數(shù)字天然氣管道的建設(shè)與管理探究

付鴻喆

摘要：隨著當(dāng)前全球能源資源的緊張，國內(nèi)也加緊對國內(nèi)天然氣能源的控制，在國內(nèi)通過借助于信息技術(shù)來加強(qiáng)對燃?xì)夤艿赖墓芾?。隨著社會對燃?xì)獾男枨罅吭黾?，天然氣管道的工程建設(shè)規(guī)模也在逐年擴(kuò)大，本文重點分析燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)模式，并且闡述了管道建設(shè)的管理措施，以此來提升數(shù)字技術(shù)在燃?xì)夤艿朗┕ぶ械膽?yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù) 天然氣管道 建設(shè) 管理

中圖分類號：TE973

Abstract： With the current shortage of global energy resources， China has also stepped up the control of domestic natural gas energy. We have strengthened the management of gas pipeline by means of information technology in China. With the increase of social demand for gas， the engineering construction scale of natural gas pipeline is also expanding year by year. This article focuses on the construction mode of gas pipeline and expounds the management measures of pipeline construction， so as to put forward the application of digital technology in gas pipeline construction.

Key Words： Digital technology; Natural gas pipeline; Construction; Administration

伴隨著國內(nèi)智能化技術(shù)的發(fā)展，智慧城市、智能施工等相應(yīng)的管理思想理念產(chǎn)生，通過使用數(shù)字技術(shù)的方式來建立起燃?xì)夤艿?，這已經(jīng)成為了燃?xì)庑袠I(yè)中的一種重要工程建設(shè)方式。燃?xì)夤艿肋\(yùn)營管理系統(tǒng)、安防系統(tǒng)是目前燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)的重要組成。

1數(shù)字天然氣管道的概述

數(shù)字燃?xì)夤艿朗峭ㄟ^利用空間技術(shù)方式來開展勘察設(shè)計，組織施工，通過以數(shù)字化的方式來加以記錄，在使用計算機(jī)和相關(guān)軟件時，對軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級，通過利用數(shù)字圖標(biāo)方式來提供真實可靠的數(shù)據(jù)信息，以便拓寬功能。通過集聚數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸、存儲、分析，以信息技術(shù)作為支撐，以管道和運(yùn)營作為實際業(yè)務(wù)運(yùn)作的內(nèi)容。將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)，現(xiàn)實的各項技術(shù)運(yùn)用到各環(huán)節(jié)上，數(shù)字天然氣管道在整個管道的應(yīng)用管理生命周期內(nèi)，對現(xiàn)有管道設(shè)施、環(huán)境、地質(zhì)條件等信息建立起三維地理坐標(biāo)，并進(jìn)行多方面有機(jī)的整合，為管道項目施工勘查、運(yùn)營管理，提供高效的數(shù)據(jù)平臺支撐，實現(xiàn)動態(tài)化管理的目的。

通過對數(shù)字化燃?xì)夤艿肋M(jìn)行分析，建立數(shù)字化的燃?xì)夤艿?，利用現(xiàn)代化的計算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等一系列數(shù)字化技術(shù)，來將高端科技技術(shù)應(yīng)用到管道勘察、施工、運(yùn)維等多項工作中來，獲取管道運(yùn)營管理的數(shù)據(jù)信息，存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)分析，并錄入圖片，錄入文字信息，使用計算器方式來對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效的處理，并配備專業(yè)管理軟件，建立一體化的管理數(shù)據(jù)庫，并以此作為燃?xì)夤艿肋\(yùn)營管理的支撐，為燃?xì)夤艿肋\(yùn)營管理提供工作數(shù)據(jù)技術(shù)支持。結(jié)合目前燃?xì)夤馨l(fā)展?fàn)顩r，在此基礎(chǔ)之上，開發(fā)管道軟件功能模塊，要保證軟件管道都能夠得到動態(tài)化的信息數(shù)據(jù)。

2數(shù)字天然氣管道的建設(shè)和管理

2.1數(shù)字天然氣管道的建設(shè)

