對(duì)跨國(guó)數(shù)字化管道建設(shè)的分析與建議

□ 文/彭曄 劉志廣 張偉 楊旭光

一、跨國(guó)長(zhǎng)輸管道建設(shè)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，油氣資源需求不斷增加。在這種情況下，我國(guó)加大了對(duì)外油氣管道建設(shè)投資?？鐕?guó)油氣管道工程建設(shè)業(yè)務(wù)，呈現(xiàn)出時(shí)間緊、任務(wù)重、難度大等特點(diǎn)，面臨如下諸多難題與挑戰(zhàn)：

一是管道工程項(xiàng)目從立項(xiàng)建設(shè)到投入運(yùn)行周期比較長(zhǎng)，涉及中外單位復(fù)雜，參與人員眾多，承包商隊(duì)伍技術(shù)能力和管理能力參差不齊，協(xié)調(diào)管理難度大，協(xié)同作業(yè)能力需加強(qiáng)。二是尚未建立有效的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、進(jìn)度預(yù)警、資源統(tǒng)籌機(jī)制，加上復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，造成項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度無(wú)法合理科學(xué)把控。三是竣工資料尚未電子化，整理歸檔不及時(shí)，無(wú)法保證準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

綜合上述問(wèn)題，為提高管道建設(shè)質(zhì)量，確保管道安全平穩(wěn)運(yùn)行，管道業(yè)主單位應(yīng)按照全生命周期管理理念，打通設(shè)計(jì)、采辦、施工各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)通道，針對(duì)跨國(guó)管道工程特點(diǎn)，對(duì)工程全過(guò)程數(shù)據(jù)采集、移交、共享，以完成數(shù)字化向采辦、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維等環(huán)節(jié)延伸。

二、數(shù)字化管道及建設(shè)內(nèi)容

數(shù)字化管道可以定義為管道虛擬表示，能夠匯集管道的自然和人文信息，人們可以對(duì)該虛擬體進(jìn)行探查和互動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)，數(shù)字化管道是應(yīng)用遙感（RS）、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)（DCS）或SCADA系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)、現(xiàn)代通信等高科技手段，對(duì)管道資源、環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)字化、數(shù)字整和、仿真等信息集成的應(yīng)用系統(tǒng)，并在可視化條件下提供決策支持和服務(wù)。

數(shù)字化管道建設(shè)可以分為三個(gè)階段：勘查設(shè)計(jì)階段、工程建設(shè)階段和運(yùn)營(yíng)管理階段。這三個(gè)階段是互相銜接，互為數(shù)據(jù)源的。整個(gè)數(shù)據(jù)管道是圍繞空間數(shù)據(jù)中心（空間數(shù)據(jù)庫(kù)）為核心建設(shè)起來(lái)的。空間數(shù)據(jù)中心用來(lái)管理、存儲(chǔ)和共享數(shù)字管道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中獲得的所有數(shù)據(jù)。

在勘察階段，數(shù)字化管道的主要任務(wù)是利用衛(wèi)星遙感與數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)進(jìn)行選線(xiàn)，獲取管線(xiàn)兩側(cè)各200米范圍內(nèi)的沿線(xiàn)四維數(shù)據(jù)，并應(yīng)用GIS與GPS，初步建立起了包括管道沿線(xiàn)地形、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)等內(nèi)容的管道信息管理系統(tǒng)，包括遙感圖像處理系統(tǒng)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量處理系統(tǒng)、數(shù)字化管道可研系統(tǒng)、地質(zhì)測(cè)量信息系統(tǒng)、數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)和通信設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

在工程建設(shè)階段，數(shù)字化管道可提供多種互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)，如管道建設(shè)者可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查看不同比例管道及其沿線(xiàn)周邊環(huán)境的直觀信息，也可查看某一天、某一道工序環(huán)節(jié)的進(jìn)度，甚至每道焊口的焊工信息、無(wú)損檢測(cè)影像、焊工檔案、焊口坐標(biāo)值及埋深等基本信息，包括數(shù)字工地搭建、通信網(wǎng)絡(luò)搭建、數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)、項(xiàng)目過(guò)程管理系統(tǒng)、竣工資料管理系統(tǒng)和可視化應(yīng)用平臺(tái)。

在運(yùn)營(yíng)管理階段，數(shù)字化管道的建設(shè)包括生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)、管道完整性管理系統(tǒng)和企業(yè)ERP系統(tǒng)。在現(xiàn)場(chǎng)施工數(shù)據(jù)中，大部分?jǐn)?shù)據(jù)是不可逆的或可逆的。及時(shí)采集和保存建設(shè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)成果數(shù)字化移交、采辦階段的數(shù)字化移交、施工階段的數(shù)字化移交進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范，可以更好地為管道運(yùn)行階段服務(wù)，所以，工程建設(shè)階段是數(shù)字化管道建設(shè)最重要的階段。

三、跨國(guó)數(shù)字化管道建設(shè)層級(jí)

