原油智慧長輸管道技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討

牛濤濤 馮志凱

摘要：我國的原油長輸管道隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)的發(fā)展，進(jìn)入了智慧管道時(shí)代，目前我國的智慧管道建設(shè)已經(jīng)逐漸智能化和數(shù)字化，但是還存在很多短板，必須通過建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫、智能采集、建立統(tǒng)一的管道數(shù)據(jù)中心等手段讓管道技術(shù)進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：智慧管道;物聯(lián)網(wǎng);大數(shù)據(jù);智能化;數(shù)據(jù)中心;

1引言

我國的原油長輸管道戰(zhàn)線非常的長，而且站點(diǎn)極多，這些原油管道遍布我國的大江南北，原油長輸管道會和自然環(huán)境、人文環(huán)境產(chǎn)生交集，一些突發(fā)因素，會影響原油管道的管理，為原油管道的帶來不安全因素，由此帶來了一些安全事故。傳統(tǒng)的原油管道管理，依靠人工，管理效率地下，而且消耗過多的人工成本，增加了長輸管道的運(yùn)營成本，也影響著原油管道的質(zhì)量。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高，管輸原油也向著智能化的方向發(fā)展，由此帶來了原油長輸智慧管道技術(shù)的新時(shí)代[1]。

2智慧管道提出的背景

智慧管道是伴隨著數(shù)字地球這一概念產(chǎn)生的，上世紀(jì)末，美國副總統(tǒng)戈?duì)柼岢隽藬?shù)字地球的概念，自此之后，全球開始進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，不論是地理信息技術(shù)，還是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，都迎來了一場新的革命，基于地理信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，原油管道的分布和運(yùn)行可以清楚的顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，技術(shù)人員可以對原油管道的運(yùn)行進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，還可以通過數(shù)字化技術(shù)對未來的管道進(jìn)行虛擬，原油管道的管理也日趨數(shù)字化。2008年，IBM提出了智慧地球，又一次將智慧管道的建設(shè)向前推進(jìn)了一步，2015年，李克強(qiáng)總理提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念，自此，中國進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。同年，我國能源部提出了通過“互聯(lián)網(wǎng)+”推動能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的指導(dǎo)意見，智慧管道就是在這樣一種背景下誕生的新時(shí)代的產(chǎn)物。

3智慧管道發(fā)展現(xiàn)狀

智能管道解決方案的理念是由通用電氣公司提出的，2015年該方案被美國哥倫比亞公司采用，智能管道解決方案利用了地理信息系統(tǒng)對智能管道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且將長輸管道的生產(chǎn)和風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行了整合，還結(jié)合了其他外部數(shù)據(jù)，例如地震和自然災(zāi)害等信息，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是開放的，該系統(tǒng)不但有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，還有預(yù)測功能，可以預(yù)測未來管道發(fā)展的方向，可以根據(jù)這些預(yù)測對管道的發(fā)展做出及時(shí)調(diào)整。我國的智能管道項(xiàng)目建設(shè)起步較晚，自2014年，由中石化公司牽頭開啟了智能管道項(xiàng)目，使得原油長輸管道進(jìn)入了數(shù)字化時(shí)代，該管道項(xiàng)目可以對管道的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以對管道的隱患進(jìn)行治理，還有應(yīng)急相應(yīng)和綜合管理功能，除此之外，該項(xiàng)目還有業(yè)務(wù)培訓(xùn)的功能，還可以對管道的缺陷進(jìn)行預(yù)測，對管道的隱患進(jìn)行報(bào)警，生產(chǎn)者可以及時(shí)了解管道事故的現(xiàn)場，讓事故造成的損失降到最低[2]。

4智慧管道技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

4.1讓數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)全面統(tǒng)一，讓各個(gè)系統(tǒng)互相聯(lián)通

