范文峰

國家管網(wǎng)集團(tuán)浙江省天然氣管網(wǎng)有限公司

背景

浙江省天然氣管網(wǎng)有限公司運(yùn)營管線2200多公里，管道途經(jīng)山區(qū)多、臺風(fēng)多、地質(zhì)災(zāi)害多，周邊第三方施工活動多，臺風(fēng)后巡查人員安全風(fēng)險也較大，給管道管理工作造成嚴(yán)重影響。為了提升管道安全運(yùn)行水平，公司依托大數(shù)據(jù)和信息化技術(shù)，開發(fā)了以四項主要模塊，包含五大檢測、預(yù)警和綜合管理等功能的智慧管網(wǎng)系統(tǒng)，可從“空、天、地”多維度對管網(wǎng)安全實(shí)施監(jiān)控。

建設(shè)內(nèi)容

（1）結(jié)構(gòu)框架。智慧管網(wǎng)是一個綜合了計算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過3C(Computing、Communication、Control)技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)實(shí)時感知、數(shù)據(jù)分析和信息服務(wù)，整體架構(gòu)基于分層設(shè)計來實(shí)現(xiàn)，自下而上分為感知執(zhí)行層、基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層、核心服務(wù)層、統(tǒng)一服務(wù)接口層和應(yīng)用層等六層架構(gòu)（圖 1）。

圖 1 浙江天然氣智慧管網(wǎng)架構(gòu)

（2）主要模塊（圖 2）。智能管道模塊。主要為管道保護(hù)工作提供支持，包括為發(fā)現(xiàn)第三方施工開發(fā)的光纖振動預(yù)警系統(tǒng)、為陰保監(jiān)測服務(wù)的智能陰保系統(tǒng)、為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)現(xiàn)預(yù)警服務(wù)的地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)、為高后區(qū)管理服務(wù)的智能攝像系統(tǒng)，以及為管理人員服務(wù)的智能巡檢、管道保護(hù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

圖 2 浙江天然氣智慧管網(wǎng)主要模塊

智能站場模塊。主要負(fù)責(zé)輸氣站運(yùn)行及站內(nèi)施工和作業(yè)等相關(guān)系統(tǒng)業(yè)務(wù)。

智能調(diào)度模塊。主要利用水利仿真、GIS數(shù)據(jù)、AI攝像分析等技術(shù)解決輸氣計劃執(zhí)行、應(yīng)急調(diào)配等問題。

應(yīng)用效果

（1）光纖預(yù)警系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了管道保護(hù)全天候監(jiān)管，解決了人工巡查存在時間盲區(qū)問題。投用之后，巡線工人數(shù)減少19%，事件第一時間發(fā)現(xiàn)率提高至95%以上，夜間施工發(fā)現(xiàn)率大幅提升。

（2）高后果區(qū)智能辨識系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了高后果區(qū)自動辨識，提高了辨識效率和精度。較人工辨識時間縮短80%以上、精度提高30%以上。同時，實(shí)現(xiàn)管控可視化，對后續(xù)事故應(yīng)急中的人員針對性疏散提供了支持條件。

（3）智能陰保系統(tǒng)。管道陰極保護(hù)設(shè)備健康水平得到有效管控，未有效保護(hù)管段發(fā)現(xiàn)難度大幅降低，人工采集難的缺點(diǎn)得到了極大彌補(bǔ)。

（4）無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)。解決了臺風(fēng)后地質(zhì)災(zāi)害排查人員易中暑、滑跌、無法及時救援的問題。將臺風(fēng)后地質(zhì)災(zāi)害隱患首次發(fā)現(xiàn)時間由原來的48小時提高至12小時。大大降低了隱患排查成本和人員風(fēng)險。

（5）管道風(fēng)險評價系統(tǒng)。解決了以往數(shù)據(jù)記錄、使用分割的問題，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險管段一鍵輸出、實(shí)時輸出的功能，風(fēng)險一目了然，為企業(yè)資源投入、管理措施制定提供決策依據(jù)。

啟示

（1）智慧管網(wǎng)建設(shè)提升了企業(yè)現(xiàn)代化管理水平，提高了管道健康監(jiān)測能力和周邊環(huán)境的監(jiān)控能力，對管道安全運(yùn)行起到極大的促進(jìn)和保證作用。

（2）智慧管網(wǎng)建設(shè)需要緊密結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，以解決企業(yè)安全生產(chǎn)中的實(shí)際問題為導(dǎo)向，在框架構(gòu)建、模塊設(shè)計、代碼開發(fā)、配套科技手段研發(fā)和成本效益上進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，以使各模塊能夠滿足總體運(yùn)行需要，避免形成數(shù)據(jù)孤島。

（3）系統(tǒng)在試運(yùn)階段需要生產(chǎn)部門的大力配合，只有使數(shù)據(jù)跑起來、系統(tǒng)動起來，才能真正產(chǎn)生安全與效益。

作者簡介：范文峰，研究生學(xué)歷，高級工程師，浙江省天然氣管網(wǎng)公司技術(shù)服務(wù)中心維搶修技術(shù)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人。聯(lián)系方式：13616710643，fanwf01@pipechina.com.cn。