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一、背景情況

      傳統(tǒng)的以人巡為主的管道巡護方式在時間、空間、質量和效率上已難以應對當前長輸管道不斷增加的外部安全風險。暴露出當前管網(wǎng)風險底數(shù)仍然不清、風險辨識水平不高、健康管理手段落后、風險化解能力有限等突出問題。強調(diào)要加強管道運行安全管理，增強管道風險意識，加強源頭治理，防止認不清、想不到、管不到的問題發(fā)生。

二、主要任務

       針對長距離輸水、輸油、輸氣管道安全監(jiān)測預警，我們開發(fā)了一套長輸管道安全預警系統(tǒng)，采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能等前列技術和設備彌補人工巡檢的短板，為供油供氣供水管道保護提供了新的解決方案。長輸管道安全預警系統(tǒng)的主要任務有以下幾點：

（一）長輸管網(wǎng)前端感知系統(tǒng)建設。對新改擴建的長距離輸送管道基礎設施項目，按照技術標準要求，安裝前端感知物聯(lián)設備，與項目同步設計、同步施工、同步竣工驗收，并將物聯(lián)數(shù)據(jù)接入安全監(jiān)測預警系統(tǒng)。

（二）長輸管網(wǎng)綜合管理信息數(shù)據(jù)庫建設。在原有長輸管網(wǎng)普查成果基礎上，對地下管線基礎信息進行詳查，查清城市區(qū)地下管線、長距離輸水、輸油、輸氣管道現(xiàn)狀，掌握各類地下管線的埋設分布、位置關系、運行年限、產(chǎn)權歸屬等基本情況。

（三）長輸管網(wǎng)安全監(jiān)測預警系統(tǒng)建設。依托長輸管線綜合管理信息數(shù)據(jù)庫和前端感知系統(tǒng)，綜合運用云計算、大數(shù)據(jù)、5G、二三維一體化GIS等信息技術，建設地下管網(wǎng)安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，真實再現(xiàn)各類管網(wǎng)精確位置信息、實時運行狀況，實現(xiàn)對城市地下空間中各類管線的感知、分析、監(jiān)測、服務、運管、維護，保障城市生命線安全運行。

（四）信息動態(tài)更新機制的完善。長輸管線建設單位要嚴格執(zhí)行地下管線覆土前竣工測量制度，嚴格按照長輸管道安全監(jiān)測預警系統(tǒng)的標準規(guī)范進行數(shù)據(jù)采集和分類，通過標準化數(shù)據(jù)交換與共享服務，保障地下管網(wǎng)信息實時更新。

（五）實現(xiàn)地下管網(wǎng)安全運行管理“一張圖”。各管線權屬單位的專業(yè)管線信息管理平臺要與城市生命線（地下管網(wǎng)）安全監(jiān)測預警系統(tǒng)坐標一致、平臺兼容、數(shù)據(jù)同源、標準統(tǒng)一，構建基于“一張圖”管理的安全監(jiān)測預警體系，促進各管線信息平臺高效協(xié)同，為長輸管道的安全運行、風險評估、隱患處置、模擬分析以及相關工程設計與施工提供科學支撐。

（六）管道安全預警系統(tǒng)成果應用的深化。創(chuàng)建“前端感知—風險定位—專業(yè)評估—預警聯(lián)動”的城市生命線安全運行與管控精細化治理模式，研究數(shù)據(jù)挖掘、風險評估、模擬仿真等關鍵技術，定期出具城市生命線（地下管網(wǎng)）安全運行報告，為城市安全風險應急決策提供科學依據(jù)、技術支持和現(xiàn)實指導。

三、系統(tǒng)種類

      長輸管道安全預警系統(tǒng)也稱管道在線監(jiān)測系統(tǒng)、管道安全監(jiān)測(檢測)系統(tǒng)，具體有哪些內(nèi)容呢，杭州邁煌做如下闡述，可供參考，根據(jù)輸送不同的介質，系統(tǒng)采用的方案也有所區(qū)別，大致可分為電學式和光纖式：

（一）電學式長輸管道安全預警系統(tǒng)

