城鎮(zhèn)燃氣智能管網(wǎng)生產(chǎn)運營技術(shù)管理的研究

王燦洪

（廣州元亨燃氣有限公司，廣東廣州 510600）

0 引言

城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)智能化建設(shè)，是燃氣企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，推動城鎮(zhèn)燃氣智能管網(wǎng)使用，能夠有效提升城鎮(zhèn)燃氣使用質(zhì)量。由于傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的智能化水平不高，與目前先進發(fā)展技術(shù)水平不完全匹配，因此，相關(guān)燃氣企業(yè)有必要加快燃氣智能管網(wǎng)建設(shè)水平，提高燃氣管網(wǎng)智能化水平，使運維更精準、管理更高效、隱患排查更全面，進一步保障城鎮(zhèn)居民安全平穩(wěn)地使用燃氣。

1 智能管網(wǎng)功能

1.1 感知功能

燃氣智能管網(wǎng)感知功能只要體現(xiàn)在信息收集上，賦予燃氣管網(wǎng)更多“智慧”，并有針對性地在海量信息中進行有效信息的提取和整理。由于智能管網(wǎng)自身的系統(tǒng)存在大量的信息，對管網(wǎng)外部的影響較大。同時，管網(wǎng)信息包括固化信息和動態(tài)信息，固化信息是管網(wǎng)本身輸送的介質(zhì)信息；動態(tài)化信息是管網(wǎng)在運行生產(chǎn)過程中輸送的運行信息。智能管網(wǎng)在介質(zhì)信息的輸送上，主要包括燃氣成分、壓力、溫度、流量等相關(guān)的參數(shù)[1]。通過優(yōu)化相關(guān)參數(shù)信息，提升用戶使用體驗。管網(wǎng)系統(tǒng)的本體信息是將管網(wǎng)本身的信息生成動態(tài)信息，例如，在管道信息傳輸中，包括管道材質(zhì)、口徑、空間，以及管道運行過程中產(chǎn)生的腐蝕、泄漏等相關(guān)數(shù)據(jù)，并將此作為管網(wǎng)本質(zhì)安全性評定的參考數(shù)據(jù)。

1.2 分析和判斷功能

1.2.1 統(tǒng)計和預測功能

智能管網(wǎng)最基本的功能就是統(tǒng)計和預測，可以將管網(wǎng)運行的相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，確保提升數(shù)據(jù)分析的精確性；智能管網(wǎng)的預測功能主要表現(xiàn)在對未來某一時期系統(tǒng)運行情況進行預測，從而更好地把握智能管網(wǎng)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

1.2.2 穩(wěn)定性分析

智能管網(wǎng)利用自身的系統(tǒng)優(yōu)勢進行穩(wěn)定性的檢測和評定，通過對運行的定性和定量進行分析，對超標的燃氣信息進行預警，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比分析，保證分析結(jié)果符合系統(tǒng)實際運行情況。

1.2.3 風險分析

智能管網(wǎng)系統(tǒng)可有效對運行中出現(xiàn)的安全隱患進行分析，系統(tǒng)自身具備良好的風險評估能力，最大化提升相關(guān)設(shè)備運行的安全性和穩(wěn)定性，減少安全隱患的發(fā)生，并為相關(guān)措施的制定提供重要的參考依據(jù)。

1.2.4 自身的管理能力

智能管網(wǎng)系統(tǒng)在“動手”和“動腦”能力上具備良好的自控能力，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，均衡各類運行參數(shù)，同時能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進行修復，降低燃氣系統(tǒng)運行風險，推動智能管網(wǎng)向終極目標方向發(fā)展。

2 智能管網(wǎng)生產(chǎn)運營技術(shù)管理分析

2.1 生產(chǎn)運營技術(shù)

天然氣是一種高效的清潔能源，對于優(yōu)化城鎮(zhèn)的能源利用結(jié)構(gòu)、改善大氣污染情況至關(guān)重要。城鎮(zhèn)燃氣輸送管道系統(tǒng)是利用天然氣的重要組成部分，包括各級管網(wǎng)、調(diào)壓站、管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等部分組成，管道系統(tǒng)構(gòu)造如圖1所示。

圖1 城鎮(zhèn)燃氣智能管道輸配系統(tǒng)

在各項環(huán)保政策的不斷推動下，城市化進程不斷加快，有效帶動了天然氣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，到目前我國城鎮(zhèn)燃氣加速發(fā)展，管道燃氣普及率越來越高，正在逐步實現(xiàn)城鎮(zhèn)燃氣管道建設(shè)目標。

2.2 傳統(tǒng)城鎮(zhèn)燃氣智能化生產(chǎn)技術(shù)運行管理中存在的問題

2.2.1 缺乏智能化專業(yè)人才

傳統(tǒng)的燃氣行業(yè)智能化程度不高，人力資源結(jié)構(gòu)相對單一，缺少專業(yè)技能過硬、綜合素質(zhì)高的技能型人才?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+智慧燃氣”模式下，燃氣企業(yè)對專業(yè)人才的要求更高，要求相關(guān)人員必須具備優(yōu)秀的信息化素養(yǎng)，進而熟練操作各環(huán)節(jié)流程，減少燃氣管網(wǎng)隱患，降低安全事故的發(fā)生概率。