2.1.1管道勘察

燃?xì)夤艿涝谡w規(guī)劃運(yùn)維角度上，不會出現(xiàn)太大的安全風(fēng)險隱患，管道基本處于平穩(wěn)運(yùn)作狀態(tài)，但隨著國內(nèi)人口數(shù)量增多，對天然氣資源的需求量激增。燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計要加以調(diào)整，在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)之上，進(jìn)行技術(shù)的革新，發(fā)揮天然氣管道價值優(yōu)勢。燃?xì)夤艿赖某霈F(xiàn)更好促進(jìn)了天然氣技術(shù)的升級換代，進(jìn)而表現(xiàn)為更廣闊的發(fā)展前景，數(shù)字化管道在修建時，應(yīng)該在現(xiàn)有框架基礎(chǔ)之上，加以完善，科學(xué)合理地設(shè)計，如圖1所示，通過使用現(xiàn)代化計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)整合，減少對外界環(huán)境的破壞，這是當(dāng)前數(shù)字天然氣管道建設(shè)的基本理念。

2.1.2管道選擇

隨著當(dāng)前城市開發(fā)建設(shè)的速度加快，數(shù)字化天然氣管道的發(fā)展建設(shè)已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，也是當(dāng)今時代的必然選擇。在設(shè)計管道中，由于這些管道使用時間長，因此管道的選址應(yīng)該全方位、綜合性地考慮，減少一些外部負(fù)面因素，要不斷提高管道運(yùn)維的經(jīng)濟(jì)效益，也保證管道能夠長久運(yùn)作，穩(wěn)定運(yùn)行。因而，在設(shè)計環(huán)節(jié)上，還要進(jìn)行全方位的地質(zhì)勘查，避免因自然環(huán)境的變化而影響到管道運(yùn)營。在選址時，還要充分考慮到地質(zhì)條件及整體地形地貌，為了發(fā)展大局考慮。另外，為了保證天然氣在運(yùn)行周期內(nèi)良好運(yùn)行，便于運(yùn)維和管理，需要將多種不良的條件總體考慮到規(guī)劃的范圍之內(nèi)。對于管道的工程施工場地、地質(zhì)條件要深度分析，剔除一些不良的負(fù)面影響因素。

2.1.3圖紙設(shè)計

數(shù)字化燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)技術(shù)已經(jīng)初具成效，在終端領(lǐng)域中創(chuàng)造更高的價值，在燃?xì)夤艿涝O(shè)計方面，需要關(guān)注于地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)條件、路線選擇，其中圖紙設(shè)計需要多加關(guān)注，保證圖紙設(shè)計更加可行、可靠、穩(wěn)定。結(jié)合現(xiàn)有施工標(biāo)準(zhǔn)來講，要求施工方有著施工資質(zhì)，同時要遵循既定的施工原則。在管道規(guī)劃建設(shè)時，規(guī)劃建設(shè)數(shù)字管道，要考慮到管道的實際設(shè)計模型是否符合施工現(xiàn)場的要求，要檢查管道模型是否能夠匹配計算機(jī)結(jié)果及是否匹配工程圖紙，不斷對現(xiàn)有圖紙做以優(yōu)化改進(jìn)，確保制作的圖紙和制圖軟件都高度匹配，避免后期反復(fù)修改圖紙而產(chǎn)生一些麻煩[1]。

