聶思遠(yuǎn)

摘 要 我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展速度不斷提高，天然氣地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施，關(guān)系到人們的生活水平。在地下管網(wǎng)設(shè)計(jì)階段，為了全面滿足人們的需求，需要加強(qiáng)數(shù)字天然氣管道的建設(shè)與管理等工作，推動(dòng)天然氣管道可持續(xù)發(fā)展。本文分析了數(shù)字天然氣管道的建設(shè)與管理，利用各種信息技術(shù)，建立信息化管理地下管網(wǎng)，高效維護(hù)和搶修天然氣管道，降低天然氣管道的故障發(fā)生率。

關(guān)鍵詞 數(shù)字技術(shù);天然氣管道;建設(shè)工作;管理工作

在信息技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，在各行各業(yè)普及運(yùn)用數(shù)字技術(shù)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的管道運(yùn)輸模式無(wú)法滿足工作要求，促使數(shù)字天然氣管道的發(fā)展，數(shù)字天然氣管道主要是利用信息技術(shù)，工作人員可以匯總整理天然氣管道的信息，建立獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)，合理配置軟件，高效的提取和運(yùn)用數(shù)據(jù)，同時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況合理更改數(shù)據(jù)信息。在建設(shè)天然氣管道的過(guò)程中，利用數(shù)字技術(shù)可以維護(hù)天氣管道運(yùn)行的安全性。

1概述數(shù)字天然氣管道

建成天然氣管道之后，收集有關(guān)天然氣管道的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，阿星服務(wù)器中傳輸數(shù)據(jù)，科學(xué)化管理存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，利用各種類(lèi)型的空間地理信息技術(shù)，數(shù)字化管理天然氣管道建設(shè)和管理等業(yè)務(wù)。數(shù)字化管理主要是利用衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，并且貫穿天然氣管道運(yùn)行環(huán)節(jié)中，完成管道建設(shè)工作之后，合理整合管道設(shè)施和地質(zhì)條件等信息，為管道勘察和管道施工等工作提供輔助作用[1]。

數(shù)字天然氣管道綜合利用了計(jì)算機(jī)往網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和空間信息技術(shù)等，錄入管道勘察和采辦以及運(yùn)維等方面的數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)處理這些數(shù)據(jù)，再配合專(zhuān)業(yè)管理軟件構(gòu)建管道數(shù)據(jù)庫(kù)，提供真實(shí)的技術(shù)數(shù)據(jù)，保障天然氣管道運(yùn)維管理效果，以數(shù)字天然氣管道實(shí)際情況為基礎(chǔ)，積極開(kāi)展更加專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用功能模塊，信息化動(dòng)態(tài)管理天然氣管道。

2數(shù)字天然氣管道的建設(shè)

2.1 數(shù)字天然氣管道設(shè)計(jì)

計(jì)數(shù)字天然氣管道的過(guò)程中，需要利用GPS技術(shù)和GIS技術(shù)以及遙感技術(shù)等，構(gòu)建數(shù)字信息系統(tǒng)，全面收集數(shù)字天然氣管道周?chē)h(huán)境的信息，從而選擇最佳施工位置。在最初設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員可以利用GPS技術(shù)和GIS技術(shù)等，全面勘察天然氣管道周?chē)h(huán)境，利用勘察到的數(shù)據(jù)信息，科學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)字天然氣管道。匯總有關(guān)天然氣管道施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候因素和地質(zhì)因素等，構(gòu)建天然氣管道的數(shù)據(jù)庫(kù)，為數(shù)字天然氣管道建設(shè)工作提供參考依據(jù)[2]。

（1）數(shù)字天然氣管道勘察：在設(shè)計(jì)數(shù)字天然氣管道的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，調(diào)查天然氣管道的現(xiàn)場(chǎng)情況，保障數(shù)字天然氣管道施工的科學(xué)性和規(guī)范性。在設(shè)計(jì)數(shù)字天然氣管道度過(guò)程中，工作人員需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定現(xiàn)場(chǎng)工作數(shù)據(jù)，建立針對(duì)性的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用模擬技術(shù)等設(shè)計(jì)模擬數(shù)字天然氣管道建設(shè)過(guò)程，因此提供科學(xué)的數(shù)據(jù)，優(yōu)化數(shù)字天然氣管道設(shè)計(jì)工作。

