引言:管道完整性管理是为了更好识别与控制管道运行中出现的风险,保证管道运行的安全。城镇燃气管道作为重要的民生工程,其运行安全、效率等直接关系着人民群众的生活质量和生命财产安全。因此,对城镇燃气管道实施完整性管理很有必要,其主要是通过检测、监测和检验等方式,获取管道运行中的完整性信息,以便更好识别、评价相关风险因素,然后为制定针对性的风险控制措施提供依据。而应用信息技术进行城镇燃气管道完整性管理,不仅可以提高数据信息、传输和分析能力,还可以促进管道完整性管理的智能化、高效化发展,对推动管道完整性管理迈向新的阶段具有深远影响。
一、燃气管道完整性管理面临的困境
第一,数据采集环节。在管道完整性管理中,数据采集是非常重要的一项工作,对快速准确识别风险因素以及制定相应的控制措施起着关键作用。一般情况下,所采集的数据主要有管道本体数据、环境数据、运维数据等,而在这些数据的采集中往往都会遇到一些困难,如管道本体数据的采集中,因为受到市政设施影响、燃气管道布局影响等,很难保证数据采集的完整性,尤其是采集管道腐蚀缺陷尺寸、管道剩余壁厚等数据时,通常需要开挖才可以采集到相关数据。
第二,数据传输环节。采集完数据以后,现场人员需要将数据进行及时传输,由专业人员进行数据分析,这样才能为管道完整性管理提供重要依据。但是以往数据传输都是先将数据通过纸质记录形式进行保存,然后结束现场工作后以人工录入的方式传输至管理系统,个人这一过程中可能因为纸质记录丢失、人工录入错误以及上报不及时等问题,导致管道运行出现问题[1]。
第三,数据管理环节。数据管理主要是对相关数据进行储存和管理,由于采集的数据类型及内容各不相同,所以往往需要进行合理分类,然后通过编码等方式进行储存,以便后续工作进行应用。但是,在当前的数据管理中,数据被分布在各个业务管理系统中,如设备管理系统、用户管理系统以及应急指挥系统等,从而导致各业务环节的数据无法共享,这既会影响对数据的储存和管理,还会导致数据应用不足。比如,因为存在信息孤岛,使得对管道状态不能进行准确把握,加之未能深度挖掘海量数据中的潜在价值,就难以实现对管理数据的充分利用。
二、信息技术在城镇燃气管道完整性管理中的应用
(一)智能燃气远抄表系统
以往燃气抄表方式都是由相关工作人员到现场进行抄表,这样不仅抄表效率低,还存在数据实时性差、入库困难和成本费用高等问题,不利于完整性管理工作的高质量开展。而在信息技术应用的背景下,智能燃气远抄表系统就可以解决传统燃气抄表中存在的问题,其主要是因为该系统可以对燃气表工况数据进行实时采集,然后通过NB-IoT网络进行传输,这样监控中心就可以及时、准确分析这些数据,以便更好地了解燃气表读数、电池用量、用气量等是否存在异常,从而及时处理极有可能发生的风险问题。
(二)多传感器数据融合定位
随着城镇化进程加快,城镇中的建筑物高度不断增加,加之树木、立交桥等因素的影响,使得管道定位的精确性不足。对此,就可以通过多传感器数据融合定位,如北斗传感器、GPS传感器以及惯导传感器等,然后将各个传感器输出的数据进行融合就可以实现对管道的精准定位,避免复杂环境对这一工作的影响,从而为提高管道完整性管理水平提供了重要支持[2]。
(三)燃气管道第三方破坏预警技术
城镇燃气管道多且复杂,在市政工程建设中就容易出现燃气管道被破坏的风险,如果不能及时发现和处理这类风险,不仅会影响到人们的正常生活,还能造成重大安全事故。为此,就可以在管道完整性管理中应用第三方破坏预警技术,其主要包括视频图像处理预警技术、埋地声学传感器预警技术、分布式光纤预警技术等,其中分布式光纤预警技术的应用比较常见,其主要是在管道铺设中同步铺设相应的光缆,以用于对管道沿线土壤振动信号的监测,假如管道沿线出现动土作业,监控中心就会得到报警信息,然后派出相关人员进行实地勘察,以便及时处理可能危害管道安全的事件。
(四)燃气智能阀井
为了保证燃气管道安全、高效运行,通常需要相关人员落实日常巡检工作,但这样不仅安全风险大、巡检质量差,工作效率也不是很高,并且因为劳动强度比较大,很难保证巡检的效果。而燃气智能阀井就可以有效解决上述问题,其主要是由监测模块、监控模块和井盖防侵入模块等组成,其中井盖防侵入模块中设有传感器,这样监控中心就可以实时了解井盖的状态,如是否开启、具体位置等;监控模块则可以在井盖被移动的瞬间发出报警信息,方便巡检人员及时做出反应;监测模块则是对阀井内的温湿度、水位、可燃气体浓度等进行采集,一旦发现异常可以及时进行应急响应。
(五)燃气智能调压系统
该系统主要包括进口压力表、进口压力变送器、智能调压器、出口压力表、出口压力变送器、PLC控制器等。在这些设施设备的支持下,燃气智能调压系统就具有数据查询、远程监控、统计分析与故障诊断等功能,这样就可以实现智能调压,保证燃气管道运行的安全性和稳定性。
(六)高精准激光检测车巡检
相比传统人工巡检方式,以汽车为载体的高精准激光检测车巡检可以通过将风速仪、北斗精准定位模块与燃气分析仪等进行组合,对燃气泄漏的情况进行准确判断,如气体性质、泄漏点范围等,尤其是对在较大范围的燃气泄漏巡检中,这种方式可以更快、更准确地了解燃气泄漏情况。除此以外,在燃气事故应急处理方面,智能巡检机器人可以替代工作人员完成一些危险性高、协同调度复杂的问题,这既保障了工作人员的生命安全,也有助于提高企业生产效益[3]。
(七)智能测试桩
在阴极保护系统中,测试桩是非常重要的组成部分,其主要作用是检测运行参数,但由于其可靠性差、效率低等弊端,已经无法满足现实的需求。而基于信息技术应用的智能测试桩就可以解决上述问题,其可以实现对相关数据的自动采集,如断电电位、通电电位、腐蚀电流等,这样工作人员就能充分掌握管道阴极保护和管道腐蚀情况。
结束语:随着信息技术的快速发展,人工智能、大数据和物联网等技术在城镇燃气管道完整性管理中得到了有效应用,促使燃气管道数据采集、传输与分析能力得到进一步的提升,这对更高效地进行燃气管道完整性管理提供了有力支持。但要指出的是,目前信息技术在该领域的应用还处于不断摸索的阶段,还有许多不足和难点需要解决,如提高风险管控智能化水平、提高平台数据的深度挖掘能力、智能化决策水平等,只有这样,才能促进燃气管道高效、智能与安全发展。