王立香

（煙臺港集團(tuán)有限公司）

1 長輸油氣管道智能化管理發(fā)展現(xiàn)狀

二十世紀(jì)末期，英特網(wǎng)在世界范圍內(nèi)飛速發(fā)展，遙感、遙測、地理信息系統(tǒng)等空間信息技術(shù)不斷涌現(xiàn)，基于此美國率先提出數(shù)字地球理念。數(shù)字地球理念是基于英特網(wǎng)的數(shù)字化信息系統(tǒng)，通過圖形化界面展示數(shù)字化的地理數(shù)據(jù)。從此開始全世界進(jìn)入數(shù)字智能化浪潮，英特網(wǎng)在我國也開始迅速普及落地，隨后移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)層出不窮，我國各個(gè)領(lǐng)域的信息化智能化探索開始蓬勃發(fā)展。

2016年，國家發(fā)改委、能源局、工業(yè)和信息化部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出以“互聯(lián)網(wǎng)+”為手段，將智能化作為基礎(chǔ)，促進(jìn)能源與信息深度融合，推動能源互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)發(fā)展。有了國家層面的政策支持以及新技術(shù)的應(yīng)用落地，我國相關(guān)企業(yè)開始積極嘗試管道智能化建設(shè)試點(diǎn)。2017年，中俄東線試點(diǎn)建設(shè)智能化管道，實(shí)現(xiàn)了工程資料的數(shù)字化移交、線路資產(chǎn)的可視化交互、站場的全自動化操作與全方位的立體感知預(yù)警。中國石油、中國石化、中國海油等中國油氣管道的龍頭企業(yè)都在實(shí)際項(xiàng)目中融入了智能化項(xiàng)目應(yīng)用，助力油氣管道管理的智能化、一體化發(fā)展[1]。

2 長輸油氣管道智能化管理核心架構(gòu)及管理原則

2.1 長輸油氣管道智能化管理核心架構(gòu)

長輸油氣管道智能化管理核心架構(gòu)主要分為三部分。

1）負(fù)責(zé)采集管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)層

它的運(yùn)行需要基于嚴(yán)格的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，在油氣管道建設(shè)運(yùn)維的全生命周期中構(gòu)建統(tǒng)一、細(xì)化、完整的管道信息化數(shù)據(jù)模型。這個(gè)信息化數(shù)據(jù)模型是建立在一套標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)之上，它負(fù)責(zé)將不同源頭、不同種類、不同格式的信息進(jìn)行統(tǒng)一格式轉(zhuǎn)化并整理后存儲到數(shù)據(jù)庫中為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。

2）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析的服務(wù)層

它的建設(shè)基于油氣管道的完整管理系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)管理工作的分析和決策支持，利用數(shù)據(jù)層提供的統(tǒng)一格式完整數(shù)據(jù)庫，對整個(gè)系統(tǒng)的基本信息和業(yè)務(wù)情況進(jìn)行整合、分析、比對，然后通過對業(yè)務(wù)流程的彈性控制；對業(yè)務(wù)管理提出建設(shè)性決策意見。

3）進(jìn)行業(yè)務(wù)處理的應(yīng)用層

它包含設(shè)備管理、管道保護(hù)、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、安全管理、維護(hù)保養(yǎng)等實(shí)際業(yè)務(wù)。針對其各項(xiàng)實(shí)際業(yè)務(wù)針對使用智能化技術(shù)提升管理業(yè)務(wù)能力。例如在進(jìn)行管道巡檢時(shí)使用物聯(lián)網(wǎng)和地理信息系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控支持，在地質(zhì)災(zāi)害排查的時(shí)候使用無人機(jī)進(jìn)行定期拍攝，對拍攝的圖像使用人工智能識別分析大范圍實(shí)時(shí)監(jiān)測，保證長輸油氣管道的安全。

