數(shù)字化技術(shù)在長輸管道建設(shè)中的研究與應(yīng)用

王曉江

【摘要】隨著數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)字管道的發(fā)展也日趨成熟起來。相對于傳統(tǒng)管理來說，長輸管道的數(shù)字化建設(shè)給油氣集輸行業(yè)帶來了新的思路和挑戰(zhàn)，對于常數(shù)管道建設(shè)的高質(zhì)量管理和應(yīng)用具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化技術(shù);長輸管道;研究應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對于能源的需求也在不斷加速。計(jì)算機(jī)數(shù)字化革命為油氣行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力，長輸管道建設(shè)作為油氣行業(yè)的重要組成部分得到了長足的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)開始不斷的融入長輸管網(wǎng)的建設(shè)過程中，標(biāo)志著石油行業(yè)在數(shù)字化管道的進(jìn)程中邁開了巨大的一步。

一、數(shù)字化長輸管道技術(shù)

1、數(shù)字化管道的概念

數(shù)字化管道的概念是隨著數(shù)字地球的發(fā)展而發(fā)展的。隨著近年來信息數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)開始參與到國民經(jīng)濟(jì)的方方面面。正是基于這一時(shí)代背景，數(shù)字管道技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字管道以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)理論支撐，充分利用計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)、虛擬顯示VR技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)等方式，通過長輸管網(wǎng)鋪設(shè)、數(shù)字傳感技術(shù)應(yīng)用等手段，將長輸管網(wǎng)數(shù)字化并通過傳感器進(jìn)行快速采集、報(bào)警、治理，為長輸管網(wǎng)的長期穩(wěn)定運(yùn)營提供快速、搞笑的數(shù)字化決策與應(yīng)用。

2、數(shù)字化管道關(guān)鍵技術(shù)

（1）航空遙感技術(shù)

航空遙感技術(shù)是通過飛機(jī)、衛(wèi)星等航天航空設(shè)備安裝專用的紅外、光學(xué)等遙感器，遠(yuǎn)距離接收電磁輻射信息，然后通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行整理，再通過微波傳輸?shù)降孛娼邮照军c(diǎn)，最后進(jìn)行數(shù)字化處理，形成影響，方便用戶使用。

（2）全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)，是利用GPS與現(xiàn)代通信技術(shù)的融合，使得測定的管網(wǎng)坐標(biāo)能夠從靜態(tài)走向數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)端存儲數(shù)字化，從單純定位走向?qū)崟r(shí)定位導(dǎo)航，管道二三維一體化 GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了測距、測面、點(diǎn)查詢、多邊形查詢、圖層控制和鷹眼圖等基本功能;實(shí)現(xiàn)了鋼管、焊口、三樁等管道及其附屬設(shè)施的查詢功能;實(shí)現(xiàn)了地區(qū)等級的查詢功能;實(shí)現(xiàn)了縱斷面圖的生成功能;實(shí)現(xiàn)了數(shù)字、餅圖、柱狀圖等方式的信息統(tǒng)計(jì)功能;實(shí)現(xiàn)了站場閥室的查詢定位功能;實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急資源的查詢功能;實(shí)現(xiàn)了文檔資源的管理、查詢、下載功能，極大地方便了用戶的使用，擴(kuò)展了應(yīng)用的深度。

（3）管道完整性技術(shù)

數(shù)字化管網(wǎng)建設(shè)的核心內(nèi)容是貫穿于管道全生命周期的數(shù)據(jù)庫建設(shè)和快速響應(yīng)機(jī)制。這一技術(shù)不僅含蓋了設(shè)計(jì)的初始階段、勘查，還包括建設(shè)階段的施工數(shù)據(jù)，積累了長輸管網(wǎng)運(yùn)營期間個(gè)設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)信息，從而為數(shù)據(jù)挖掘提供數(shù)據(jù)支撐，為后期技術(shù)人員、專家分析管道完整性情況提供決策支持。

二、數(shù)字化長輸管道技術(shù)的應(yīng)用

1、管道建設(shè)階段的數(shù)字化應(yīng)用

傳統(tǒng)管道建設(shè)由于缺乏科學(xué)管理的手段，施工現(xiàn)場各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集應(yīng)用都存在嚴(yán)重的滯后，同時(shí)還受到人為操作失誤等因素的影響，難以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的誤差。當(dāng)將施工數(shù)據(jù)拿回時(shí)，往往施工已經(jīng)進(jìn)行了大半，難以進(jìn)行修復(fù)，降低了施工的質(zhì)量。再有沒有統(tǒng)一的管理審核機(jī)制，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)相互孤立，難以復(fù)用，影響管道建設(shè)的安全。

