燃气管道泄漏巡检系统研究

李泽 济南港华燃气有限公司

城市燃气管网智能巡检系统与其他领域的巡查系统功能较为类似，即发挥相应传感器的特定功能，通过计算机程序实现自动化智能控制，在巡查过程中为了以防万一，还应辅以人工巡查，从而及时发现燃气供应管网发生的异常情况并及时抢修，保护人民生命、财产安全。

一、城市燃气管网应用智能巡检系统的重要意义

与最初的巡检模式相比，上述“半自动化（人工+监控）”的巡检机制具备一定的科学性，也能在很大程度上解决问题，但对于城市居民来说，建立更加高效率的智能化城市燃气管网巡检系统具备以下三个层面的重要意义：第一，智能巡检系统能够进一步提升检测的及时性和准确性。结合大量案例综合分析可知，很多燃气泄漏造成的悲剧，如果能够早一步发现泄露现象并及时采取应对措施，逝去的生命会被成功救治。引入智能巡检系统最重要的原因正在于此，即通过设置危险参数临界值的方式，发现疑似问题立刻切断管道并及时上报，从而降低悲剧的发生概率。第二，燃气巡检维修人员的总体数量并不足以支撑庞大的供应网络，因此引入智能化巡检系统之后，能够使相关人员将重点放在维修工作，提升整体效率。第三，智能巡检系统中，部分装置需要安装在用户端，甚至能融入现代智能家居系统。很多用户对燃气的安全问题重视程度不足，而通过智能家居系统，可以提升对燃气安全的关注度，从另一个层面降低危险性。

二、城市燃气管网智能巡检系统的应用实践

（一）智能巡检系统的主体结构简介

在现代科技认知中，“智能”的背后是将一切事物数字化，进而用数据分析、处理的方式提高解决问题的效率。在城市燃气管网中应用智能巡检系统，应该包含GPS 全球卫星定位系统（在条件允许的情况下，也可以使用我国自主研发的北斗卫星定位系统，性能甚至超过GPS）、4G 或以上通信技术（条件稍差的可以使用GPRS 无限服务技术，介于2G 与3G 之间）、操作人员持有的操作终端（与智能手机相类似，但一些特定功能手机端无法实现，需要配置相应的操作设施）。该系统以燃气公司总控制端的计算机设备为核心，通过互联网技术连接全部设备，对燃气管网实行全方面监控、巡检。在最新的智能巡检系统中，“发现”“锁定”故障（燃气泄漏等）已经成为最基本的要求，而在计算机控制下，系统可以自动识别、判断该故障的级别。

（二）智能巡检系统的常规功能模块设计

城市燃气管网的智能巡检系统除了上述的工作流程外，最重要的环节在于巡检功能模块的设计与应用。由于该功能模块本质上需要代替原本的人工巡查，因此在该环节的设计中应该重视如下环节：第一，由计算机控制端日常发布巡检任务。智能系统虽然号称“智能”，但毕竟不具备人类大脑的思维方式，因此需要通过程序下达每一步的工作指令，在计算机的“统领”下，根据自身的“定位”完成各自的任务。第二，巡检系统的主要功能针对燃气是否存在泄漏现象，因此需要在系统内设置传感器、控制器等设备，具体的工作流程为：分区域对燃气管网中的燃气稳定性进行监控，结合目标区域燃气消耗的平均值，设置安全参数浮动范围，在一些商业区（如万达广场中的餐饮区域等）还可以设置高峰参数，当燃气消耗数量超过危险/安全临界值时，传感器将发动警报，将异常信息传达给计算机，由其向其他终端下达指令，指挥就近巡查人员迅速赶到现场。第三，在疑似异常事故发生之后，巡检系统内的数据分析功能会将该事件的异常信息如实记录，进而存放到数据库中，在日后出现类似的数据信号时，能够在短时间内完成对比，从而做出正确的反应。

（三）智能巡检系统的问题查询处理系统设计

智能巡检系统的问题查询处理机制是在故障检测的基础上，由计算机控制，对故障的等级进行分类，以便在第一时间内发布最佳应对指令。首先，对分区监控模块、信息收集模块等进行全面监控，比如管网常常分为高、中、低三级，如果是高级管网出现问题，如果靠近燃气公司一端的管网出现问题，影响范围较大，此时问题查询处理系统会将问题定性为“严重”并采取最严格的标准进行处理。如果是靠近用户端的分支管网，则系统会通过数据分析，判断其“上级”管网是否存在故障，如果答案是“否”，将故障等级定性为“低”并即刻锁定故障位置，经过总控制端的判定后，决定是否可以进行自主处理；如果答案为“是”，则进一步向上查找，直至找出全部问题。其次，如上文所述，巡检系统将一些信息转化为数据进行分析，在转化过程中，受到程序设置的影响，无法在第一时间内将无效（干扰）信号准确屏蔽，因此问题查询处理系统还应该具备数据信息分析功能，保留有效信息的同时，将干扰信息排斥在外。再次，数据库中存储的故障处理记录，均已转变为相关数据信息，因此系统还应具备“新故障出现时，迅速对照旧数据的功能”，因此，可以运用PLC 可编程逻辑控制技术，将应用频率较低的程序功能存储在PLC 中，需要用到时只需要计算机控制系统发布相应的调用指令，即可迅速实现“获取”的功能。

三、结束语

燃气管网是现代城市生活中的重要设施，代表着城市生活的便利性。然而燃气基于其成分，存在很大的危险性，新闻媒体经常报道由于燃气泄漏而引发的重大安全事故。基于此，开展燃气管网的巡检工作必不可少，随着技术的发展，智能巡检系统已经受到推广，极大地提升了巡检效率。