（2）數(shù)字天然氣管道選線：在地質(zhì)勘察角度研究數(shù)字天然氣管道施工的可行性，在數(shù)字天然氣管道設(shè)計(jì)選線階段需要全面收集每個(gè)線路的地形地貌和水質(zhì)等信息，利用計(jì)算機(jī)處理所有的數(shù)據(jù)，優(yōu)化管道設(shè)計(jì)工作。在數(shù)字天然氣管道設(shè)計(jì)中選線工作屬于重點(diǎn)內(nèi)容，在選線階段利用數(shù)字技術(shù)，可以合理分析管道地況地形，提升整體工作效率。例如在輸氣管道沿線設(shè)置衛(wèi)星遙感影像圖，可以針對(duì)每條管道制定備選線路，整合管道沿途行政區(qū)劃和公路等信息，促使設(shè)計(jì)人員綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)和道路地形等因素，提供更加直觀的信息，保障線路方案的科學(xué)性。合理選擇數(shù)字天然氣管道路徑，設(shè)計(jì)幾種天然氣管道的路線，結(jié)合實(shí)際情況最終選擇的天然氣管道路徑要具備最高的性價(jià)比，合理選擇天然氣管道路線之后，可以高效落實(shí)數(shù)字天然氣管道建設(shè)工作[3]。

（3）圖紙?jiān)O(shè)計(jì)：在數(shù)字天然氣管道設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要重視圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作。保障施工方局別資質(zhì)證明，同時(shí)要綜合考察施工人員的技術(shù)水平，使其在實(shí)際工作中嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，保障數(shù)字天然氣管道建設(shè)工作的安全性和高效性。技術(shù)人員需要協(xié)調(diào)管道模型和軟件計(jì)算結(jié)果，匹配軟件運(yùn)算結(jié)果和管道設(shè)計(jì)圖紙，提升計(jì)算結(jié)果的精確性，優(yōu)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作。技術(shù)人員需要合理選擇制圖軟件，選擇的軟件要符合圖紙內(nèi)容。避免后期重復(fù)修改圖紙，提升數(shù)字天然氣管道建設(shè)效率。

2.2 數(shù)字天然氣管道施工

在數(shù)字天然氣管道施工過(guò)程中利用數(shù)字化技術(shù)，可以整合施工中各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并且利用標(biāo)準(zhǔn)格式在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，完成數(shù)字天然氣管道建設(shè)工作之后，在后續(xù)管道運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中可以參考數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。采集了數(shù)字天然氣管道相關(guān)數(shù)據(jù)之后，需要根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)劃合理修改數(shù)字天然氣管道施工方案，促使天然氣管道更好地融入周?chē)沫h(huán)境當(dāng)中，結(jié)合施工測(cè)量數(shù)據(jù)，調(diào)整數(shù)字天然氣管道施工方案，在最大限度地滿足施工需求，完成施工之后，保障數(shù)字天然氣管道運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性和高效性。結(jié)束了數(shù)字天然氣管道施工之后，技術(shù)人員需要全面檢查數(shù)字天然氣管道各個(gè)環(huán)節(jié)，記錄管道屬性數(shù)據(jù)和管道環(huán)境數(shù)據(jù)等，此外需要記錄收集設(shè)計(jì)文件和施工記錄等原始數(shù)據(jù)信息，為后期管道維護(hù)工作提供參考依據(jù)，保障數(shù)字天然氣管道運(yùn)行狀態(tài)[4]。

3數(shù)字天然氣管道的管理

3.1 SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)在數(shù)字天然氣管道管理軟件中發(fā)揮著重要的作用，在實(shí)際工作中需要發(fā)揮數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)視可控制系統(tǒng)的作用。結(jié)合數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)，形成綜合性集成控制系統(tǒng)，優(yōu)化利用測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度數(shù)字天然氣管道。利用綜合性集成控制系統(tǒng)的過(guò)程中，可以全面監(jiān)控?cái)?shù)字天然氣管道系統(tǒng)的進(jìn)氣和劑量以及輸配等過(guò)程，此外融合利用PLC技術(shù)和RTU技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等，可以自動(dòng)化收集天然氣管道的生產(chǎn)信息和管網(wǎng)狀況信息，分類(lèi)整理和傳輸各類(lèi)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)信息之后，在分析數(shù)字天然氣管道故障和優(yōu)化調(diào)度等工作中，可以隨時(shí)調(diào)取分析數(shù)據(jù)信息，提升天然氣輸送工作的安全性。

