數(shù)字天然氣管道的建設(shè)與管理

何 江

（西南油氣田分公司蜀南氣礦，四川瀘州 646001）

隨著信息技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)也在逐漸的普及，被各個領(lǐng)域廣泛的運(yùn)用。傳統(tǒng)的管道運(yùn)輸模式已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)階段的需求，在數(shù)字地球的基礎(chǔ)上，數(shù)字天然氣管道逐漸出現(xiàn)，數(shù)字天然氣管道無論在管道的運(yùn)營方面，還是管道的管理方面，數(shù)字技術(shù)推動了天然氣管道的發(fā)展，適應(yīng)當(dāng)前時代的需求。利用信息技術(shù)，將天然氣管道的各種信息進(jìn)行匯總整理，建立數(shù)據(jù)庫，并且設(shè)置合理的軟件，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)數(shù)據(jù)提取與運(yùn)用，同時還可以更改相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。在天然氣管道的建設(shè)中，數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用對天然氣管道的發(fā)展有著重要的作用，保證天然氣管道的安全運(yùn)行[1]。

1 數(shù)字天然氣管道的概念

在天然氣管道建設(shè)完成后，對天然氣管道建設(shè)中出現(xiàn)的眾多數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行有效的收集，并將收集后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總且傳輸?shù)椒?wù)器上，經(jīng)過科學(xué)化的管理，運(yùn)用多種數(shù)字技術(shù)，對天然氣管道的建設(shè)進(jìn)行數(shù)字化管理，這就是數(shù)字天然氣管道。在天然氣管道運(yùn)行的各個環(huán)節(jié)中，都有一種或者多種數(shù)字技術(shù)運(yùn)用在其中，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的整合，為天然氣管道的施工建設(shè)、維修提供數(shù)據(jù)支持[2]。

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

在數(shù)字天然氣管道的設(shè)計中，應(yīng)充分運(yùn)用GPS 技術(shù)、GIS技術(shù)以及遙感技術(shù)等多種數(shù)字技術(shù)構(gòu)建信息系統(tǒng)，其可以收集管道周圍的環(huán)境信息，制定科學(xué)合理的施工位置[3]。

在數(shù)字天然氣管道設(shè)計之初，應(yīng)充分運(yùn)用GPS 技術(shù)、GIS技術(shù)以及遙感技術(shù)等技術(shù)對天然氣管道周圍的環(huán)境進(jìn)行勘查，結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息科學(xué)合理設(shè)計天然氣管道。將天然氣管道施工地區(qū)的環(huán)境條件、氣候因素以及地質(zhì)因素進(jìn)行匯總，建立數(shù)據(jù)庫，為該地區(qū)的數(shù)字天然氣管道建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

數(shù)字天然氣管道的路徑的選擇。要設(shè)計多項(xiàng)天然氣管道路線，擇優(yōu)選擇，選擇性價比最高的天然氣管道路徑，路線的選擇影響著天然氣的高效運(yùn)行。

2.2 數(shù)字天然氣管道的施工

在數(shù)字天然氣管道的施工過程中，要嚴(yán)格按照施工要求，依據(jù)施工順序進(jìn)行施工，使用嚴(yán)密的測量儀器在天然氣管道施工建設(shè)前，將施工建設(shè)所需的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，同時將數(shù)據(jù)信息納入計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，形成數(shù)據(jù)信息，以供參考。在完成測量后，進(jìn)入到數(shù)字天然氣管道施工階段，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，將數(shù)字天然氣管道施工過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入，不斷完善天然氣管道建設(shè)的數(shù)據(jù)信息。依據(jù)施工測量前所獲取的數(shù)據(jù)調(diào)整天然氣管道的施工方案，使得該施工方案更加符合現(xiàn)場施工要求，確保數(shù)字天然氣管道在施工完成后能夠穩(wěn)定高效的運(yùn)行。在施工結(jié)束后，要檢查數(shù)字天然氣管道的各個環(huán)節(jié)，將原始數(shù)據(jù)信息予以記錄收集，為天然氣管道后期的維修工作提供數(shù)據(jù)支持[4]。

3 數(shù)字天然氣管道的管理

為了實(shí)現(xiàn)對數(shù)字天然氣管道的建設(shè)與管理，需要注重管理軟件的設(shè)計，其可以將數(shù)字平臺的作用充分的發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)數(shù)字天然氣管道的有效管理。

