探讨数字天然气管道的建设与管理

李宜阳

摘 要：伴随着信息技术的飞速发展，数字技术正逐渐被应用到各个领域，数字天然气管道的出现，在极大程度上改善了传统天然气管的各种弊端，因而受到了人们广泛的关注。基于此，本文将对数字天然气管道的概念，以及数字天然气管道的建设和管理进行探究和分析。

关键词：数字技术;天然气管道;信息技术

数字天然气管道是一种网络化、高速化、全方位的天然气管道综合信息系统，相较于传统的天然气管道，其设计理念和方法有了很大的创新，并且更加能够适应当前人们的实际需要。因此，对数字天然气管道的建设和管理进行研究是十分必要的。

1 数字天然气管道的概念

从狭义上来说，数字天然气管道的基本功能是通过空间信息技术来以数据的形式记录下勘察、设计，以及采办、施工的过程，然后利用计算机对这些数据进行转化并且显现出来，接下来再利用图标、数据等方式来为技术人员提供真实、可靠的信息数据。可见，数字天然气管道真正实现了集数据的采集、传输、储存，以及管理、分析于一体，并且将多空间类型、多尺度的地理信息技术作为依托，将管道的建设和管理作为业务的主要内容[1]。此外，数字天然气管道还可以在整个生命周期之内，对各项相关信息进行整合，从而为管道的施工和勘察等工作提供了一个高效的平台，进而更好地实现对天然气管道的动态化管理。除此之外，数字天然气管道在极大程度上确保了管道工程建设的安全、高效和优质，同时，又因为在数字天然气管道建设和管理的过程之中合理利用了信息技术、可视化技术等先进的技术手段，由此为提升管道建设效率和加强管道管理提供了重要的辅助作用，并且在极大程度上降低了对环境破坏和对人员健康的危害。

2 数字天然气管道的建设

2.1 勘察管道

就整体来说，当前的天然气管道尚未出现严重的安全隐患或是重大的故障，运行状态较为平稳。但是，伴随着人口的日益增加，人均资源必然会出现下降，在这样的条件下，就必须要对现有的天然气管道设计进行相应地调整和改造，以实现更好地处理人口增加与资源减少之间的矛盾。要在传统的基础之上对其进行全新的技术改革，从而充分发挥出天然气管道的优勢和价值。数字天然气管道的出现，对促进传统天然气逐步向新技术过渡和转化起到了关键的作用，同时，也为人们展现出其广阔的发展前景。在进行数字天然气管道修建的时候，需要施工人员对管道进行认真仔细的勘察，在这一环节之中，可以充分利用现代化技术，通过计算机和网络通信技术来对勘察结果进行整合和研究，从而使之后的施工方案设计更加的科学、合理。此外，还要注意尽可能地减少在建设过程之中对周围自然环境的破坏。

2.2 选择管道

随着城市的快速发展，数字天然气管道的建设和发展势在必行，这是时代发展下天然气管道建设的必然选择[2]。但是，就实际设计而言，天然气管道具有使用周期长的特点，因此，在为管道进行选址的时候，一定要综合考量各个方面的因素，要在确保管道建设不会受到不良影响的同时，尽可能地使其能够具有较高的经济效益。与此同时，还要保证管道能够长期、稳定地运行。基于这种考虑，在数字天然气管道的设计中，需要充分关注地质勘察，在选址的时候，要对现场的地貌环境和地质特征有一个全面、准确的把握，要从建设工作的全局出发，对选址问题进行综合的考量。除此之外，为了确保在生命周期之内天然气能够良好运行并且易于维护和管理，需要将各种可能出现的不利因素全面纳入到选址问题的考虑范围之内，进而确保能够在最大程度上减少消极影响。

2.3 设计图纸

当前数字天然气管道的建设工作已经初具规模，在诸多领域之中都创造出了较高的价值。关于数字天然气管道建设工作中的图纸设计问题，就当前的施工标准来说，应当要求施工方具备相关的资质证明，并且要对施工人员的技术水平进行综合地考察，在这一基础上，还要严格遵守施工各个方面的操作规范和施工原则。这样一来，可以确保更为安全、高效地开展管道的建设工作。在技术操作方面，需要充分考虑到当前的管道模型与软件的计算结果是否相符合，要使计算软件的运算结果和管道的设计图纸相匹配，为此，需要不断精确计算的结果并优化图纸的设计。除此之外，在制图软件的选择方面也要多加注意，要尽量选择与图纸符合性较高的软件，从而在最大程度上减少反复对图纸进行修改所带来的麻烦，进而提升施工建设的效率。

