赖海腾
海南民生和泰科技有限公司 海南省海口市 570000
摘要：随着智能管道概念的提出，作为基础民生行业的城市燃气面临产业升级等诸多问题。如何建设好城市燃气智能化管网成为转型升级的关键。当前我国燃气管网的建设基本实现了数字化设计、监控管理。基于“互联网+”智慧能源的智能化管道模式，是提升燃气管道管理水平、促进行业发展的有效手段［1］。2016年2月国家下发了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，提出未来10年内将着力推进智能化能源基础设施建设，主要内容之一是建立基于大数据的行业管理与监管体系。2017年7月《中长期油气管网规划》提出，要重点加强互联网+、物联网、大数据、云计算等先进技术与油气管网的创新融合。城市燃气通过近几年努力，大力发展管网智能化，已经建成了一批智能化管道管理系统，通过系统交互，实现了管道智能化管理。
关键词:智能管道;完整性管理;共享数据库；对策
引言
燃气管网是城市建设的重要组成部分，关系到城市居民的日常生活。在管网设施的运行过程中，会遇到许多对管网安全构成威胁的因素，影响人们的生命和财产安全。本文探讨了城市燃气管网的安全运行问题，找出其中存在的安全隐患，并提出了相关防范措施，以便为我国城市燃气管网的安全运行奠定了基础。
1智能管道的概念
随着中国油气管道建设步伐不断加快，基于互联网+、大数据、云计算等先进技术与油气管网创新融合的智慧管道建设，成为新形势下实现管道可视化、网络化、智能化管理的重要方法和途径。智慧管道建设首先要实现管道的智能感知，在感知层进行管道本体、关键设备、外界环境及维护资源等信息的全面感知，实现采集、处理及传输一体化，为管道运行决策提供可靠的数据基础。随着这些新型技术的发展，燃气管道传统管理模式逐渐发生转变，逐步向数字化、智能化发展，出现了基于大数据分析、数据挖掘、决策支持、预测分析等技术的新型管理方式。智能管道是管道信息技术领域的重要发展方向，它是综合应用现代通信、网络技术及行业相关先进技术而成的油气管道领域的智能化技术集合，未来将与大数据分析、人工智能等紧密结合，为油气管道安全可靠、优化高效、环境友好运营服务。
2燃气管道事故防控大数据特征
大数据的主要特征包括规模性（Volume）、多样性（Variety）、高速性（Velocity）与不确定性（Veracity）[10]。地下燃气管道事故防控大数据类型多样、结构复杂，结合地下管道事故防控技术和大数据特征，提出城市地下管道事故防控大数据的主要特征为：①事故防控大数据分析为全部数据的综合相关性分析，计算量巨大；②大数据本身对事故相关性分析结果不具有解释能力；③数据类型多样，包括数字、音频、视频、三维地理信息等多种数据，且多为半结构或非结构化数据，集成与分析较为困难；④大数据实际价值的展示依赖于数据挖掘技术，自身无明显特征。
3城镇燃气管道应急管理的智能化探究
3.1综合整理城市燃气管网资料，运用信息化方式进行管理
首先，把目前城市内所有管网建设的相关图纸资料进行集中整理，对图纸中燃气管道的走向、燃气管道各部分的埋设深度、埋设规格、燃气阀门的控制状态等信息进行梳理，使之在以后的各项工作中有相关的数据资料作为基础。其次，根据城市燃气管网的实际情况，建立相应的空间数据库，如通过GIS可以对管道内的相关图形资料等进行有效的集中，如埋设道路图、管线敷设图等进行有效标注。此外，该空间数据库还包含了与燃气管道相关的图块数据信息、数据分析、空间索引、组织层等。