1、水聽器高頻壓力計漏損監(jiān)測方案

      主要針對供水、輸水管道泄漏（滲漏、漏損、泄露）水錘監(jiān)測，方案包括水聽器陣列和高頻壓力計陣列等套件，通過4G或者光纖等傳輸方式上傳到中控中心，部署在云端的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能夠實現(xiàn)5升/分鐘的微小漏損監(jiān)測和報警，5升/秒的爆管大漏損事件監(jiān)測和報警。

2、次聲波泄漏監(jiān)測方案

      主要針對輸氣管道泄漏監(jiān)測，方案包括通過安裝次聲波傳感器，當管道發(fā)生泄漏時，管道內(nèi)部介質產(chǎn)生振蕩，在泄漏點處形成密度波，同時管道內(nèi)產(chǎn)生泄漏后的次聲波，通過數(shù)字化儀采集分析后上傳至中心站，結合聲速及時間差判定泄漏位置，系統(tǒng)軟件依據(jù)壓力、流量數(shù)據(jù)進行分析后自動報警并提供準確泄漏位置。

3、負壓波監(jiān)測泄漏監(jiān)測方案

      主要針對輸油管道泄漏檢測，方案主要有負壓波傳感器配套含有濾波子程序和圖像處理算法的檢測系統(tǒng)軟件，可以實現(xiàn)對輸油管道泄漏定位檢測，定位精度不太在±100米左右。

（二）光纖式長輸管道安全預警系統(tǒng)

      該類型的系統(tǒng)有分布式光纖傳感監(jiān)測方案和光纖光柵傳感監(jiān)測方案，該類型長輸管道安全預警系統(tǒng)可運用于輸水、輸氣、輸油管道泄露監(jiān)測，全程無源，安全系數(shù)高，傳輸距離遠，可以監(jiān)測管線長度40KM左右，定位精度高，以40KM管線長度為例，0.1毫秒為一個全線檢測周期，可準確定位在10米以內(nèi)。

1、分布式光纖傳感監(jiān)測方案

該方案有分布式光纖聲波振動監(jiān)測系統(tǒng)(DAS)、分布式光纖測溫系統(tǒng)(DTS)，分布式溫度應變監(jiān)測系統(tǒng)(BOTDA)，還有一個光纖水聽器偵聽傳感系統(tǒng)也可以歸到該類別,該分布式光纖傳感監(jiān)測方案的系統(tǒng)及產(chǎn)品可以點擊http://m.ftnvr.cn/jty.html查看。

2、光纖光柵傳感監(jiān)測方案

       該方案主要包含用于測量高頻率物理量變化的新一代高性能波長信號解調(diào)儀器，適用于光纖光柵溫度、應變、壓力、位移等多種類型的光纖光柵傳感器和監(jiān)測軟件組成。采用掃描激光器+并行光譜探測技術（光源輸出光功率利用率高達85%以上，相比傳統(tǒng)的ASE+可調(diào)濾波器技術，光源輸出功率提高了100倍以上，電源功耗則下降50%，光源有效使用壽命提高10年以上），可對工程現(xiàn)場光纖傳輸線路損耗或光分路器級連損耗導致的微弱光纖光柵傳感信號進行準確檢測，具有4個同步測量通道，同步掃描頻率可在1～50Hz之間設定，內(nèi)置在線校準波長參考模塊，出廠后無需校準，在0～40℃溫度范圍內(nèi)可保證±5pm的長期測量精度。

（三）其他

其他方案包括AI視覺算法分析技術、無人機巡護、管道電位分析識別技術等都有挺好的前景。

四、總結

      長輸管道安全預警系統(tǒng)是一種科學的管道安全預警工具，預警系統(tǒng)具有準確的定位功能，能夠在事件發(fā)生后迅速確定其發(fā)生的具體位置，為管道維護人員提供及時和準確的信息，以便于他們采取有效的應對措施，無論使用哪種解決方案在一定程度上都可以可以提升管道的安全運營水平，降低事故風險，提升管道運營效率。在今后的管道運營中，根據(jù)實際情況選擇合適的長輸管道安全預警系統(tǒng)，以保障管道的安全順利運營。