數(shù)字化管網(wǎng)建設(shè)正是針對以上缺陷而生的，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用為管道項(xiàng)目建設(shè)帶來了全新的思路和技術(shù)手段。數(shù)字化建設(shè)管理者可以實(shí)時(shí)看到現(xiàn)場各類施工數(shù)據(jù)、人員情況和管理檔案、現(xiàn)場施工進(jìn)度等，有效消除了信息孤島的問題，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享。

施工數(shù)據(jù)的采集也變得更加方便，不再使用人為記錄然后上報(bào)報(bào)表的方式，而是通過數(shù)據(jù)傳感器完成自動采集和數(shù)據(jù)的回傳工作，提升了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。采用數(shù)字技術(shù)在提高施工質(zhì)量和工作效率同時(shí)，還為信息系統(tǒng)的集成共享提供了可能。

2、施工數(shù)據(jù)填報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用

施工數(shù)據(jù)填報(bào)系統(tǒng)作為施工過程中必不可少的環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)施工中往往使用單機(jī)系統(tǒng)報(bào)表的方式進(jìn)行每日數(shù)據(jù)回傳，缺少實(shí)時(shí)性和對數(shù)據(jù)統(tǒng)一復(fù)用的能力，存在人為錯(cuò)誤難以發(fā)現(xiàn)的問題。數(shù)字化管網(wǎng)技術(shù)是以空間地理信息為載體，利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行采集分析，避免了現(xiàn)場數(shù)據(jù)因?yàn)槿藶槭杪┰斐傻腻e(cuò)誤，同時(shí)也為現(xiàn)場施工人員減輕了負(fù)擔(dān)，數(shù)據(jù)的大量回用還可以幫助施工人員將報(bào)表更快的完成，形成連續(xù)的可復(fù)用連續(xù)報(bào)表，保證了數(shù)據(jù)的一致性，追蹤變更、加強(qiáng)管理變得更加方便和可操作，提升了長輸管道的施工質(zhì)量。

3、數(shù)字化管道建設(shè)的應(yīng)用特點(diǎn)

項(xiàng)目開工之初，通過確定管道建設(shè)的工作內(nèi)容和整體目標(biāo)，利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行全流程的安排和管理。隨著施工進(jìn)度的不斷向前推進(jìn)和工序要求，在現(xiàn)場管理中，不斷根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和人員崗位變動進(jìn)行模塊再分配和數(shù)據(jù)應(yīng)用調(diào)整。考慮到數(shù)字化建設(shè)的技術(shù)特點(diǎn)和具體要求，項(xiàng)目應(yīng)盡最大可能減少人員的勞動強(qiáng)度，將底層數(shù)據(jù)通過MVVM模式進(jìn)行分離，確保施工現(xiàn)場填報(bào)的表單不發(fā)生大的變化，滿足施工人員的填報(bào)方式方法，在后臺將各類采集數(shù)據(jù)與現(xiàn)場認(rèn)為填報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整合，再通過個(gè)性化定制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和再分析和決策應(yīng)用。

三、結(jié)束語

數(shù)字化技術(shù)正在快速的發(fā)展和應(yīng)用，未來數(shù)字化技術(shù)將與工業(yè)化的發(fā)展更加深入的進(jìn)行融合，從而形成新的技術(shù)革命，將會對各方各業(yè)帶來深遠(yuǎn)的影響，這是數(shù)字化技術(shù)不斷前行和發(fā)揮在那的必然，也是歷史發(fā)展的趨勢所在。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，方便了家底的摸清，為管理提供基礎(chǔ)依據(jù)，通過大量管道探測、測繪數(shù)據(jù)的采集、錄入與應(yīng)用，可有效解決油田埋地集輸管道的可視化管理，也為管理提供了準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。提高油田事故預(yù)警、投資決策的科學(xué)性。 預(yù)警管道腐蝕隱患，為油田埋地管網(wǎng)的日常維護(hù)、維修與更換等提供科學(xué)依據(jù)，使有限的資金解決更多的安全隱患問題。但是目前國內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)對數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目來說沒有一個(gè)明確的操作性強(qiáng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。下一步，希望通過數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用研究，能夠積累一些關(guān)于數(shù)字化管道驗(yàn)收的經(jīng)驗(yàn)，為未來的數(shù)字化驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的制定打下基礎(chǔ)。

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