安徽
城市的安全，也藏在看不见的地下。燃气、供水、排水、热力管线如同城市的血管，深埋路面之下，一旦泄漏、破损，就可能酿成燃气爆炸、路面塌陷等重大险情。
近日，记者来到清华大学合肥公共安全研究院，在长36米、宽15米的国内首个真实尺度地下管网实验平台内，管线埋深、管径、耦合交错状态，完全复刻城市地下真实工况。八个实验分区，一部分管道平直舒展，模拟城市主干道敷设；另一部分管线纵横缠绕，还原十字路口地下管线犬牙交错的复杂样貌，还可以模拟不同土质条件下的各类灾害。
在这里，科研团队一遍遍开展燃气泄漏扩散、热力管线渗漏、地下空洞探测等实景实验。实验中发现，燃气发生微小泄漏时，管道压力变化微弱，传统压力监测手段很难及时捕捉，泄漏气体极易顺着缝隙窜入排水、电力管沟，在密闭地下空间聚集，埋下爆炸隐患。风险藏在管沟里，普通设备却耐不住潮湿、腐蚀的恶劣环境。
“瞄准这一痛点，团队研发出专用的燃气监测设备，它具备IP68防护等级，水下浸泡三个月依旧可以正常工作，单块电池续航五年以上。”清华合肥院城市生命线安全研究中心副主任侯龙飞介绍，这款设备目前全国的使用量在20万套以上，覆盖高风险燃气管网超5万公里，成功预警燃气泄漏几千起。
从合肥一地起步，城市生命线安全工程历经十余年深耕，成长为国家层面部署推进的重大民生工程，实现了城市安全从事后应急处置向事前感知预警转变。
城市风险持续迭代，技术迭代也没有终点。作为新型研发机构，清华合肥院探索“研发—验证—孵化—集群”全链条生态，孵化了城市生命线产业集团、合肥泽众、天泽智联等20余家核心企业和300多家产业链生态企业，开辟出城市安全管理全新市场。
在先进材料研究中心，另一场关于新能源安全的攻坚正在进行。随着储能、锂电池大规模应用，锂电池热失控起火爆炸，成为新能源“输—储—用”链条上绕不开的痛点。
“先进材料研发中心提出从超分子化学的新角度出发，利用分子间氢键、卤键等超分子相互作用及协同，研发出本质安全低温电解液、全浸没阻燃冷却液和锂电池专用灭火剂等系列特色首创产品，为电化学器件的全过程安全提供技术支撑。”先进材料研究中心主任刘昊介绍。
锂电池火灾扑救历来棘手，传统灭火剂经常出现灭火之后复燃的情况。刘昊告诉记者，先进材料研究中心团队设计了一款超分子卤基烃类灭火药剂，与市场上常用的全氟己酮灭火剂相比，该药剂不仅实现了无氟化设计，而且可以在极短的时间内高效扑灭锂离子电池的电压跌落火灾，全程无复燃，突破了以全氟己酮为代表的传统灭火剂无法有效扑灭锂电池火灾的瓶颈。
清华大学安全科学学院院长、清华合肥院院长袁宏永谈到了一个更深层次的变革。“依托AI仿真、大数据分析、智能推演，企业不用长期依赖实验室开展大量重复性基础试验，可以直接面向产业需求开展定向研究，大幅缩短从基础研究到产品落地的周期。”袁宏永说。
如今，借助AI，团队可以大规模开展灾害情景仿真、风险演化推演，模拟极端天气、燃气泄漏、施工破坏等多重风险耦合场景，低成本完成大量对比试验，快速验证技术方案。“人工智能不是简单的工具升级。”袁宏永说，“它改变了我们发现问题、分析风险、研发技术、验证方案的整套范式。”
下一步，清华合肥院将围绕燃气等能源储运生命线，积极研发国产化自主可控智能感知装备。同时，利用AI构建耦合灾害智能预警模型，提升极端气候条件下城市韧性，并持续完善“双跨”成果转化机制，打通从实验室到城市一线场景的通道，缩短技术产业化周期。
（本报记者 许昊杰 徐旻昊）
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