长输天然气管道场站智慧安防建设与管理

＊赵三强 王朋云

（国家管网集团西气东输公司银川输气分公司 宁夏 750001）

引言

面对国际复杂的发展局势，国际能源供给及价格深受影响，而我国正处于经济高速发展时期，国家建设、社会经济发展对能源依赖性较大，因此，我国积极推动了能源结构转型，力求保发展、促经济，在此过程中，我们提出了“西气东输”等战略构象，并敷设了大量的长输天然气管道用以实现预期战略目标，在此背景下，做好长输天然气管道的管理工作则十分重要。因此，国内开始侧重长输天然气管道场站智慧安防建设及管理工作，但实际长输天然气管道场站在实际运行中产生了信息孤岛效应、管道维护及检修信息化水平也相对较差，这严重影响了长输天然气管道的管理、使用及场站作用。所以，面对长输天然气管道建设中智慧管理水平较低的现状，必将充分引入大数据技术、互联网技术、云技术等打造全新的长输天然气管道智慧管理平台及天然气实时监控管理模式，通过引入新技术、打造新平台的方式，实现智慧管理，为长输天然气管道场站智慧安防建设与管理提供强大的技术支撑及坚实保障。

1.天然气长输管道建设智慧管理和控制概述

随着我国能源转换方式的不断改进和能源结构的调整，天然气在各个行业等领域发挥着越来越重要的作用，其使用比例也得到了大幅度提升，用气量逐年上涨，涉及的用户面积和范围也逐渐上升，让用气安全问题日益突出和明显。企业要加强天然气管网的有效建设，尤其要加强输气配送安全。首先，要对燃气管道展开有效的监察，从现实角度出发，通过信息化系统的智慧建设来提高管理和生产水平。其次，可以通过建立报装系统、客户服务系统、收费系统、地理信息系统等，让各种管理分支能够有效的结合起来，达到统一管理和统筹规划的效果。

长期以来各个信息化系统各自为政，形成了孤岛效应，数据和信息无法在短时间内共享，更无法进行数据的调度和挖掘，不利于燃气企业的发展。

我们可以对燃气企业的发展弊端进行大致分析。首先，企业缺少一体化管理网络平台，某些子系统各自为政，只在本部门使用，无法在整个企业内得到价值的共享[1]，数据局限性比较大。其次，天然气长输管道的维护和抢修工作缺乏信息化和专业化程度，导致作业效率下降。工作人员不了解实际情况，也就无法对维修过程中出现的具体问题展开分析，而现场的维修人员也无法及时和有关部门人员进行联系，导致问题日益严重。

除此之外，天然气容易出现突发事件，而针对突发事件缺乏信息化的应急处置程度。中心人员及领导人员即便亲临现场指挥，也由于不熟悉技术无法对现场的情况进行及时有效解决。有关部门一定要加强监管和优化建设系统可行的建设目标，让燃气部门各管理结构和全过程间相互匹配形成健全的生产指标，开展全过程远程监控调动智能预警制度，让各级管理人员及时了解不同部门的运行情况。同时对生产现场各数据进行分类和分析，建立过程控制和运行异常预警，对运行策略形成优化。

2.中卫压气站智慧管理与控制的优势与价值

在天然气管理企业中建立智慧化调度运营平台能够让监管效率得到进一步强化和提高，也能够不断优化配置和管理决策过程。天然气在流转过程中会涉及多种指标的考核，通过维修或远程操作可以得到全过程的监督，及时发现其中存在的安全隐患，采取智能预警的即时模式[2]。

管理人员一定要提高应急指挥调度的便利性，了解各设备的实际运营情况，以便加强监督力度。此外可以将各种数据结合在一起，利用大数据进行全面分析，加强数据监测和管理，开展应急模拟管理和测试，为企业的运行提供有效决策，使企业运营过程中出现的问题可以得到及时有效的解决。

打造天然气智慧管理平台和智慧服务模块能够持续提高用户的使用感受和满意程度，也能够让企业建立数据信息模块平台，掌握所有的用户信息，进行综合性的集中考量，对各种类型的用户分门别类的制定应急方案和应急措施。加强用户实施过程的监控，在燃气正常运营过程中也可以记录下所有的安全系数以供参考。打造智慧物联网模块，可以具体检测天然气运行过程中产生的各项数据，通过信息自动技术加以运用[3]。