2.2數(shù)字天然氣管道的運(yùn)營管理

數(shù)字天然氣管道設(shè)計為其管理提供了必要的平臺，整合計算機(jī)信息技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)來促使管理更加科學(xué)，其中建立起信息系統(tǒng)來采集數(shù)據(jù)信息，集成信息，監(jiān)控運(yùn)營整個管道中要設(shè)置一個調(diào)度中心。通過搭建網(wǎng)絡(luò)，自建網(wǎng)站，實現(xiàn)各場站之間通信的協(xié)同，完成對所有廣告信息的采集數(shù)據(jù)、存儲歸檔控制及相應(yīng)估值信息的處理和報警等相應(yīng)的任務(wù)，實時跟蹤管道運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測技術(shù)調(diào)配狀況，綜合分析運(yùn)營的相應(yīng)功能調(diào)度，運(yùn)營中心人員要通過提供管道的系統(tǒng)工藝來檢測管道內(nèi)部的壓力、溫度、流量等相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，這樣能夠完成對管線全線運(yùn)營的監(jiān)控。其次，GIS技術(shù)在近幾年更好、更快地發(fā)展，將遙感技術(shù)、數(shù)字庫技術(shù)整合起來，實現(xiàn)對燃?xì)夤艿栏餍姓^(qū)域的管理，場站內(nèi)所有數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)倉庫的管理，GIS都能夠通過利用系統(tǒng)方式來反映出天然氣管道的信息，并以計算機(jī)作為平臺依托，分析管道運(yùn)行狀況，提供更科學(xué)的決策數(shù)據(jù)支持。此外，智能化的管道巡檢系統(tǒng)也比較關(guān)鍵，燃?xì)夤艿榔毡榉植加谝巴?，受到人為損壞和自然損害的概率比較高。燃?xì)夤拘枰ㄆ诩訌?qiáng)管道的巡檢檢查，該系統(tǒng)主要是針對于天然氣管道和各種附屬設(shè)施作為對象，通過利用先進(jìn)的微型通信系統(tǒng)、GPS來實現(xiàn)對所有區(qū)域信息的資源整合，具有科學(xué)開發(fā)配置功能、快速的反應(yīng)功能、高效運(yùn)行能力、簡單操作維護(hù)等多項優(yōu)勢，為天然氣管道設(shè)備管理、管道運(yùn)行情況進(jìn)行合理監(jiān)測，提供強(qiáng)力的數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)數(shù)字化管道的建設(shè)，進(jìn)而提高天然氣管道運(yùn)行的安全性[2]。

2.3數(shù)字天然氣管道的選線

在地質(zhì)勘查的維度上來講，對燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)，可以先進(jìn)行綜合的分析，這也屬于目前管線設(shè)計的選線工作環(huán)節(jié)。通過對各線路地形地貌工程、地質(zhì)水溫的條件等信息搜集之后，使用數(shù)字技術(shù)來對現(xiàn)有的信息做好全方位處理，全面分析管道施工場地的地質(zhì)條件選線，作為當(dāng)前燃?xì)夤艿涝O(shè)計的重點內(nèi)容。在引入數(shù)字化技術(shù)之后，更容易對現(xiàn)有的地形進(jìn)行合理分析，而且施工效率更加便捷，在對數(shù)據(jù)管道沿線的衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行分析之后，可以對各管道制訂合理的路線方案，并且對沿途的城市公路進(jìn)行全方位的思路采集，以便為決策者提供地形等相關(guān)要素的數(shù)據(jù)支持，為路線的選擇提供詳細(xì)的信息[3]。

2.4數(shù)字天然氣管道施工

數(shù)字化技術(shù)在當(dāng)前燃?xì)夤艿朗┕ぷ鳂I(yè)中，特別是在各施工作業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，要將管道安裝施工各項信息都匯集到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并且結(jié)合數(shù)據(jù)庫的各項標(biāo)準(zhǔn)格式來存儲。在管道建設(shè)完成之后，可為燃?xì)夤艿肋\(yùn)營系統(tǒng)提供工程數(shù)據(jù)支持，將采集到管道的測量數(shù)據(jù)信息、顯示器信息集成之后，結(jié)合先前設(shè)計階段中所制訂出來的計劃，對燃?xì)夤艿赖氖┕ぷ鳂I(yè)做以恰當(dāng)?shù)男薷?，使其都能夠符合?dāng)?shù)氐匦苇h(huán)境，保障燃?xì)夤艿朗┕ぷ鳂I(yè)都能夠穩(wěn)健地推行。

3數(shù)字天然氣管道的運(yùn)營系統(tǒng)

3.1 scada系統(tǒng)

在數(shù)字天然氣管道軟件內(nèi)SC系統(tǒng)有著關(guān)鍵的地位，在數(shù)據(jù)信息采集和監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)營中，發(fā)揮著關(guān)鍵作用，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)是集測量技術(shù)、計算技術(shù)和動力技術(shù)為一體的綜合性集成系統(tǒng)，各系統(tǒng)應(yīng)用，實現(xiàn)了數(shù)字天然氣管道設(shè)施監(jiān)測，以調(diào)整在系統(tǒng)的運(yùn)行中，為了實現(xiàn)對燃?xì)夤艿肋M(jìn)氣計量、輸送調(diào)壓等全過程的系統(tǒng)監(jiān)控。借助于PLC的技術(shù)和總線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，就會融合SC技術(shù)、服務(wù)器技術(shù)，實現(xiàn)天然氣管道生產(chǎn)信息、管網(wǎng)信息的自動化，也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的分類輸送式的管理，高效處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息存儲，為燃?xì)夤艿赖墓收戏治鲚o助決策、資源調(diào)配打下了基礎(chǔ)，使得燃?xì)夤艿赖妮斔透影踩⒖煽俊?/p>

