數字天然氣管道的建設與管理分析

聶思遠

摘 要 我國城鎮(zhèn)化發(fā)展速度不斷提高，天然氣地下管網是城市基礎設施，關系到人們的生活水平。在地下管網設計階段，為了全面滿足人們的需求，需要加強數字天然氣管道的建設與管理等工作，推動天然氣管道可持續(xù)發(fā)展。本文分析了數字天然氣管道的建設與管理，利用各種信息技術，建立信息化管理地下管網，高效維護和搶修天然氣管道，降低天然氣管道的故障發(fā)生率。

關鍵詞 數字技術;天然氣管道;建設工作;管理工作

在信息技術發(fā)展過程中，在各行各業(yè)普及運用數字技術。因為傳統(tǒng)的管道運輸模式無法滿足工作要求，促使數字天然氣管道的發(fā)展，數字天然氣管道主要是利用信息技術，工作人員可以匯總整理天然氣管道的信息，建立獨立的數據庫，合理配置軟件，高效的提取和運用數據，同時可以根據實際情況合理更改數據信息。在建設天然氣管道的過程中，利用數字技術可以維護天氣管道運行的安全性。

1概述數字天然氣管道

建成天然氣管道之后，收集有關天然氣管道的各項數據，阿星服務器中傳輸數據，科學化管理存儲的數據，利用各種類型的空間地理信息技術，數字化管理天然氣管道建設和管理等業(yè)務。數字化管理主要是利用衛(wèi)星遙感和地理信息系統(tǒng)等技術，并且貫穿天然氣管道運行環(huán)節(jié)中，完成管道建設工作之后，合理整合管道設施和地質條件等信息，為管道勘察和管道施工等工作提供輔助作用[1]。

數字天然氣管道綜合利用了計算機往網絡技術和空間信息技術等，錄入管道勘察和采辦以及運維等方面的數據，利用計算機處理這些數據，再配合專業(yè)管理軟件構建管道數據庫，提供真實的技術數據，保障天然氣管道運維管理效果，以數字天然氣管道實際情況為基礎，積極開展更加專業(yè)的應用功能模塊，信息化動態(tài)管理天然氣管道。

2數字天然氣管道的建設

2.1 數字天然氣管道設計

計數字天然氣管道的過程中，需要利用GPS技術和GIS技術以及遙感技術等，構建數字信息系統(tǒng)，全面收集數字天然氣管道周圍環(huán)境的信息，從而選擇最佳施工位置。在最初設計階段，設計人員可以利用GPS技術和GIS技術等，全面勘察天然氣管道周圍環(huán)境，利用勘察到的數據信息，科學設計數字天然氣管道。匯總有關天然氣管道施工現場的氣候因素和地質因素等，構建天然氣管道的數據庫，為數字天然氣管道建設工作提供參考依據[2]。

（1）數字天然氣管道勘察：在設計數字天然氣管道的過程中，設計人員需要利用計算機技術和網絡通信技術等，調查天然氣管道的現場情況，保障數字天然氣管道施工的科學性和規(guī)范性。在設計數字天然氣管道度過程中，工作人員需要加強現場調查，確定現場工作數據，建立針對性的數據庫，利用模擬技術等設計模擬數字天然氣管道建設過程，因此提供科學的數據，優(yōu)化數字天然氣管道設計工作。

（2）數字天然氣管道選線：在地質勘察角度研究數字天然氣管道施工的可行性，在數字天然氣管道設計選線階段需要全面收集每個線路的地形地貌和水質等信息，利用計算機處理所有的數據，優(yōu)化管道設計工作。在數字天然氣管道設計中選線工作屬于重點內容，在選線階段利用數字技術，可以合理分析管道地況地形，提升整體工作效率。例如在輸氣管道沿線設置衛(wèi)星遙感影像圖，可以針對每條管道制定備選線路，整合管道沿途行政區(qū)劃和公路等信息，促使設計人員綜合考慮社會經濟和道路地形等因素，提供更加直觀的信息，保障線路方案的科學性。合理選擇數字天然氣管道路徑，設計幾種天然氣管道的路線，結合實際情況最終選擇的天然氣管道路徑要具備最高的性價比，合理選擇天然氣管道路線之后，可以高效落實數字天然氣管道建設工作[3]。

（3）圖紙設計：在數字天然氣管道設計過程中，需要重視圖紙設計工作。保障施工方局別資質證明，同時要綜合考察施工人員的技術水平，使其在實際工作中嚴格遵守操作規(guī)范，保障數字天然氣管道建設工作的安全性和高效性。技術人員需要協調管道模型和軟件計算結果，匹配軟件運算結果和管道設計圖紙，提升計算結果的精確性，優(yōu)化圖紙設計工作。技術人員需要合理選擇制圖軟件，選擇的軟件要符合圖紙內容。避免后期重復修改圖紙，提升數字天然氣管道建設效率。

2.2 數字天然氣管道施工

在數字天然氣管道施工過程中利用數字化技術，可以整合施工中各項數據，并且利用標準格式在計算機數據庫中存儲數據，完成數字天然氣管道建設工作之后，在后續(xù)管道運行和維護過程中可以參考數據庫數據。采集了數字天然氣管道相關數據之后，需要根據設計計劃合理修改數字天然氣管道施工方案，促使天然氣管道更好地融入周圍的環(huán)境當中，結合施工測量數據，調整數字天然氣管道施工方案，在最大限度地滿足施工需求，完成施工之后，保障數字天然氣管道運行狀態(tài)的穩(wěn)定性和高效性。結束了數字天然氣管道施工之后，技術人員需要全面檢查數字天然氣管道各個環(huán)節(jié)，記錄管道屬性數據和管道環(huán)境數據等，此外需要記錄收集設計文件和施工記錄等原始數據信息，為后期管道維護工作提供參考依據，保障數字天然氣管道運行狀態(tài)[4]。