對(duì)于跨國(guó)管道來(lái)說(shuō)，由于項(xiàng)目經(jīng)過(guò)多個(gè)國(guó)家，各個(gè)所在國(guó)有其獨(dú)特的法律和所遵循的規(guī)范，一般會(huì)在不同國(guó)家成立項(xiàng)目公司，負(fù)責(zé)建設(shè)運(yùn)營(yíng)過(guò)境國(guó)內(nèi)的一段管道。盡管如此，一段管道作為一個(gè)獨(dú)立的水力系統(tǒng)，由管道建設(shè)出資方統(tǒng)一部署，劃分出合適的層級(jí)，規(guī)劃出各層級(jí)的功能需求，再由各個(gè)國(guó)家的項(xiàng)目公司統(tǒng)一遵照?qǐng)?zhí)行，將會(huì)便于整個(gè)數(shù)字化管道建設(shè)，如圖所示。

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目層級(jí)的劃分，對(duì)于數(shù)字化管道的管理，將會(huì)變得更加清晰明確，以便于明確相應(yīng)的工作任務(wù)，劃分相應(yīng)的工作責(zé)任，指明后續(xù)的數(shù)字化管道建設(shè)實(shí)施路徑。中心級(jí)：對(duì)于整條管道項(xiàng)目的出資方來(lái)說(shuō)，其業(yè)務(wù)重點(diǎn)是對(duì)眾多項(xiàng)目公司進(jìn)行的管理控制，對(duì)處于不同國(guó)家的項(xiàng)目公司之間，進(jìn)行的資源協(xié)調(diào)、業(yè)務(wù)支持。項(xiàng)目公司級(jí)：對(duì)于處于各個(gè)國(guó)家的項(xiàng)目公司來(lái)說(shuō)，其業(yè)務(wù)重點(diǎn)是負(fù)責(zé)各個(gè)過(guò)境國(guó)內(nèi)管道的建設(shè)運(yùn)行管理工作，按照工程項(xiàng)目管理模式，確保所在國(guó)項(xiàng)目按計(jì)劃、可控地進(jìn)行，需要通過(guò)匯總的數(shù)據(jù)，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)生產(chǎn)過(guò)程和管理進(jìn)行全程監(jiān)控?？偘碳?jí)：對(duì)于項(xiàng)目總包商來(lái)說(shuō)，其業(yè)務(wù)重點(diǎn)是工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，在項(xiàng)目公司管理與指導(dǎo)下，完成各項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)工作任務(wù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，需要在現(xiàn)場(chǎng)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集。

對(duì)于建設(shè)時(shí)期，總包商負(fù)責(zé)將建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，按照一定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間間隔或?qū)崟r(shí)收集、匯總、建模，并移交其業(yè)主，即項(xiàng)目公司。項(xiàng)目公司從總包商處得到數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和使用，保證建設(shè)時(shí)期對(duì)項(xiàng)目建設(shè)全方位監(jiān)管，同時(shí)留存以待未來(lái)運(yùn)行時(shí)期管道相關(guān)管理部門(mén)的工作需要。項(xiàng)目出資方，即整個(gè)管道的出資方，依據(jù)公司定位，選取合適的管道數(shù)據(jù)，要求項(xiàng)目公司上報(bào)相關(guān)管道數(shù)據(jù)，用于輔助公司進(jìn)行建設(shè)、投資等方面進(jìn)行重大決策。

四、跨國(guó)數(shù)字化管道實(shí)施策略

首先，需要總體規(guī)劃，分步實(shí)施。跨國(guó)數(shù)字化管道建設(shè)工作內(nèi)容繁雜，需要從整個(gè)管線(xiàn)出資方整體信息化規(guī)劃角度統(tǒng)籌考慮。同時(shí)，需要考慮各個(gè)項(xiàng)目公司管理模式具有特殊性，只有通過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃才能保證數(shù)字化管道建設(shè)的一致性、可發(fā)展型、數(shù)據(jù)共享性；分布實(shí)施可保障數(shù)字化管道的建設(shè)質(zhì)量和滿(mǎn)足各項(xiàng)目公司的個(gè)性化應(yīng)用需求。其次，保證標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。根據(jù)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際情況，兼顧管道運(yùn)營(yíng)期的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)需求，形成統(tǒng)一的信息分類(lèi)編碼標(biāo)準(zhǔn)和屬性信息指標(biāo)體系等方面的標(biāo)準(zhǔn)，以確保數(shù)據(jù)統(tǒng)一和信息共享。形成數(shù)據(jù)采集實(shí)施技術(shù)規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)，各參建單位嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。

再其次，需要化繁為簡(jiǎn)，因地制宜。由于跨國(guó)管道地理的復(fù)雜性（社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、政治風(fēng)險(xiǎn)等會(huì)造成數(shù)據(jù)收集困難），對(duì)數(shù)字化管道實(shí)施管理也提出了更多要求。

隨著互聯(lián)網(wǎng)與油氣儲(chǔ)運(yùn)建設(shè)行業(yè)進(jìn)一步融合，建設(shè)數(shù)字化管道，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化移交、全智能化運(yùn)營(yíng)、全生命周期管理，正成為行業(yè)發(fā)展新目標(biāo)?？鐕?guó)管道的數(shù)字化建設(shè)，將會(huì)降低公司運(yùn)營(yíng)成本，提供決策信息，保障管道運(yùn)行安全，提高生產(chǎn)管理質(zhì)量，為建設(shè)世界一流企業(yè)助力。