3.2 GIS系統(tǒng)

在計算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展大背景之下，GIS技術(shù)也在高速發(fā)展，同時GIS技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)要被運(yùn)用到不同的工程領(lǐng)域中，這些技術(shù)與其他的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用能夠發(fā)揮巨大優(yōu)勢。如遙感技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)的有效融合，形成了GIS地形圖。數(shù)字天然氣管道開發(fā)建設(shè)中，GIS地圖發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，它能夠顯示出燃?xì)夤艿赖膶嶋H地理地形信息，也通過利用這種方式，獲取數(shù)據(jù)信息，此外，也可以通過使用數(shù)據(jù)庫及對現(xiàn)有的安全管道數(shù)據(jù)做好及時的修改，實現(xiàn)燃?xì)夤艿罃?shù)據(jù)信息的科學(xué)運(yùn)行管理。地圖可以將數(shù)字化燃?xì)夤艿狼逦Ⅲw化地展示在人們面前，人們就可以了解到當(dāng)前燃?xì)夤艿赖姆植?，對現(xiàn)有數(shù)字化燃?xì)夤艿肋M(jìn)行科學(xué)的管理[4-5]。

3.3管道智能化巡檢系統(tǒng)

數(shù)字燃?xì)夤艿劳度脒\(yùn)營之后，關(guān)于燃?xì)夤艿赖膽敉夤芾?，未能夠安排相?yīng)的人員對現(xiàn)有的管道進(jìn)行全方位的看護(hù)，也會造成管道運(yùn)行存在大量風(fēng)險隱患。在人為因素、自然條件等多方面因素中，為了保證數(shù)字化管道安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)作，定期要對現(xiàn)有燃?xì)夤艿肋M(jìn)行及時檢查維護(hù)，將現(xiàn)有安全隱患予以排除，以提高維護(hù)排查的工作效率。通過使用數(shù)字化燃?xì)夤艿姥矙z系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)字化現(xiàn)代化運(yùn)營，管理信息化管理，燃?xì)夤艿乐悄苎矙z系統(tǒng)會通過GIS技術(shù)、通信技術(shù)等技術(shù)融合，采集燃?xì)夤艿佬畔ⅲ畲蠡匕l(fā)揮數(shù)字化燃?xì)夤艿肋\(yùn)行的安全優(yōu)勢[6]。

3.4 視頻和音頻監(jiān)控系統(tǒng)

在數(shù)字化燃?xì)夤芾磉\(yùn)營管理中，輸氣站占有關(guān)鍵且重要的地位，為了保證燃?xì)夤艿腊踩?、穩(wěn)健地運(yùn)作，需要監(jiān)控管道運(yùn)作，同時使用各種高端科技技術(shù)。通過使用數(shù)字化技術(shù)，構(gòu)建起智能化的監(jiān)控系統(tǒng)平臺，使用視頻技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)及通信技術(shù)，使用計算機(jī)軟件以及數(shù)據(jù)庫自動化技術(shù)，使得監(jiān)控系統(tǒng)功能更加完善，性價比更高。在數(shù)字化天然氣管道運(yùn)維中應(yīng)用，該監(jiān)控系統(tǒng)能夠為數(shù)字燃?xì)夤艿肋\(yùn)行提供保障支持，通過監(jiān)控系統(tǒng)，使得工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)性問題，并且做出合理的應(yīng)對措施。

4結(jié)語

數(shù)字天然氣管道發(fā)展是未來運(yùn)營的新方向，它集聚于計算機(jī)技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)字化的管理，是保證管道建設(shè)運(yùn)維安全高效的基石。在未來發(fā)展中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對現(xiàn)有數(shù)字化管道的研究，減少管道運(yùn)行時外界因素的干擾，提高了管道建設(shè)運(yùn)維的現(xiàn)代化水平。

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