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焦點(diǎn)對話(huà)(53)創(chuàng )新管道巡護方式的基層實(shí)踐

來(lái)源:《管道保護》2024年第3期 作者: 時(shí)間:2024-5-29 閱讀:

《管道保護》編輯部:線(xiàn)路巡護是保障管道線(xiàn)路安全的第一道防線(xiàn),是管道企業(yè)履行管道保護法律責任的重要手段。但傳統的人工巡線(xiàn)方式已無(wú)法適應當前的管理要求,融合運用多種技防措施可以大幅提升管道巡護的質(zhì)效。如何創(chuàng )新管道巡護方式,構建新時(shí)代數字化智慧管網(wǎng)巡護體系?為深入探討這一話(huà)題,我們特別邀請了基層從事管道管理的幾位同志介紹在這方面的經(jīng)驗和做法,歡迎大家進(jìn)行互動(dòng)交流。郵箱:guandaobaohu@163.com。

 

積極探索管道智能巡護技術(shù)應用


邱春斌

國家管網(wǎng)集團福建公司 

線(xiàn)路巡護是保障管道線(xiàn)路安全的第一道防線(xiàn),是管道企業(yè)履行管道保護法律責任的重要手段。目前管道外部風(fēng)險有增無(wú)減,由于施工及農業(yè)機械裝備作業(yè)能力的不斷提高,在管道上方從事挖掘活動(dòng)將會(huì )明顯加大管道致命性損傷的風(fēng)險。因此加強線(xiàn)路巡護工作,及時(shí)發(fā)現并制止危及管道安全的行為顯得尤其重要。但是人工巡護依賴(lài)于巡線(xiàn)工和線(xiàn)路管理員等基層巡護人員的徒步目視檢查,容易受到管道周邊自然環(huán)境、個(gè)人經(jīng)驗和職業(yè)素養影響,加上流動(dòng)的巡護方式,難以對管段實(shí)現全天候的風(fēng)險管控,所以創(chuàng )新管道巡護方式迫在眉睫、勢在必行。

目前,光纖預警、視頻前端識別、無(wú)人機庫、衛星遙感監測及施工機械動(dòng)態(tài)監測等技術(shù)在管道巡護中得到了普遍的應用。從技術(shù)特點(diǎn)上看,光纖預警、視頻監視及施工機械動(dòng)態(tài)監測可全天候動(dòng)態(tài)監測管道周邊狀態(tài),推動(dòng)管道異常事件由事后追溯向事前預警發(fā)展;無(wú)人機、衛星遙感可快速篩查核實(shí)管道異常,可實(shí)現管道周邊風(fēng)險的全天候監測、異常的快速核查與前期處置,這些技術(shù)將實(shí)質(zhì)性提高管道巡護工作效能,新技術(shù)與人工巡護的有效融合,將為管道巡護的數字化、智能化轉型提供基礎支撐,這些都將加速管道巡護新范式的形成和發(fā)展。

雖然管道伴行光纖預警系統具有靈敏度高、定位精度高、抗干擾能力強、監控距離長(cháng)、多點(diǎn)并行檢測等優(yōu)點(diǎn),但應對現場(chǎng)風(fēng)險等級的自適應性較差,其靈敏度高的特點(diǎn)導致光纖受到敷設環(huán)境、背景噪聲及信號分析模型影響較大,預警模型尚未建立有效的事件威脅度判斷機制。推送的預警信息中真正能威脅管道安全的機械施工占比僅18%,需要針對現場(chǎng)實(shí)際情況提高現場(chǎng)事件類(lèi)型區分度,特別是快速識別非計劃性和突發(fā)機械施工,建立可靠的自學(xué)習模型,根據地區和環(huán)境的不同提供更精準的預警分級。此外,在滑坡、泄漏監測等方面的應用尚需積累經(jīng)驗,還需增強系統的自適應性,盡量縮短人機磨合期,降低人工現場(chǎng)工作量,提高技術(shù)的現場(chǎng)適應性和可靠性。

視頻監視技術(shù)和裝備具備指定區域監視和圖像回放功能,可實(shí)現管道跨越、人員密集型高后果區、第三方施工及打孔盜油易發(fā)區等重點(diǎn)區域的實(shí)時(shí)監視,可實(shí)施遠程喊話(huà),對威脅管道安全行為與異常狀態(tài)進(jìn)行智能識別、預警。但圖片及視頻識別技術(shù)能夠識別的車(chē)輛和異常行為尚不全面,油氣泄漏等異常信息的捕捉與報警推送尚需研究完善,管道周邊環(huán)境遮擋及不同季度不同光照條件下識別準確度、AI模型識別準確率及自學(xué)習能力有待提升。

