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摘要：结合当今“互联网+”和智慧城市建设的背景下，智慧水务以水务信息化带动水务现代化；以水务信息化促进水务行政职能的转变；以水务信息化推动行政管理的规范化、制度化和程序化；以水务信息化推进水务管理精细化的指导思想，注重系统性、前瞻性和实效性，促进水务管理和社会服务效能，为全面提升水务系统运行管理水平和科学决策奠定基础的建设目标。
关键词：智能管道；智慧管网；建设
1 智慧管道的内涵
笼统地说，智慧管道可定义为：在全生命周期各个阶段（包括规划、可行性研究、设计、施工、投产试运、运营维护、改扩建、废弃处置等），综合应用控制、监测、检测、预测、仿真、优化、人工智能、大数据分析、计算机、数字化、多媒体、互联网、物联网、移动通信等技术，按相关组织或人员的合理意愿和预期目标，以全自动或人机交互方式实施各种计划、作业、监控、管理业务的管道。按此定义，智慧管道首先是指实体管道本身，同时包括赋予实体管道智慧特征的技术支撑系统。对智慧管道的另一种理解仅仅指后者，即针对实体管道建立的综合信息管理及决策支持系统。这两种理解都属于智慧管道概念的外延，在此主要按后一种理解讨论智慧管道。
无论按以上哪种理解，智慧管道的核心内涵都是指具有高度自动化、智能化、数字化及网络化特征的信息管理、决策支持与自动作业系统，其可以满足管道全生命周期内的各种业务需求。该系统具有自动感知、分析、诊断、评价、预测、展示、控制、调节实体管道整体及其各组成部分状态的功能，可以对实体管道全生命周期内的各种作业、工程项目管理、管道运营业务进行自动决策或提供决策支持。为实现这些功能，作为信息管理与决策支持系统的智慧管道通常应包括数据采集、数据传输、数据存储、数据处理、管道运行仿真、管道状态评价、单元状态评价、支持管道生命周期内各种业务和作业的决策工具或辅助决策工具以及相关的数据库、知识库、模型库等组成部分。这里所说的针对实体管道的业务和作业是广义的，包含的具体内容很广：既有建设阶段的，又有运行阶段的；既有工程项目管理方面的，又有运行管理、经营管理、维护维修等方面的；既有线路方面的，又有站场方面的；既有工艺方案、设备运行维护方面的，又有节能与HSE方面的；既有管道工艺系统方面的，又有各种辅助系统方面的。
2智慧管道建设难点
2.1传统管理模式与智慧管道发展模式仍需互相磨合
由视频监控、机具工况系统和机组可视化三项子系统组成的智慧管道对参建人员而言非常陌生。为满足智慧工地正常运转需要监理人员掌握施工机组视频监控、视频采集、GPS定位、VPN连接等设备的工作原理和状态，对每个人的素质提出很高要求，同时也增加了监理人员日常工作量。管理思维的巨大变革引发的监理人员对新生技术的抵触，如何使监理人员从传统的“巡视、平行检验、旁站”管理模式进入“借助智慧工地进行项目监理”管理思维成为一大难题。
2.2基础信息采集繁杂，数据可信度和准确度控制困难
在“端+云+大数据”的体系架构下，端的数据录入数据可信度是智慧管道的基础。比如一道焊口数据的产生需要现场操作人员使用扫码枪（机组通）对管材二维码、根焊、填充、盖面等焊接人员二维码、焊接设备二维码进行扫描后方可形成焊口二维码，焊口二维码是所有工况数据的归集点，如果现场操作过程中执行不到位将导致数据失效。由于现场操作人员工作任务繁重，出现漏扫、错扫、不扫的概率极高，这样很容易导致数据录入端即出现错误；数据上传至PCM平台后，监理人员需要对每道焊口产生的焊接数据、无损检测数据、防腐数据进行审核，数据体量大，准确度控制方面也存在风险。
2.3管理工具发生变革，监理管理与智慧管道契合困难
监理单位自主开发的信息平台及APP软件与智慧管道出发点不同，导致两个系统存在管理不契合，数据不兼容的问题。在这种情况下势必会导致监理人员在两个平台上进行工作，在一定程度上增加了管理难度。
2.4数据存储体量巨大，有效利用数据提升QHSE管控困难
据统计每日焊接机组平均焊接16道口，防腐25道口。与此对应PCM平台记录了每个焊接、防腐数据及影像资料；在工况采集方面每道焊口约产生6000条数据。因此智慧管道产生的数据体量巨大，但如何使“死数据”变成“活数据”，促进现场管控是智慧管道目标能否实现的关键点，也是监理人员努力思考的方向。
3管道完整性管理智能手段的应用与展望
3.1 智能数据采集与整合
近两年来，单纯的数据采集已经不能满足管道管理的精细化需求，数据的整合应运而生，从时间和空间维度上，需要整合与实体管道一致的数字孪生体管道数据，并实现管道本体、高后果区、风险评价、内外检测、维修维护等数据的对齐与入库，这应该算是数据采集的2.0时代，但当前仍然是以人工为主的数据采集与整合，智能的数据采集是大规模的、高速性的、多样性的，利用管道探测、内外检测、无人机航摄、激光三维扫描等手段，建立集遥感影像、航摄影像、三维模型、管道基础地理坐标于一体的多源智能空间大数据平台，实现多源头、多批次、多版本、多时相的数据整合应用，可为管道完整性管理提供准确数据分析与决策支撑。
3.2 智能高后果区管控
管道高后果区识别与管控是管道完整性管理的重要环节，早期的高后果区管理主要包括加强巡线、加密标识、加强宣传等手段，这些手段显然不能满足国家对于高后果区的重视程度。
3.3 智能风险管控
通过打造空天地一体化监测与预警平台，利用InSAR技术开展地质灾害识别与监测，例如获取地表变形并圈定滑坡危险区、识别监测管道周边地面塌陷、监测地层活动变化等。前期可采用无人机拍摄管道周边影像，人工标注管道走向和重要地物，未来将借助人工智能中的图像处理及识别技术，实现无人机影像的实时比对分析，加强对管道周边环境的对比分析，实现人员、房屋、车辆的自动识别，深入挖掘人员行为特征和环境突发情况特征，提高管道风险管控能力。
3.4智能管道完整性监测预警
为了实现完整性管理工作目标和管道内腐蚀状况的持续监测，需采用高精度在线式超声波持续监测手段，对运行管道壁厚变化情况进行持续监测，跟踪管道内腐蚀发展规律，为后期管道内腐蚀控制和完整性评价提供数据支持。
3.5供水管网GIS数据维护编辑系统
为保证供水管网GIS数据长期的及时更新和维护，需要供水管网GIS数据维护编辑子系统对数据进行管理。这个子系统需提供丰富的管网设计编辑功能，支持管网编辑、管线设施数据管理、地图样式管理、管网拓扑检查、管网导入导出、地图处理等功能，另外，还需支持GIS数据二级或三级数据审核入库。
总之，智能时代带动了智能管道的发展，智能管道带动了管道完整性管理智能化技术的发展。智能管道代表了稳定、高效和安全，而其中安全仍然是管道企业的“天字号”大事，因此智能管道完整性管理是智能管道的基础。分析了当前智能管道完整性管理的应用实效，对未来智能+管道完整性管理的手段进行了展望，相信随着大数据、云计算、物联网等新一代信息技术日趋成熟，智能管道完整性管理的技术也会得到长足的进步。
参考文献：
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