传输延迟，通过机器学习算法实现设备状态识别和故障预警，为增强现实应用提供强大后台数据支撑和智能分析能力。

3 复杂场景下燃气应急联动调度实践验证

3.1 典型复杂场景联动效果验证

地区应急联动调度效果验证聚焦在量化指标和实际操作表现的双重检验。严寒条件下燃气管网应急联动验证结果表明，调度响应启动时间从传统模式的 45 分钟大幅缩短至 15 分钟，现场处置人员到位时间相比以往减少了 30 分钟，管网恢复供气时间较之前减少 2.5 小时，充分体现了联动调度机制在时效性方面具有显著优势。在能见度受限环境下进行设备维护联动验证，结果显示，作业安全事故发生率降低了 85% ，设备维修一次成功率提升至 92% ，维护作业完成时间缩短了50% ，验证了增强现实技术在复杂环境下对作业质量和安全保障起到有效支撑作用。针对偏远区域应急资源跨地域调配开展验证，通过对阿勒泰、和田、喀什等边远地区应急事件处置数据分析，专业技术人员调配时间从原本 72 小时缩短至 4 小时，应急物资配送效率提升 60% ，区域间协同响应成功率 95% 以上。

3.2 地区应急联动调度性能评估

地区应急联动调度性能评估建立了多维度量化评价体系。调度指挥响应速度评估运用时间序列分析方法，通过统计 2024 年全疆燃气应急事件处置数据，平均调度响应时间从传统的 28 分钟缩短到了 8分钟，应急预案启动效率提升了 250% ，这验证了智能化调度系统具备快速响应能力。多部门协同配合精度评估通过对住建、消防、公安等部门间信息传递准确率和行动协调一致性的量化分析，部门间信息同步率达到 98.5% ，协同行动成功率提升至 94% ，显著改善传统模式下部门间配合松散状况。应急资源配置效率评估运用资源利用率和需求满足度双重指标，使得人员配置精准度提升 45% 、设备调配合理性提升 38% 、物资供应及时性提升 52% ，实现应急资源科学化配置和最优化利用。

4 结语

地区城镇燃气应急联动调度系统的构建，为边疆复杂场景下应急管理提供创新范式。增强现实技术通过智能化、可视化、协同化手段，有效破解传统调度模式在恶劣环境下适应性不足问题。系统在典型复杂场景中的成功应用验证其在提升应急响应效率、保障作业安全性方面显著效果。该技术方案为西部边疆地区燃气行业应急管理现代化探索出可行路径，对于构建适应复杂环境的智慧城市公共安全保障体系具有重要推广价值。

参考文献

[1] 王学丹 . 浅谈城镇燃气管网安全运行存在的问题及解决措施 [J].低碳世界 ，2025，15（06）：118- 120.

[2] 陈春晓 ， 凌立 ， 郭林珊 ， 等 . 城镇燃气专业应急救援队伍建设的探索和实践 [J]. 城市燃气 ，2025，（04）：37- 41.

[3] 潘磊 ， 韩瑜 ， 谷旭光 ， 等 . 城镇燃气智能调度管理系统的构建与实施 [J]. 创新世界周刊 ，2022，（07）：80- 85.

案 例 来 源 ： h t t p s ： / / m p . w e i x i n . q q . c o m / s / b _oIm7DY 9vX WMjWO5rH4tAhttps：//mp.weixin.qq.com/s/uHe_GBkwR bHaKcimw0- 24w