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一、背景情況

      傳統(tǒng)的以人巡為主的管道巡護(hù)方式在時(shí)間、空間、質(zhì)量和效率上已難以應(yīng)對(duì)當(dāng)前長輸管道不斷增加的外部安全風(fēng)險(xiǎn)。暴露出當(dāng)前管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)底數(shù)仍然不清、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)水平不高、健康管理手段落后、風(fēng)險(xiǎn)化解能力有限等突出問題。強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)管道運(yùn)行安全管理，增強(qiáng)管道風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，加強(qiáng)源頭治理，防止認(rèn)不清、想不到、管不到的問題發(fā)生。

二、主要任務(wù)

       針對(duì)長距離輸水、輸油、輸氣管道安全監(jiān)測(cè)預(yù)警，我們開發(fā)了一套長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)，采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和人工智能等前列技術(shù)和設(shè)備彌補(bǔ)人工巡檢的短板，為供油供氣供水管道保護(hù)提供了新的解決方案。長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)的主要任務(wù)有以下幾點(diǎn)：

（一）長輸管網(wǎng)前端感知系統(tǒng)建設(shè)。對(duì)新改擴(kuò)建的長距離輸送管道基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，安裝前端感知物聯(lián)設(shè)備，與項(xiàng)目同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步竣工驗(yàn)收，并將物聯(lián)數(shù)據(jù)接入安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

（二）長輸管網(wǎng)綜合管理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)。在原有長輸管網(wǎng)普查成果基礎(chǔ)上，對(duì)地下管線基礎(chǔ)信息進(jìn)行詳查，查清城市區(qū)地下管線、長距離輸水、輸油、輸氣管道現(xiàn)狀，掌握各類地下管線的埋設(shè)分布、位置關(guān)系、運(yùn)行年限、產(chǎn)權(quán)歸屬等基本情況。

（三）長輸管網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。依托長輸管線綜合管理信息數(shù)據(jù)庫和前端感知系統(tǒng)，綜合運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、二三維一體化GIS等信息技術(shù)，建設(shè)地下管網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，真實(shí)再現(xiàn)各類管網(wǎng)精確位置信息、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地下空間中各類管線的感知、分析、監(jiān)測(cè)、服務(wù)、運(yùn)管、維護(hù)，保障城市生命線安全運(yùn)行。

（四）信息動(dòng)態(tài)更新機(jī)制的完善。長輸管線建設(shè)單位要嚴(yán)格執(zhí)行地下管線覆土前竣工測(cè)量制度，嚴(yán)格按照長輸管道安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分類，通過標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)交換與共享服務(wù)，保障地下管網(wǎng)信息實(shí)時(shí)更新。

（五）實(shí)現(xiàn)地下管網(wǎng)安全運(yùn)行管理“一張圖”。各管線權(quán)屬單位的專業(yè)管線信息管理平臺(tái)要與城市生命線（地下管網(wǎng)）安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)坐標(biāo)一致、平臺(tái)兼容、數(shù)據(jù)同源、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，構(gòu)建基于“一張圖”管理的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，促進(jìn)各管線信息平臺(tái)高效協(xié)同，為長輸管道的安全運(yùn)行、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、隱患處置、模擬分析以及相關(guān)工程設(shè)計(jì)與施工提供科學(xué)支撐。

（六）管道安全預(yù)警系統(tǒng)成果應(yīng)用的深化。創(chuàng)建“前端感知—風(fēng)險(xiǎn)定位—專業(yè)評(píng)估—預(yù)警聯(lián)動(dòng)”的城市生命線安全運(yùn)行與管控精細(xì)化治理模式，研究數(shù)據(jù)挖掘、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、模擬仿真等關(guān)鍵技術(shù)，定期出具城市生命線（地下管網(wǎng)）安全運(yùn)行報(bào)告，為城市安全風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急決策提供科學(xué)依據(jù)、技術(shù)支持和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)。

三、系統(tǒng)種類

      長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)也稱管道在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、管道安全監(jiān)測(cè)(檢測(cè))系統(tǒng)，具體有哪些內(nèi)容呢，杭州邁煌做如下闡述，可供參考，根據(jù)輸送不同的介質(zhì)，系統(tǒng)采用的方案也有所區(qū)別，大致可分為電學(xué)式和光纖式：

（一）電學(xué)式長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)