3.2 GIS系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷高速發(fā)展，也帶動(dòng)了GIS系統(tǒng)發(fā)展，在很多領(lǐng)域廣泛利用GIS系統(tǒng)。結(jié)合GIS系統(tǒng)和其他技術(shù)，可以發(fā)揮著顯著的作用。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可以建立GIS地物，在數(shù)字天然氣管道管理中，GIS地區(qū)可以提供詳細(xì)的天然氣管道的地理信息，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)管理天然氣管道的信息，更加科學(xué)地管理數(shù)字天然氣管道。技術(shù)人員在GIS地圖中可以明確天然氣管道分布情況，再結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析數(shù)字天然氣管道的信息。

3.3 管道智能巡檢系統(tǒng)

數(shù)字天然氣管道開(kāi)始運(yùn)營(yíng)之后，因?yàn)閿?shù)字天然氣管道在野外工作，無(wú)法長(zhǎng)期安排工作人員看管數(shù)字天然氣管道，增加了數(shù)字天然氣管道運(yùn)行隱患。為了保障保障數(shù)字天然氣管道運(yùn)行過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性，工作人員需要定期維修檢查數(shù)字天然氣管道，直接排除安全隱患。為提高數(shù)字天然氣管道工作效率，技術(shù)人員可以利用管道智能巡檢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字天然氣管道管理工作的信息化和現(xiàn)代化。在管道智能巡檢系統(tǒng)中集合了GPS技術(shù)和GIS技術(shù)以及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等，可以高效的采集管理數(shù)字天然氣管道的數(shù)據(jù)信息，維護(hù)管道運(yùn)行的安全性。

3.4 視頻和音頻監(jiān)控系統(tǒng)

利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控輸氣場(chǎng)站，維護(hù)輸氣場(chǎng)站的安全性，發(fā)揮先進(jìn)監(jiān)控技術(shù)的作用，保障整體監(jiān)控效果。監(jiān)控系統(tǒng)中融合了計(jì)算機(jī)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以及音視頻技術(shù)等，突出監(jiān)控系統(tǒng)的使用功能，同時(shí)也提升了監(jiān)控系統(tǒng)的智能化。監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控采集室和站控室以及壓縮機(jī)裝置區(qū)。為了實(shí)時(shí)監(jiān)控區(qū)域情況，在場(chǎng)站總安置紅外攝像機(jī)，可以全面收集音視頻信息，并且在硬盤(pán)中存儲(chǔ)這些信息，為后續(xù)工作調(diào)取提供便利，慈愛(ài)利用管道配套光纜向管道調(diào)控中心傳輸信息。技術(shù)人員利用監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題，提出針對(duì)性的解決對(duì)策，利用指揮中心嚴(yán)格控制各個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)。

3.5 管道模擬仿真系統(tǒng)

連接模擬仿真系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)固定周期采集數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，這個(gè)周期為模擬仿真軟件的循環(huán)時(shí)間。根據(jù)數(shù)字天然氣管道實(shí)際情況建立管道模型，結(jié)合計(jì)算結(jié)果，明確壓縮機(jī)優(yōu)化工作點(diǎn)和清管器等在數(shù)字天然氣管道中的位置，確定每個(gè)調(diào)節(jié)回路的設(shè)定點(diǎn)，利用仿真軟件向SCADA系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)，同時(shí)可以在操作人員的工作站中顯示出來(lái)，操作人員在調(diào)度數(shù)字天然氣管道的過(guò)程中可以參考工作站上顯示的內(nèi)容。

4結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字天然氣管道具有較高的信息化水平，這也是我國(guó)管道未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。在數(shù)字天然氣管道設(shè)計(jì)和施工以及管道階段利用數(shù)字化技術(shù)，提升數(shù)字天然氣管道建設(shè)質(zhì)量，利用可視化的管理數(shù)字天然氣管道，使數(shù)字天然氣管道安全生產(chǎn)水平不斷提高，在利用數(shù)字天然氣管道技術(shù)之后，可以避免管道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理破壞周?chē)h(huán)境，避免出現(xiàn)各種安全隱患。

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