3 数字天然气管道的管理

3.1 SCADA系统

SCADA系统全称为Supervisory Control And Data Acquisition，

即数据采集与监视控制系统。以计算机作为全线站场和阀室的核心控制系统，来完成管道输送工艺过程之中的监视控制工作、数据采集工作、操作预测工作、优化运行工作，以及调度、控制管理工作等等。通常情况下，会在全线设置一个或是多个调度中心，通过自建通信专网或者是通信公网，调度中心可以实现对管道进行相应的数据采集，以及数据处理和存档，此外，还可以对设备进行控制或者是进行故障的处理等等。与此同时，调度中心的工作人员还可以根据工作站利用有关的信息，例如压力、流量、温度、密度、设备运行状态等等，来对管道全线进行有效的管理和监控。在管道沿线的各个站场，站控系统将会采集该站的数据，并且对其作出控制和连锁保护，同时将各项运行数据传输至调度中心，最后，由调度中心对其下达各项指令。

3.2 GIS系统

GIS系统全称 Geography Information System，即地理信息系统。近年来，GIS技术发展速度非常之快，并且应用的领域也相当的广泛，它能够同数据库技术、遥感技术、以及网络设计技术和数据仓库技术等结合应用。在数字天然气管道的建设工作之中，利用GIS地图可以更为详细地展现出管道沿线附近的地理信息，通过系统还可以对天然气管道的信息进行直观的反映，然后通过计算机技术对获得的信息进行进一步的分析，进而从一个更为科学、更为直观角度来给天然气管道的管理提供相应的决策依据。

3.3 管道智能巡检系统

通常情况下，天然气管道的铺设地点都在城区之外，在这种无人看管的情况之下，天然气管道十分容易受到人为或者是自然的破坏，因此，需要定期开展管道的巡检工作。对此，可以利用管道智能巡检系统，该系统充分运用了现代管理的理念，将天然气管线和管线的附属设施作为对象，通过卫星通信、GIS、GPS，以及计算机技术来实现对一体化管理管线范围内的各项信息资源，并且还能够在最大程度上进行资源的共享，这样一来，就使得天然气管道的运行、检测、维修工作，以及设备管理工作获得了更为有力的信息和技术支持。

3.4 管道模拟仿真系统

模拟仿真系统一般用于同SCADA系统相互连接，然后以模拟仿真软件的基本循环时间为周期来实时进行数据的采集，之后，系统会根据天然气管道的实际情况来形成具体的管道模型。并且根据实际需要进行有关的计算并得出结果，最后将计算结果显示给操作人员，以此来为其提供调度管道运行的数据信息参考[3]。

3.5 视频监控系统

视频监控系统是一种智能化的安全防范系统，其监控的主要对象是天然气管道的输气场站，在相关技术应用方面，视频监控系统主要是利用了计算机、多媒体技术和自动控制技术、数据库等等，该系统可以有效实现对天然气管道的工艺装置区、场站周界，以及控制室等进行视频监控，并且可以利用网络通信技术将采集到的监控数据上传至调度中心，从而使调度中心的工作人员能够实时掌握现场的真实状况，进而更好地进行突发事件的处理和日常的调度工作。

4 结语

综上所述，数字天然气管道是一种高度信息化、智能化的管道，是天然气管道发展的必然趋势，在对数字天然气管道进行设计、施工和运行管理的时候，数字化技术的应用起到了关键性作用，并且，通过对这种技术的应用，管道建设的安全性获得了极大的提升。

参考文献：

[1]何江.数字天然气管道的建设与管理[J].化工设计通讯，2020，46（02）：23+25.

[2]乔元立.数字天然气管道的建设与管理探究[J].化工管理，2018（33）：43-44.

[3]周博，张军.数字天然气管道的建设与管理初探[J].低碳世界，2018（04）：339-340.