与此同时，工作人员在接收到异常情况的报警信号时，要及时赶赴现场，避免危险进一步扩大。燃气企业要全面提高危险防御能力，采用智慧管道进行运行，也可以对系统内部的管理工作进行记录，比如记录车辆行驶轨迹、具体的工作步骤及工作情况。调度中心工作人员可以采取全方位控制策略，让市政管网和天然气网络处在定期检查与监督中，减少安全隐患发生的可能性，即便出现危险也可以及时有效的解决。

3.中卫压气站天然气长输管道建设的智慧管理特征

(1)建设天然气长输管道智慧化管理有利于资源的统一配置

建设智慧化调度指挥平台能够在企业中收集各项数据进行统一的管理，用同一标准进行监测，这样一来企业中不同的业务部门能够相互配合，共同监管，全面提高企业运行的整体性和协调性，让企业整体工作效率得以提升。从企业管理人员的自身角度来说，能够将企业内部的资源进行更好的统筹和规划，为燃气企业今后的发展作出贡献。

(2)天然气长输管道智慧管理能够进行实时交互的现场指挥

通过搭建智慧化平台可以建设车载设备和视频设备，加强和现场工作人员的实际沟通，如果发生应急危险和应急事件，有关领导和管理人员可以在调度中心的内部通过对讲机和现场人员展开及时对话，对现场情况加强了解和分析，并制定行之有效的解决策略与方案，提高企业的应对风险能力。

(3)天然气长输管道智慧化管理能够进行及时调度

更加及时的参与到抢修和维护工作中，让用户用气安全得到保障，在智慧化管理平台建设时要建立一套与客户服务系统相匹配和相衔接的平台，如果用户在使用过程中出现问题需要呼叫维修服务，就可以把中心接报的信息传送到平台中进行接线。平台中的工作人员对于用户上传的报警信息可以进行初步的判断，危险性较高的部分及时联系有关技术人员展开情况核实，用最快的速度派出维修人员，加强问题的解决速度，全面提高机器设备的维修效率。对于维修人员来说，智慧系统的初步筛查，能够为他们过滤掉虚假的信息，减轻工作量和工作压力，也能够有效减轻企业的运行成本，有利于客户需求的反馈和了解，提升用户的体验感和满意程度[4]。

4.中卫压气站天然气长输管道建设的智慧管理原则

(1)安全原则

在我国现行经济结构和能源背景下，天然气的使用已经逐步向城乡居民的日常生活渗透，无论是用气量还是用户的规模都在不断攀升，较之以往有了大幅度的提高，这对于燃气企业的基础设施建设工作以及安全保障工作来说是一个机遇，也是一个挑战，对燃气企业也提出了更高的要求。所以，必须使用智慧化的手段加强燃气管网的实时监控，确保用气配送安全。在各种信息化技术的使用下，系统得到了完善。中卫压气站全面提高了生产水平和管理水平，建设了客户服务系统、收费系统等智能化管理网络，但是不同的系统单元间独立性比较强，不能通过整合性来实现数据的进一步利用和挖掘，形成了一定程度的孤岛效应，安全性原则可以说是整个运行过程中最关键的部分，通过建设管网的控制达到生产运送的目的，为城市用气安全提供保障。

(2)兼容性原则和先进性原则

在中卫压气站智慧系统的开发过程中，一定要保持兼容性和拓展性原则，同时还要具有一定的前瞻性与先进性，在系统的设计中要达到接口和驱动程序的相关标准，降低第三方设备的兼容难度。同时要提高系统和设备的扩容能力，在后续使用过程中也要不断的升级、更新[5]。在系统设备建设和使用的过程中如果发现故障和安全隐患，可以在市场上购买相关零件进行替换，系统中所涉及的技术零件由国家多家上市公司提供，不会发生停产、断销问题。先进性原则指的是在系统设计的过程中要基于成熟的平台进行开发，并且要运用各种系统建设方法保持性能的稳定，提高系统的汉化操作程度，使用的软件一定要符合国内数据和标准操作模式，要符合中国居民的使用习惯。对于常用的大数据和物联网技术必须要加强深层开发和使用，从多个角度加强数据的实时处理和优化，确保风险预警能够发挥其作用。