1、水聽器高頻壓力計(jì)漏損監(jiān)測(cè)方案

      主要針對(duì)供水、輸水管道泄漏（滲漏、漏損、泄露）水錘監(jiān)測(cè)，方案包括水聽器陣列和高頻壓力計(jì)陣列等套件，通過4G或者光纖等傳輸方式上傳到中控中心，部署在云端的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)5升/分鐘的微小漏損監(jiān)測(cè)和報(bào)警，5升/秒的爆管大漏損事件監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

2、次聲波泄漏監(jiān)測(cè)方案

      主要針對(duì)輸氣管道泄漏監(jiān)測(cè)，方案包括通過安裝次聲波傳感器，當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，管道內(nèi)部介質(zhì)產(chǎn)生振蕩，在泄漏點(diǎn)處形成密度波，同時(shí)管道內(nèi)產(chǎn)生泄漏后的次聲波，通過數(shù)字化儀采集分析后上傳至中心站，結(jié)合聲速及時(shí)間差判定泄漏位置，系統(tǒng)軟件依據(jù)壓力、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后自動(dòng)報(bào)警并提供準(zhǔn)確泄漏位置。

3、負(fù)壓波監(jiān)測(cè)泄漏監(jiān)測(cè)方案

      主要針對(duì)輸油管道泄漏檢測(cè)，方案主要有負(fù)壓波傳感器配套含有濾波子程序和圖像處理算法的檢測(cè)系統(tǒng)軟件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油管道泄漏定位檢測(cè)，定位精度不太在±100米左右。

（二）光纖式長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)

      該類型的系統(tǒng)有分布式光纖傳感監(jiān)測(cè)方案和光纖光柵傳感監(jiān)測(cè)方案，該類型長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)可運(yùn)用于輸水、輸氣、輸油管道泄露監(jiān)測(cè)，全程無源，安全系數(shù)高，傳輸距離遠(yuǎn)，可以監(jiān)測(cè)管線長度40KM左右，定位精度高，以40KM管線長度為例，0.1毫秒為一個(gè)全線檢測(cè)周期，可準(zhǔn)確定位在10米以內(nèi)。

1、分布式光纖傳感監(jiān)測(cè)方案

該方案有分布式光纖聲波振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(DAS)、分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)(DTS)，分布式溫度應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(BOTDA)，還有一個(gè)光纖水聽器偵聽傳感系統(tǒng)也可以歸到該類別,該分布式光纖傳感監(jiān)測(cè)方案的系統(tǒng)及產(chǎn)品可以點(diǎn)擊http://9k567.cn/jty.html查看。

2、光纖光柵傳感監(jiān)測(cè)方案

       該方案主要包含用于測(cè)量高頻率物理量變化的新一代高性能波長信號(hào)解調(diào)儀器，適用于光纖光柵溫度、應(yīng)變、壓力、位移等多種類型的光纖光柵傳感器和監(jiān)測(cè)軟件組成。采用掃描激光器+并行光譜探測(cè)技術(shù)（光源輸出光功率利用率高達(dá)85%以上，相比傳統(tǒng)的ASE+可調(diào)濾波器技術(shù)，光源輸出功率提高了100倍以上，電源功耗則下降50%，光源有效使用壽命提高10年以上），可對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)光纖傳輸線路損耗或光分路器級(jí)連損耗導(dǎo)致的微弱光纖光柵傳感信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，具有4個(gè)同步測(cè)量通道，同步掃描頻率可在1～50Hz之間設(shè)定，內(nèi)置在線校準(zhǔn)波長參考模塊，出廠后無需校準(zhǔn)，在0～40℃溫度范圍內(nèi)可保證±5pm的長期測(cè)量精度。

（三）其他

其他方案包括AI視覺算法分析技術(shù)、無人機(jī)巡護(hù)、管道電位分析識(shí)別技術(shù)等都有挺好的前景。

四、總結(jié)

      長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)是一種科學(xué)的管道安全預(yù)警工具，預(yù)警系統(tǒng)具有準(zhǔn)確的定位功能，能夠在事件發(fā)生后迅速確定其發(fā)生的具體位置，為管道維護(hù)人員提供及時(shí)和準(zhǔn)確的信息，以便于他們采取有效的應(yīng)對(duì)措施，無論使用哪種解決方案在一定程度上都可以可以提升管道的安全運(yùn)營水平，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，提升管道運(yùn)營效率。在今后的管道運(yùn)營中，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的長輸管道安全預(yù)警系統(tǒng)，以保障管道的安全順利運(yùn)營。