我國的石油信息化已經(jīng)形成了一定的發(fā)展規(guī)模，并且根據(jù)側(cè)重點(diǎn)不同，建立了多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，ERP系統(tǒng)負(fù)責(zé)的是對設(shè)備和物資等業(yè)務(wù)建立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，PCM系統(tǒng)負(fù)責(zé)的是管道項(xiàng)目的工程施工和投產(chǎn)，PPS系統(tǒng)負(fù)責(zé)的是原油管道的生產(chǎn)運(yùn)營和調(diào)度，讓原油管道的管理從分散到集中，PIS系統(tǒng)負(fù)責(zé)的是管道的日常管理和風(fēng)險(xiǎn)識別，這些系統(tǒng)的分工不同，幾乎涵蓋了管道從建設(shè)到運(yùn)行的所有需求，但是這些系統(tǒng)也因?yàn)閭?cè)重點(diǎn)不同，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)也各有不同，容易產(chǎn)生冗余信息，也容易產(chǎn)生信息的重復(fù)上報(bào)，而且數(shù)據(jù)庫的兼容性不好，信息無法實(shí)現(xiàn)共享，因此，未來的智慧管道的發(fā)展趨勢是建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，讓這些數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一和融合，讓數(shù)據(jù)庫的格式進(jìn)一步統(tǒng)一，盡量實(shí)現(xiàn)智慧管道數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)統(tǒng)一和共享，讓數(shù)據(jù)庫涵蓋智慧管道的全生命周期，進(jìn)入全智能化運(yùn)營時(shí)代[3]。

4.2讓數(shù)據(jù)的采集進(jìn)一步健全，利用管道物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，讓管道更加智能化。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智慧管道技術(shù)的有效補(bǔ)充，通過物聯(lián)網(wǎng)的采集傳輸技術(shù)，可以讓各站點(diǎn)的運(yùn)行數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)采集，可以及時(shí)預(yù)測自然災(zāi)害，也可以及時(shí)預(yù)測管道泄露，預(yù)測管道的運(yùn)行故障等。物聯(lián)網(wǎng)的感知層，是物聯(lián)網(wǎng)的最核心部分，可以對信息進(jìn)行采集，還可以預(yù)測管道泄露和自然災(zāi)害，及時(shí)監(jiān)測管道的線路動態(tài)，物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)路層，可以通過無線通信技術(shù)和有線通信技術(shù)傳輸感知層獲得的信息，例如現(xiàn)代熱門的無人機(jī)技術(shù)，就是一種有線技術(shù)，可以進(jìn)行管道數(shù)據(jù)的采集和傳輸，實(shí)現(xiàn)管道的巡檢。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層，可以對管道的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用的是云計(jì)算技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)管道數(shù)據(jù)的分析和處理，特別適用于存在風(fēng)險(xiǎn)的管道的巡護(hù)。不可否認(rèn)的是這些系統(tǒng)巧妙的利用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了原油長輸管道的實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，但是這些系統(tǒng)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域還是主要停留在某一業(yè)務(wù)的開拓上，未來原油智慧長輸管道的發(fā)展趨勢是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，將分散的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建立全面的物聯(lián)網(wǎng)平臺，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，多吸收國外的長輸管道技術(shù)，將物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成和智能應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，并且實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的集中共享。

4.3利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立管道數(shù)據(jù)中心。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對管道的各種系統(tǒng)產(chǎn)生的信息進(jìn)行統(tǒng)一管理和利用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，是長輸管道發(fā)展的大勢所驅(qū)。我國的大數(shù)據(jù)發(fā)展較國外晚，目前，管道系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)的利用僅限于管道的風(fēng)險(xiǎn)分析和管道的內(nèi)部檢測，因此，未來長輸管道的發(fā)展趨勢是利用大數(shù)據(jù)，將管道的所有系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分析，和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管控，并且將這些數(shù)據(jù)用于實(shí)際生產(chǎn)。管道數(shù)據(jù)中心可以將分散的數(shù)據(jù)庫變的統(tǒng)一，并且利用大數(shù)據(jù)分析工具，對數(shù)據(jù)進(jìn)行深挖，找出管道的發(fā)展規(guī)律，指導(dǎo)管道的生產(chǎn)運(yùn)行。

5結(jié)語

智慧管道的發(fā)展是數(shù)字化、信息化和自動化，目前我國雖然已經(jīng)進(jìn)入了智慧管道時(shí)代，但是由于我國的智慧管道建設(shè)起步較晚，在智慧管道建設(shè)中還存在不少缺陷，未來的智慧管道建設(shè)的趨勢是將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完美的整合在一起，作為我國的智能管道建設(shè)和管理人員，應(yīng)該積極向國外先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí)，逐步實(shí)現(xiàn)智能管道的應(yīng)用和開發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏琦函.智慧能源時(shí)代的智能化管道系統(tǒng)建設(shè)[J].石化技術(shù)，2019，26（12）：149+151.

[2]孫夢宇.“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新”推動高質(zhì)量發(fā)展[N].中國石油報(bào)，2019-07-27（003）.

[3]霍強(qiáng).RQ公司長輸管道天然氣營銷策略研究[D].山西大學(xué)，2019.