這三個(gè)部分前后連接相輔相成。其中數(shù)據(jù)層是整個(gè)架構(gòu)的地基，為后面的數(shù)據(jù)處理分析提供有效精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，服務(wù)層則作為管道連接數(shù)據(jù)層與應(yīng)用層，應(yīng)用層則是整個(gè)架構(gòu)中的核心，它作為整個(gè)業(yè)務(wù)展開的載體為服務(wù)層決策的分析提供邏輯支撐[2]。

2.2 長輸油氣管道智能化管理原則

長輸油氣管道智能化技術(shù)在不斷進(jìn)步更新，這就需要油氣管道智能化管理上面緊跟發(fā)展，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)管理思想，達(dá)到新技術(shù)和新管理思想的平衡，使得可以從新管理手段上不斷促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)技術(shù)的更新升級也促使管理水平逐步提升。那么在進(jìn)行長輸油氣管道管理工作時(shí)需要貫徹兩個(gè)主要原則。

①制定合理的管理頂層規(guī)劃，將整個(gè)管理思路滲透進(jìn)入油氣管道建設(shè)運(yùn)維的整個(gè)生命周期里。如果沒有在項(xiàng)目開始前進(jìn)行完善的頂層管理計(jì)劃，在建設(shè)階段就很難保證完整收集管道的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)維所需的其他數(shù)據(jù)，這就會導(dǎo)致在運(yùn)維階段因?yàn)閿?shù)據(jù)不夠全面，無法支撐預(yù)想的油氣管道智能化管理效果。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是忽視了油氣管道建設(shè)階段這個(gè)關(guān)鍵期。在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)期可以非常方便、精確、精準(zhǔn)的取得管道大部分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如果錯(cuò)過了這個(gè)關(guān)鍵期，管道埋入土層內(nèi)，這時(shí)候再進(jìn)行數(shù)據(jù)測量就要投入大量資源和人力，同時(shí)還會有相當(dāng)?shù)恼`差。所以需要在前期做好頂層設(shè)計(jì)，提前考慮整體管理框架，將數(shù)據(jù)收集和管理滲透到每個(gè)階段。

②抓住管理中的主要矛盾，以問題為導(dǎo)向進(jìn)行工作，結(jié)合運(yùn)維單位具體條件和項(xiàng)目客觀條件有重點(diǎn)的展開管理工作。例如在某些區(qū)域的石油管道偷油行為多發(fā)，就需要在管線巡查保護(hù)方面重點(diǎn)投入；在西南省份常有管道穿跨越管段，大部分管線處于人跡罕至的區(qū)域，就可以加強(qiáng)無人機(jī)技術(shù)的投入進(jìn)行災(zāi)害防治。所以運(yùn)維單位應(yīng)該抓住主要矛盾，有側(cè)重的開展工作，而不是盲目進(jìn)行新技術(shù)引進(jìn)，造成浪費(fèi)，使經(jīng)濟(jì)和人力投入得到最大化收益[3]。

3 長輸油氣管道的智能化發(fā)展實(shí)踐

3.1 長輸油氣管道管線巡護(hù)

傳統(tǒng)管理模式下長輸油氣管線的巡護(hù)管理工作主要有兩個(gè)方面的問題。

①由于整個(gè)輸油氣管線距離跨度極大，需要大量的巡線員，大量的工作人員在大跨度的空間下工作，給考核和跟蹤等管理工作帶來極大的困難；

②由于巡線員人數(shù)多，個(gè)人的文化水平和工作能力不同，在對管線隱患問題的判斷能力上存在主觀差異，工作質(zhì)量的評價(jià)很難復(fù)核，嚴(yán)重的影響了巡護(hù)的質(zhì)量，增加了事故發(fā)生的概率。

