陳玉亮 趙萬(wàn)里 張明生 孫寶龍 劉金福

國家管網(wǎng)集團西氣東輸蘇浙滬輸氣分公司

隨著(zhù)大數據、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、數字孿生及人工智能(AI)等新一代信息技術(shù)發(fā)展，油氣管道行業(yè)也積極推進(jìn)與新興技術(shù)的融合創(chuàng )新，開(kāi)拓智能管道的發(fā)展道路。國家石油天然氣管網(wǎng)集團提出“著(zhù)力打造智慧互聯(lián)大管網(wǎng)”，實(shí)現這一宏偉目標，需要從規劃、建設、體制機制等方面加以引導。作為管道基層管理者，根據生產(chǎn)實(shí)際，結合目前正在運用的一些技術(shù)，對智慧管道建設提出幾點(diǎn)建議供大家參考。

1  規劃的重點(diǎn)

以推進(jìn)新建管道智能化建設和在役管智能化改造為重點(diǎn)，提升智能感知、智能管控、智能預判能力，拓展智能化應用場(chǎng)景，推廣應用先進(jìn)、成熟、可靠的智能化技術(shù)和設備。在管道智能化建設的初級階段，應充分利用新建和改遷建管道建立完善管道數字關(guān)聯(lián)，配置管道智能感知和管控系統及相應設備，然后有計劃逐步對老舊管道開(kāi)展智能化改造。實(shí)施過(guò)程中經(jīng)總結提煉形成管道智能化規范標準。

2  建設的內容

2.1  建立管道數字關(guān)聯(lián)

（1）實(shí)現管道數據數字化精準采集。完善新建和改遷建管道數據釆集標準與方案，做到管道建設期和運營(yíng)期數據融合統一，將包括施工圖設計、工程施工、工程監理、檢測管理、試運投產(chǎn)、竣工驗收等完整數字化數據采集歸檔，為管道智能化和構建數字孿生管道提供數據支撐。

（2）逐步構建數字孿生管道。將形成的數字化成果通過(guò)數字化平臺，構建與實(shí)體管道相互映射的虛擬管道模型，完善管道地理信息系統，開(kāi)發(fā)直觀(guān)展示管網(wǎng)三維可視化運行仿真等模塊，建立與物理管網(wǎng)相同的數字孿生管網(wǎng)系統，實(shí)現虛擬管道的高度仿真。

2.2  改進(jìn)智能管理系統

建立完善具備遠程調度控制功能的管道綜合應急指揮中心，并將站場(chǎng)和管道沿線(xiàn)智能監控視頻、應急指揮車(chē)載視頻、防爆手機視頻（維搶修機器人視頻）等現場(chǎng)視頻信號接入指揮中心，借助大數據技術(shù)自動(dòng)篩選比對過(guò)往類(lèi)似事故事件，分析提供應急處置措施等功能，提升應急處置效率和智能化程度，為管道事故應急處置提供決策參考。

2.3  配置智能監控設備

（1）安裝智能視頻監控系統。在管道經(jīng)過(guò)的III級高后果區及高風(fēng)險管段，安裝具備智能識別施工機械、人員聚集等行為及其他不安全因素的全天候智能視頻監控設備，實(shí)現異常情況實(shí)時(shí)報警提示。

（2）優(yōu)化人工巡檢模式。加強管道巡線(xiàn)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、圖形化管理，建設并優(yōu)化衛星定位巡檢系統，配備智能手持衛星定位設備。巡檢系統要具備通過(guò)電子地圖查看人工巡檢實(shí)時(shí)軌跡、自動(dòng)分析巡檢效果、實(shí)時(shí)上傳顯示隱患信息等功能，提高管道巡檢效率，科學(xué)分配巡檢資源。

（3）開(kāi)展無(wú)人機巡線(xiàn)。配置搭載高清圖像采集及數據傳輸設備，定期對特殊及路由受阻管道開(kāi)展飛行巡檢、泄漏檢測和航拍。配置搭載夜間紅外成像儀、激光光譜檢測儀、氣體激光探測器等設備，準確識別管線(xiàn)周邊自然環(huán)境改變、新增建（構）筑物占壓和深根植物、第三方施工作業(yè)和管道標識缺失損壞等異常情況并進(jìn)行報警提示。

2.4  完善智能監控系統

（1）增加陰保遠程監控系統。在重點(diǎn)管段和關(guān)鍵位置安裝智能陰保測試樁，利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信號將釆集的數據上傳到數據采集與監視控制系統（SCADA系統）。實(shí)現陰保數據自動(dòng)釆集、實(shí)時(shí)監測與遠程控制功能，并與管道內、外檢測等多種數據進(jìn)行綜合比對，分析發(fā)現潛在腐蝕風(fēng)險，為管道完整性管理提供精準、可靠的腐蝕防護數據。

（2）配置地面沉降監測系統。在管道穿越塌陷區、釆空區、滑坡和橫坡等區域，安裝地表形變監測和管道本體應變監測裝置，實(shí)時(shí)釆集地下水位、地表形變與管道應力應變等參數，達到實(shí)時(shí)預警的目的。對穿越公路、鐵路、隧道等特殊管段配置地面沉降監測系統，實(shí)時(shí)預警監控。

（3）建設分布式光纖傳感監測平臺。在具備敷設同溝通信光纜條件的管道上安裝分布式光纖傳感系統，利用通信光纜中的冗余光纖作為傳感器，檢測獲取管道附近土壤振動(dòng)信號，及時(shí)識別、精準定位管道沿線(xiàn)重車(chē)碾壓、第三方施工、打孔盜油等破壞事件；通過(guò)應變傳感光纜檢測溫度場(chǎng)信號，在線(xiàn)監測并定位管道介質(zhì)泄漏事件，實(shí)現管道保護預警的長(cháng)距離實(shí)時(shí)監測。

3  完善體制機制

（1）加強政府組織領(lǐng)導。管道沿線(xiàn)政府應鼓勵支持管道企業(yè)開(kāi)展智慧管道建設，管道保護主管部門(mén)要幫助管道企業(yè)解決智慧管道建設中遇到的困難和問(wèn)題，開(kāi)展油氣管道智能化標準體系建設工作，研究制定油氣管道智能化建設、評價(jià)、驗收等規則。

（2）落實(shí)企業(yè)主體責任。建立健全管道智能化運行維護責任制度和管理制度，建立管道智能化科技投入保障機制，明確智能化發(fā)展目標，制定推進(jìn)計劃和資金計劃，確保管道智能化建設工作落實(shí)到位。

（3）開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研用合作。企業(yè)要聯(lián)合科研院所、行業(yè)組織等主編或參編管道智能化標準規范，向全社會(huì )發(fā)布技術(shù)榜單，實(shí)現重點(diǎn)難點(diǎn)技術(shù)突破。管道企業(yè)應積極與智能制造企業(yè)、大數據專(zhuān)業(yè)服務(wù)商、科研機構、大專(zhuān)院校合作，開(kāi)展跨地區、跨行業(yè)技術(shù)創(chuàng )新攻關(guān)。

作者簡(jiǎn)介：陳玉亮，國家管網(wǎng)集團西氣東輸公司蘇浙滬輸氣分公司管道科科長(cháng)。聯(lián)系方式：13451863617，362867931@qq.com。