5.中卫压气站天然气长输管道建设的智慧管理主要业务系统分析

(1)管道GIS系统

GIS系统又被称为地理信息系统，它是基于数字化平台实现智慧管网空间数据的处理模型，利用基础地形数据和管网电子化数据，相互结合，共同开发管网地理信息调配系统。在GIS系统的支持下，可以对基础的地图服务和管网属性进行查询分析，改造爆管、关阀等不同业务的具体方法，同时也可以用于回放和定位二次开发业务中。

(2)注重长输管道泄露问题

在进行长距离运输过程中，隐藏着相应的运输风险。为保证运输安全性，需要展开放空操作。在进行放空操作过程中，需要做好前期规划，应对放空次数严格控制，达到有效减少天然气损耗的目标，保证天然气运输效率可以得到切实提升。在对天然气运输站场设备实施检修过程中，需要做好防控操作，为避免出现泄漏问题，需要将设备检修时间控制在规定范围内，将天然气放空量控制在最小。

(3)建立完善运营监管工作流程

运营监管人员以派驻点为单位，与施工单位（队伍）、监理（分部）制定日常工作程序，明确负责人、联系人、汇报流程和沟通方式,并优化完善形成制度。建议派驻点运营监管人员与监理负责（联系）人、施工单位负责（联系）人建立每日早会和晚会制度[6]。

6.天然气长输管道建设的智慧管理平台设计

(1)总结构设计

在总结构设计中，包括总体业务的框架设计和技术构架的设计。其中总体业务的框架设计可以根据中卫压气站的具体情况加以考量和安排；总体技术架构可以根据智慧调度运营平台管理中心的基本架构，采用SOA技术来实现新应用和扩展应用之间的相互结合，利用信息化的模型加强功能和应用服务之间的衔接，并建造数据框架来完成功能和数据储存之间的对讲。中卫压气站可以运用SOA系统框架改变传统的数据集成方式，以降低平台运营成本，全面提高系统运行效率，突破孤岛模式，提高系统的服务信息化程度。

(2)平台功能打造

平台的功能打造分为多个步骤：

①要加强对资源的统一调度，把不同的业务系统进行数据整合，打造标准规范，结合GIS系统把检修人员的车辆信息和位置信息等不同的部位加强统一管理，进行实时监控，全面提高企业的整体维修运营效率，让资源能够在某一范围内得到统一的调度和处理，增加协同调度能力，让各部门间加强工作的配合。

②可以进行统一报接的调度指挥。客户服务系统可以和智能终端相互对接，实现无缝衔接，让呼叫中心的信息能够同步传送到智慧抢修平台。接线员接收呼叫中心传递过来的数据信息，根据相关标准展开危急情况的初步预测，了解用户的实际情况，进行工单派单，完成点对点处理，形成服务系统和抢修系统的双闭环效应。

③可以通过智能化的网络和数据进行距离的测量，利用地理信息系统的底图，结合第三方定位科技，以8s/次的概率对页面进行刷新，这样才能实现精准的定位，自动计算维修单元和发生危险地点之间存在的距离，智能派单维修人员可以利用智能手机展开一键导航或者一键拨号，提高维修和养护的效率。

④可以通过智慧的调度和抢修，提高用户的体验感，智慧调度平台的建设能够更好的履行使命必达的责任，对用户的个人信息和GIS系统进行整合，通过智慧抢修平台和GIS系统测距等不同功能实现管道维修全过程的闭环控制。

7.结语

首先，详细论述了天然气长输管道建设智慧管理和控制的概念，为研究工作的开展奠定了扎实的理论基础。其次，论述了中卫压气站天然气常熟管道建设的智慧管理特点。最后，阐述了中卫压气站天然气长输管道建设的智慧管理原则，并在坚守原则的基础上完成了中卫压气站天然气长输管道建设智慧管理业务系统的开发、研究、介绍，并以业务系统为基础保障，巧妙设计了天然气长输管道建设的智慧管理平台，详细阐述了平台的构成及功能。在未来发展中，长输天然气管道的场站智慧安防建设及管理工作的开展必然深受互联网时代的影响，在发展与优化的过程中势必会呈现出应用互联网技术、大数据技术、智能技术等为智慧安防建设及管理提供技术保障的发展新趋势。