針對傳統(tǒng)管理模式的缺點(diǎn)，引入智能化新技術(shù)解決方案，即使用地理信息系統(tǒng)平臺對巡線員進(jìn)行空間定位監(jiān)測。在智能化平臺中可以實(shí)時(shí)查看所有工作人員是否完成預(yù)定巡查路線、是否在重要必經(jīng)區(qū)域停留詳細(xì)巡查，高效、高質(zhì)量的完成巡護(hù)工作的管理和考核難題。除此之外還可以加入無人機(jī)輔助進(jìn)行巡線工作，通過航拍沿線圖像，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的分析處理幫助預(yù)警高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段。在輸油氣管線中最重要的設(shè)備泵機(jī)的安全運(yùn)維中建設(shè)全數(shù)字化自動監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)泵機(jī)實(shí)時(shí)的震動監(jiān)測和工作狀態(tài)監(jiān)測，對設(shè)備的溫度、負(fù)載、壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并分析，當(dāng)出現(xiàn)超過限定值的時(shí)候自動報(bào)警，保障了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 油氣管道及其附屬設(shè)施的檢驗(yàn)檢測

在油氣管道設(shè)施檢驗(yàn)檢測的工作中會需要存儲和處理大量的信息，在其中引入大數(shù)據(jù)技術(shù)將極大提升檢測工作的效率和質(zhì)量。由于檢驗(yàn)檢測對數(shù)據(jù)存儲能力以及計(jì)算能力的要求非常高，智能化技術(shù)的突破和發(fā)展更容易在檢驗(yàn)檢測方面找到應(yīng)用場景。與其他工作不同的是，管道檢驗(yàn)檢測工作具有極強(qiáng)的專業(yè)性，需要極高的建模、解析、計(jì)算性能。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)檢測分析模型，通常是依托傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷奶攸c(diǎn)導(dǎo)致了其計(jì)算結(jié)果的精度和效果受限于邊界條件的精準(zhǔn)度和變量的數(shù)量，所以就需要大量的樣本進(jìn)行批量計(jì)算[4]。

3.3 長輸油氣管道管理移動辦公應(yīng)用

在長輸油氣管道管理工作中，因?yàn)榭臻g尺度跨度極大，涉及工作人員數(shù)量多且相對分散，移動辦公的應(yīng)用極度貼合這種工作管理模式。在日常辦公管理、場站和線路的巡檢以及外線應(yīng)急工作中均能起到良好應(yīng)用效果?；谝苿討?yīng)用的工業(yè)化軟件也逐步成為管理和流程控制的新興工具。移動應(yīng)用由于其便于攜帶、操作簡便、數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，尤其適合油氣管道行業(yè)。如外管道線路管理的作業(yè)場所多在野外，而管道相關(guān)數(shù)據(jù)繁雜，存有歷史數(shù)據(jù)的臺賬、資料等由于體積過大，無法隨身攜帶，導(dǎo)致工作效率較低。但移動應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了歷史資料實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)查詢，線路業(yè)務(wù)隨時(shí)終端辦理，極大地提高了工作效率。在站場區(qū)域，設(shè)備的維修能夠通過防爆終端的移動應(yīng)用進(jìn)行合理調(diào)度安排，防止出現(xiàn)維修不足或維修過剩的情況；同時(shí)，還能方便操作人員實(shí)時(shí)查看設(shè)備信息、備品備件、歷史維修記錄，節(jié)省了工作時(shí)間[5]。

4 結(jié)語

作為專業(yè)的長輸油氣管道，必須在規(guī)劃的最開始就根據(jù)相關(guān)行業(yè)的管理規(guī)范開展完備、系統(tǒng)的管道建設(shè)工作，尤其是信息化、智能化管理，建立起完善的長輸油氣管道信息化、智能化管理系統(tǒng)，詳細(xì)收集、錄入各階段管道的數(shù)據(jù)和信息，建立系統(tǒng)的長輸油氣管道全生命周期數(shù)據(jù)庫，從可研開始，到設(shè)計(jì)、施工、竣工，再到最后的運(yùn)營管理，要充分發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的作用，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)長輸油氣管道管理的自動化水平，并進(jìn)一步在長輸油氣管道管理中，提高數(shù)據(jù)采集、分析、預(yù)警的智能化能力，從根本上降低管道風(fēng)險(xiǎn)，提升管道管理質(zhì)量。