3.1 SCADA系統(tǒng)

在數(shù)字天然氣管道管理軟件中，SCADA 系統(tǒng)占據(jù)重要位置，也就是說數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)是集測量技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)為一體的綜合性集成控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的有效運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字天然氣管道的實(shí)時監(jiān)控與調(diào)度。另外，在該系統(tǒng)的運(yùn)用中，為了實(shí)現(xiàn)對天然氣管道系統(tǒng)進(jìn)氣、計量、輸配、調(diào)壓全過程的監(jiān)控、管理和調(diào)度，引進(jìn)了先進(jìn)的PLC 技術(shù)、RTU技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，同時也融合了SCADA/HMI 技術(shù)、客戶/服務(wù)器技術(shù)，也實(shí)現(xiàn)了天然氣管道的生產(chǎn)信息、官網(wǎng)狀況的自動化收集，也能完成數(shù)據(jù)的分類整理、傳輸、處理與儲存。數(shù)據(jù)信息的儲存，為數(shù)字天然氣管道的故障分析、輔助決策、輸配的優(yōu)化調(diào)度奠定了基礎(chǔ)，也保障了天然氣輸送越來越安全、高效[5]。

3.2 GIS系統(tǒng)

在計算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的同時，GIS 技術(shù)也在高速的發(fā)展，同時GIS 技術(shù)如計算機(jī)技術(shù)一樣，被運(yùn)用在各個領(lǐng)域中。該技術(shù)可與其他相關(guān)技術(shù)聯(lián)合使用，發(fā)揮出“1+1＞2”的作用。即GIS 地圖就是由GIS 技術(shù)與遙感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)等多種技術(shù)聯(lián)合建立的，在數(shù)字天然氣管道的建設(shè)中，GIS 地圖發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其既可以體現(xiàn)出天然氣管道的地理信息，同時也可以通過這種技術(shù)方式獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，另外，也可以利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)對天然氣管道數(shù)據(jù)信息進(jìn)行修改管理，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)字天然氣管道數(shù)據(jù)信息的科學(xué)化管理。GIS地圖可以將數(shù)字天然氣管道清晰、立體地展現(xiàn)在人們面前，人們可以了解數(shù)字天然氣管道的分布情況，實(shí)現(xiàn)對各個數(shù)字天然氣管道的有效管理[6]。

3.3 管道智能巡檢系統(tǒng)

數(shù)字天然氣管道正式投入運(yùn)營過程中，數(shù)字天然氣管道長期放置在野外，并未安排相關(guān)人員對數(shù)字天然氣管道進(jìn)行看管，促使數(shù)字天然氣管道存在著諸多安全隱患，即包含人為因素、自然條件因素等多個方面。為了保證數(shù)字天然氣管道的安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，需定期對數(shù)字天然氣管道進(jìn)行維修檢查，將安全隱患予以排除。為了提升維修排查的工作效率，可以采用數(shù)字天然氣管道智能巡檢系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理、信息化管理。數(shù)字天然氣管道智能巡檢系統(tǒng)主要利用CPS 技術(shù)、GIS 技術(shù)以及計算機(jī)通信技術(shù)等多種數(shù)字技術(shù)構(gòu)建，通過對數(shù)字天然氣管道數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集管理，最大限度地保障了數(shù)字天然氣管道的安全運(yùn)行[7]。

3.4 視頻和音頻監(jiān)控系統(tǒng)

在數(shù)字天然氣管道管理中，輸氣場站占據(jù)著重要位置。為保障天然氣管道運(yùn)行高效、安全，其需監(jiān)控輸氣場站，即運(yùn)用多種先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)予以實(shí)時監(jiān)控。應(yīng)利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，即運(yùn)用視頻技術(shù)、音頻技術(shù)以及通信技術(shù)等，同時也需要運(yùn)用計算機(jī)軟件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及自動化技術(shù)等多項(xiàng)數(shù)字技術(shù)，使得監(jiān)控系統(tǒng)的功能較為強(qiáng)大，性價比較高，在數(shù)字天然氣管道管理中，運(yùn)用該監(jiān)控系統(tǒng)能夠?yàn)閿?shù)字天然氣管道的運(yùn)行保駕護(hù)航。通過監(jiān)控系統(tǒng)輸氣場站的工作人員能夠?qū)崟r掌握現(xiàn)場出現(xiàn)的突發(fā)問題，及時做出應(yīng)對措施加以解決。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國已然進(jìn)入到數(shù)字化信息時代，數(shù)字技術(shù)被廣泛地運(yùn)用在各個領(lǐng)域中。天然氣管道建設(shè)也應(yīng)利用數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字天然氣管道的建設(shè)。在天然氣管道建設(shè)中，各個環(huán)節(jié)都離不開數(shù)字技術(shù)的有效運(yùn)用，從天然氣管道的設(shè)計、施工再到維修，都離不開數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用。數(shù)字天然氣管道的建設(shè)，促使天然氣管道的管理工作效率提升，推動天然氣管道的快速發(fā)展。數(shù)字天然氣管道技術(shù)的運(yùn)用，可以降低傳統(tǒng)天然氣管道存在的安全隱患，符合環(huán)保理念，又可以提升天然氣管道的管理水平。