3數字天然氣管道的管理

3.1 SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)在數字天然氣管道管理軟件中發(fā)揮著重要的作用，在實際工作中需要發(fā)揮數據采集系統(tǒng)和監(jiān)視可控制系統(tǒng)的作用。結合數據采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)，形成綜合性集成控制系統(tǒng)，優(yōu)化利用測量技術和計算機技術以及通信技術，實時監(jiān)控和調度數字天然氣管道。利用綜合性集成控制系統(tǒng)的過程中，可以全面監(jiān)控數字天然氣管道系統(tǒng)的進氣和劑量以及輸配等過程，此外融合利用PLC技術和RTU技術以及現場總線技術等，可以自動化收集天然氣管道的生產信息和管網狀況信息，分類整理和傳輸各類數據，存儲了數據信息之后，在分析數字天然氣管道故障和優(yōu)化調度等工作中，可以隨時調取分析數據信息，提升天然氣輸送工作的安全性。

3.2 GIS系統(tǒng)

計算機技術不斷高速發(fā)展，也帶動了GIS系統(tǒng)發(fā)展，在很多領域廣泛利用GIS系統(tǒng)。結合GIS系統(tǒng)和其他技術，可以發(fā)揮著顯著的作用。結合數據庫技術和網絡通信技術，可以建立GIS地物，在數字天然氣管道管理中，GIS地區(qū)可以提供詳細的天然氣管道的地理信息，通過數據庫技術管理天然氣管道的信息，更加科學地管理數字天然氣管道。技術人員在GIS地圖中可以明確天然氣管道分布情況，再結合網絡技術分析數字天然氣管道的信息。

3.3 管道智能巡檢系統(tǒng)

數字天然氣管道開始運營之后，因為數字天然氣管道在野外工作，無法長期安排工作人員看管數字天然氣管道，增加了數字天然氣管道運行隱患。為了保障保障數字天然氣管道運行過程的安全性和穩(wěn)定性，工作人員需要定期維修檢查數字天然氣管道，直接排除安全隱患。為提高數字天然氣管道工作效率，技術人員可以利用管道智能巡檢系統(tǒng)，實現數字天然氣管道管理工作的信息化和現代化。在管道智能巡檢系統(tǒng)中集合了GPS技術和GIS技術以及計算機通信技術等，可以高效的采集管理數字天然氣管道的數據信息，維護管道運行的安全性。

3.4 視頻和音頻監(jiān)控系統(tǒng)

利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)負責監(jiān)控輸氣場站，維護輸氣場站的安全性，發(fā)揮先進監(jiān)控技術的作用，保障整體監(jiān)控效果。監(jiān)控系統(tǒng)中融合了計算機軟件和數據庫系統(tǒng)以及音視頻技術等，突出監(jiān)控系統(tǒng)的使用功能，同時也提升了監(jiān)控系統(tǒng)的智能化。監(jiān)控系統(tǒng)負責監(jiān)控采集室和站控室以及壓縮機裝置區(qū)。為了實時監(jiān)控區(qū)域情況，在場站總安置紅外攝像機，可以全面收集音視頻信息，并且在硬盤中存儲這些信息，為后續(xù)工作調取提供便利，慈愛利用管道配套光纜向管道調控中心傳輸信息。技術人員利用監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)現工作現場的問題，提出針對性的解決對策，利用指揮中心嚴格控制各個被監(jiān)控點。

3.5 管道模擬仿真系統(tǒng)

連接模擬仿真系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)的數據庫，根據固定周期采集數據庫中的數據，這個周期為模擬仿真軟件的循環(huán)時間。根據數字天然氣管道實際情況建立管道模型，結合計算結果，明確壓縮機優(yōu)化工作點和清管器等在數字天然氣管道中的位置，確定每個調節(jié)回路的設定點，利用仿真軟件向SCADA系統(tǒng)中傳輸數據，同時可以在操作人員的工作站中顯示出來，操作人員在調度數字天然氣管道的過程中可以參考工作站上顯示的內容。

4結束語

數字天然氣管道具有較高的信息化水平，這也是我國管道未來發(fā)展趨勢。在數字天然氣管道設計和施工以及管道階段利用數字化技術，提升數字天然氣管道建設質量，利用可視化的管理數字天然氣管道，使數字天然氣管道安全生產水平不斷提高，在利用數字天然氣管道技術之后，可以避免管道建設和運營管理破壞周圍環(huán)境，避免出現各種安全隱患。

參考文獻

[1] 王振聲，陳朋超，王巨洪.中俄東線天然氣管道智能化關鍵技術創(chuàng)新與思考[J/OL].油氣儲運：1-13，2020-07-21.

[2] 權濤.X射線數字成像（DR）在天然氣管道焊縫探傷中的研究應用[J].化工管理，2020（6）：160-161.

[3] 邵煜恒，李惠芳.基于GIS的地形起伏地區(qū)天然氣管道路徑尋優(yōu)[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（24）：7-8.

[4] 何蕾，溫凱，吳長春，等.基于多種智能算法的腐蝕天然氣管道可靠性評價方法[J].石油科學通報，2019，4（3）：310-322.