在地形图中，地形图主要是对埋设在地下的地形图进行划分，使地形图形成一个相对独立的区域，根据划分后的地形图对地形图进行空间索引。空间索引是指对地形图中相应的区域进行地理定位，对地形图中实体所处的分布内容、序列号等进行索引，以便及时对某个地形图块所在的区域进行理解和信息查询。此外，对于组织层中的数据信息，不同层中的信息内容相对也是不一样的，将各相关要素信息融合在一起就能形成相应的立体层信息。比如区分城市的钢管主干和塑料主干等。
3.2大数据技术在地下燃气管道事故防控中的应用
地下管道数据监测通常利用物联传感技术实现管道数据的采集与在线传输，如佟敬阔等[14]通过构建R-OTDR分布式光纤测温系统，实现了管道温度的监测与数据监控。根据大数据分析优化物联终端布局，可以校验数据误差，分析布点合理性，有效保证管道的安全性。利用人工神经网络方法、决策树、聚类分析等大数据价值挖掘工具，可有效分析燃气管道事故规律。基于大数据的管道风险评估选择管道的全部样本数据作为样本，以准确的检测数据替代依赖主观经验的概率估计，并以此解释环境、压力、腐蚀等因素与管道风险进展间的关联度，从而实现管道风险的评估与预测。
3.3提高燃气管网的技术水平和管理水平
城市燃气管网信息系统、计算机辅助调度系统等应采用现代化手段进行管理。管网信息系统已在各个城市得到不同程度的发展，并取得了良好的效果。但大多数系统在实用性、可靠性、扩展性方面考虑不足，缺乏对系统未来发展的结构设计、模块化设计等方面的考虑，缺乏地理信息系统的概念，使用户花费了大量的金钱，收益却很小。各城市应相互沟通，建立完整、准确的城市燃气管线图文信息数据库，灵活方便地查询和检索图文信息，动态分析、管理和及时更新地下管线信息，真正保证依靠科技提高管道管理水平。
3.4转变设计理念
笔者认为城镇燃气工程项目应结合国情进行设计。我国正处于城镇燃气化的快速发展阶段，相对长输管道的建设区域，城镇地区燃气管道敷设区域人口密度大，土地利用紧张，城镇燃气工程通过扩大燃气设施与周边的安全间距来保证安全不合时宜。城镇燃气工程应借鉴长输管道自身安全的设计理念，通过采取相应措施提高燃气系统的自身安全性，无需任性地扩大安全间距。对于城镇燃气场站的安全管理，设计时除满足规范的要求外，还需要提高场站的自动化管理水平。场站的自动化不仅体现在仪表数据的采集和报警，更应注重对场站设备运行中异常工况的分析、紧急状态下的连锁控制。对于复杂的城镇燃气场站项目，可以借鉴油气长输管道的相关做法，对于监测仪表还要做到冗余配置，根据需要可在场站设置独立的SIS系统(SafetyInstrumentedSystem，即安全仪表系统)。
结束语
本文在介绍了管道完整性基本功能的应用基础之上，通过对应用需求实际的分析，扩充到燃气管道行业，提出了未来应该加强的发展方向。一是加快管道数据库的建立，实现管道数据信息共享;二是加快管网仿真系统的开发，并有效融合管道完整性管理;三是加快燃气管道知识图谱技术的开发，优化智能管道的顶层设计。以管道完整性管理技术为基础，以管道信息数据库、知识图谱为建设的主要内容，构建合理的逻辑关系和完善可靠的实施方案，以促进智能管道的建设。
参考文献
[1]杨永,何仁洋,吉建立,陈杉.城镇燃气管道安全监管现状及建议[J].中国特种设备安全,2019,35(12):1-4.
[2]赵宇.市政工程中燃气管道工程的合规化管理[J].化工设计通讯,2019,45(12):132-133.
[3]陈善年.新形势下城市燃气安全管理现状与对策[J].住宅与房地产,2019(36):133.
[4]王敬轩,公用燃气管道定期检验技术及工程应用.广东省,广东省特种设备检测研究院肇庆检测院,2019-12-24.
[5]陈隆.城镇燃气管道安全风险防范技术探讨[J].智能城市,2019,5(23):65-66.