2.2.2 信息安全保障能力不足

“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云數(shù)據(jù)、5G技術(shù)、人工智能等大背景下，現(xiàn)代化信息技術(shù)快速發(fā)展，要求各行業(yè)與時俱進，緊跟時代，確保實現(xiàn)行業(yè)同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步運行目標，傳統(tǒng)的燃氣管網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)及運營情況存在信息安全保障問題，需要進一步提升各項信息的安全性，加強數(shù)據(jù)信息之間的共享能力，減少人力資源浪費的現(xiàn)象，進而推動城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)實現(xiàn)智能化生產(chǎn)目標。

2.2.3 數(shù)據(jù)采集和技術(shù)應(yīng)用有待進一步提升

在信息采集階段，存在一定的生產(chǎn)管理問題，各生產(chǎn)、管理部門責任劃分不夠明確，在具體生產(chǎn)運營過程中存在多套設(shè)備操作不同業(yè)務(wù)的現(xiàn)象。受傳統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)運行模式影響，無法保證巡檢工作人員在巡檢過程中的質(zhì)量和效率，部分采集到的數(shù)據(jù)的精準度和準確度無法達到標準[2]。

2.3 優(yōu)化城鎮(zhèn)燃氣智能管網(wǎng)生產(chǎn)運營技術(shù)管理水平措施

2.3.1 培養(yǎng)燃氣企業(yè)復合型人才

智能化技術(shù)實施的前提是構(gòu)建專業(yè)的智能化團隊，通過智能化成果的研發(fā)和系統(tǒng)測試，能夠提升燃氣智能管網(wǎng)實際應(yīng)用水平，進一步提升燃氣企業(yè)智能化生產(chǎn)經(jīng)營水平。為有效提升城鎮(zhèn)燃氣智能管網(wǎng)生產(chǎn)運營管理水平，需要定期對相關(guān)人員進行專業(yè)技術(shù)培訓，重點提升人員智能化設(shè)備操作能力，大力滲透“互聯(lián)網(wǎng)”+、物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等前沿技術(shù)，激發(fā)相關(guān)人員的創(chuàng)新思維能力，推動燃氣企業(yè)智能管網(wǎng)建設(shè)水平，從而更好服務(wù)于城鎮(zhèn)燃氣用戶。

2.3.2 提升燃氣智能管網(wǎng)系統(tǒng)信息保障能力

燃氣企業(yè)需要建立信息安全管理體系，結(jié)合當前前沿智能技術(shù)，全面提升相關(guān)燃氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的安全性，加強對信息數(shù)據(jù)的安全閉環(huán)管理。同時加強智能系統(tǒng)的風險管控，制定完善的管理制度，落實各種保障措施，形成對各項數(shù)據(jù)、容災備份等信息的保障能力，從而制定出更加科學的燃氣智能化應(yīng)用技術(shù)。

2.3.3 提升燃氣智能管網(wǎng)在城鎮(zhèn)中的應(yīng)用水平

安全運行、隱患風險、應(yīng)急保障是城鎮(zhèn)燃氣管理中的重中之重。燃氣輸配管網(wǎng)運用智能集輸，可以降低燃氣爆炸事故的發(fā)生率[3]。所以在確保安全性和穩(wěn)定性的前提下，要充分結(jié)合城鎮(zhèn)管網(wǎng)的高危險性特點，利用前沿智能技術(shù)，對燃氣管網(wǎng)實施智能化升級，逐步提升城鎮(zhèn)燃氣智能管網(wǎng)運營水平。

3 管理模式的探索

相關(guān)燃氣企業(yè)需要在傳統(tǒng)管網(wǎng)運行基礎(chǔ)上，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云數(shù)據(jù)、人工智能等前沿智能技術(shù)，增加智能化設(shè)備，逐步升級打造管線運行、檢測、維護一體化的智能管網(wǎng)運行模式。運維人員需提升智能管網(wǎng)知識技能，進一步提升智能化管理水平。企業(yè)內(nèi)部、外部交流，要充分利用前沿智能技術(shù)，如5G技術(shù)、云數(shù)據(jù)、云巡檢、人工智能等，提高溝通效率。要及時更新運維模式，增加升級智能設(shè)備模塊，在傳統(tǒng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)，升級對燃氣管網(wǎng)運行參數(shù)的監(jiān)控，利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)進行分析、預測，實現(xiàn)動態(tài)維保的目標，提升運維精度，進一步防止事故的發(fā)生。要利用大數(shù)據(jù)、云數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，構(gòu)建智能安全數(shù)據(jù)庫，不僅要實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，還要通過在數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建管道數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)可視化管理，提升智能管網(wǎng)的運行、輸配調(diào)度效果。

4 結(jié)論

綜上所述，城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)智能化管理是一項前沿的理論體系，燃氣相關(guān)企業(yè)需要積極運用前沿技術(shù)理念推動燃氣行業(yè)創(chuàng)新變革，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云數(shù)據(jù)、5G技術(shù)、人工智能等前沿技術(shù)，不斷對系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)整，使企業(yè)的運行、檢測、檢修、輸配調(diào)度、服務(wù)等能力得到全面提升，大大提高城鎮(zhèn)燃氣企業(yè)的綜合運營管理水平。