案例 | “两化融合”点亮“智慧管道”

编者按：47年前，“八三”管道的建设者可能不会想到，今天全国油气管道已超12万公里。他们可能更难以想象，以前一个输油站需要100多名员工完成的工作，现在只需要几个人；以前必须在现场进行的操作，如今在几千公里外的调控中心就可远程操控……科技的进步和发展让太多的难以想象成为现实。

随着数字化、信息化时代的到来，管道建设和运营步入数字化、信息化“两化融合”新时代。“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理”的“智慧管道”蓝图逐渐清晰。

8月9日，中俄东线天然气管道工程盾构掘进穿越国境已达832米，同时，试验段二期工程建设正加紧进行。中俄东线天然气管道工程，集最高钢级、最大口径、最高压力等多个“第一”于一身，也是“全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理”的“智慧管道”建设起点，标志着我国油气管道由“数字管道”步入“智慧管道”建设阶段。

“智慧管道”是在标准统一和数字化的基础上，以数据全面统一、感知交互可视、系统融合互联、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控为目标，通过“端+云+大数据”体系架构集成管道全生命周期数据，提供智能分析和决策支持，实现管道可视化、网络化、智能化管理。

早在2010年7月，管道公司就与国家工信部携手在廊坊成立“两化融合暨物联网创新应用中心”，标志着油气管道行业由传统管理全面向信息化、智慧化管理转变。

未来，智慧引领无限可能。

释放“数据”价值

管道公司生产处副处长宋飞认为，“智慧管道”的基础是运行控制的自动化、业务管理的信息化，形成企业层面的网络化、数字化，进而积累大数据走向智能化、智慧化，目标是更安全、更可靠、更高效、更节能、更环保。其技术核心包括自动化技术、网络通信技术、信息技术等。

就运营而言，大量数据积累意义非凡。

近年来，管道公司科技信息化发展迅速，初步建立以PIS数据库为核心的管道大数据平台和中国石油检测信号及缺陷样本库，管理管道里程达6.2万公里，数据量累积达30TB。管道风险评价系统软件RiskScoreTP在管道公司、西部管道等单位近3万公里管道深化应用与推广，评价准确度、精细度及软件稳定性进一步提升。

尽管已经有了一定的实践与积累，但仍然有大量基础工作和数据需要完善。

“数据只有积累集成并应用于实际才可称之为大数据。目前，我们完成了自动化和可视化两个阶段，并且对管道本体及周边环境等有了一定的数据积累，还需要大量搜集其他基础数据，同时亟待建立统一的标准体系，使各系统和原始数据能够有效集成，而非相互孤立甚至相斥。”宋飞说。

拥有最强“大脑”

“智慧”需要“感知”。

专家指出，我国油气管道沿线地质环境复杂，灾害频发；人口密度大，环境承载力差，人工排查难度高；第三方施工频繁，巡护密度难以满足要求。这凸显泄漏监测技术和管道光纤安全预警技术的重要性。

管道公司科技研究中心针对铁锦线和漠大线泄漏监测系统，从软硬件算法、系统平台改进等方面进行技术提升，泄漏监测灵敏度由2%提高至1.3%；完成公司泄漏监测系统10个中心站、109个子站的两次巡检维护工作，以及新的2个中心站、20个子站建设，确保管道泄漏监测系统稳定运行。

利用管道光纤安全预警系统，2016年，管道公司在津华线发现19起威胁管道安全的第三方施工事件，系统在复杂地质环境和公路伴行管段中的识别准确率从53%提升到82%。此外，完成西气东输苏州段光纤预警系统建设，开展涵盖人工挖掘、挖掘机施工、水平定向钻等10类事件的现场测试和数据采集，积累了大量测试数据和信号样本。

这些传统管道和人工难以完成的任务，在科技的帮助下得以完成，并为“智慧”的实现积累了大量样本数据。

目前，中俄东线“智慧管道”感知系统的梳理和研究工作正在开展，需要采集运行数据、压缩机运维数据等大量数据，新建网络管理平台、远程诊断平台等。这些举措将使中俄东线拥有更多“智慧”。

赋予“生命”意义

以后，管道将不再是冷冰冰的钢管，而是被赋予“生命”的意义。从管道的概念、定义、实施、验收、运维到报废，数据标准将实现全面统一。

例如，试点项目——中俄东线工程，在建设时期就将数字化设计成果全面应用到采办、施工管理全过程，实现实体工程和数字工程同时交付；规范数据格式、编码、结构，形成覆盖全生命周期的数据标准，并实现集中管理和递延传承；同时，可实现跨阶段数据共享和应用，不但提高数据移交质量和效率，也将提升现场获取数据的便捷性。

按照设想，“智慧管道”将实现管道资料由分散、纸质向集中、数字化转变，风险管控模式由被动向主动转变，运行管理由人为主导向系统智能转变，资源调配由局部优化向整体优化转变，管道信息系统由孤立分散向集中集成转变“五大转变”。

专业人士分析，按照建设规划，5年内，油气管道智慧转型将从目前的管道设计、施工、运维、分析的可视化，发展到实现故障、安全、能耗、维修、备件的可预测，将来实现风险、投资、经营、生产、发展的可决策。
来源：中国石油报