除了上述方法外,無(wú)人機結合機庫自動(dòng)充電技術(shù),可實(shí)現定點(diǎn)定軌跡自動(dòng)巡檢,用于異常事件、第三方施工及疑似打孔盜油點(diǎn)現場(chǎng)快速核查、汛后地質(zhì)災害排查、高陡偏坡定點(diǎn)巡檢等,但受續航里程、氣象及空域管制等影響較大。衛星遙感技術(shù)能夠在較大范圍內收集和觀(guān)測地形數據,可對觀(guān)測區進(jìn)行較為全面的監測,通過(guò)比對能夠有效、快速地反映管道沿線(xiàn)一定范圍內的地質(zhì)情況變化,可實(shí)現地質(zhì)災害的早期預警和災情評估。遙感技術(shù)使用目前尚無(wú)統一的規范,亟須研究快速、高效、自動(dòng)化的數據處理方法及技術(shù),以提高遙感數據處理的及時(shí)性,增強遙感數據獲取能力。

目前各相關(guān)技術(shù)融合應用還存在一些短板需要克服,人技配合推動(dòng)構建智能巡護體系應加強研究。

在技術(shù)融合應用方面,應統一各技術(shù)管道定位標尺,以便協(xié)同識別異常信號,驗證匹配預警信號風(fēng)險等級。新技術(shù)建設實(shí)施時(shí)應統籌視頻、無(wú)人機等固定點(diǎn)位設置及光纖預警、遙感及施工機械動(dòng)態(tài)監測實(shí)施區段,以便技術(shù)間預警信息相互核實(shí)驗證,形成系統合力,提升異常信息核實(shí)效率及準確度。

在智能巡護體系構建方面,應及時(shí)調整人工巡護工作內容,并建立與工作質(zhì)量評價(jià)考核適應的巡護新范式。如智能巡護必然對巡護人員能力素養提出新要求,需對現有巡護人員開(kāi)展針對性培訓;為及時(shí)有效管控管道線(xiàn)路風(fēng)險,需要建立明確順暢的異常信息預警與核實(shí)處置流程;為加強管道線(xiàn)路數據資產(chǎn)統計分析和應用強度,需建設具備強大統計分析功能的數據管理應用系統,綜合考慮管道內外部風(fēng)險,根據管道內外檢測數據、技防系統監測預警信息、管道線(xiàn)路內外部作業(yè)計劃等定期更新管道線(xiàn)路風(fēng)險評價(jià)結果,動(dòng)態(tài)調整巡護重點(diǎn)區段,系統推送每日工作提醒并輔助排定巡護路線(xiàn);為便于技術(shù)升級迭代,監測終端和系統還應具備模塊化、通用化、普適性等特點(diǎn),以降低技術(shù)和設備更新成本。相信在管道企業(yè)、科研單位、廠(chǎng)商的共同努力下,管道巡護手段將更加智能、高效,管道巡護即將迎來(lái)革命性變革。 

作者簡(jiǎn)介:邱春斌,1968年生,碩士研究生,高級工程師,現任福建公司副總經(jīng)理,主要從事油氣管道生產(chǎn)運行和管道管理工作。聯(lián)系方式:qiucb@pipechina.com.cn。

 

創(chuàng )新管道巡護方式 加強線(xiàn)路風(fēng)險管控


謝成

國家管網(wǎng)集團華南公司 

國家管網(wǎng)集團華南公司(廣東省管網(wǎng)公司)負責運營(yíng)廣東省、海南省、香港特別行政區油氣管道共6387公里,其中管道途經(jīng)第三方施工多發(fā)區域約占17%、人口稠密地區約占15%、地質(zhì)災害易發(fā)區域約占9%、水網(wǎng)密布環(huán)境敏感地區約占7%、打孔盜油易發(fā)區域約占2%。伴隨著(zhù)廣東粵港澳大灣區、海南經(jīng)濟特區、自由貿易試驗區建設的實(shí)施,管道本體受到外部電磁干擾和第三方施工損壞影響的風(fēng)險日漸凸顯,管道線(xiàn)路管理難度不斷升高。傳統人工巡線(xiàn)方式已無(wú)法適應當前的管理需求。通過(guò)探索和創(chuàng )新管道巡護方式,強化了線(xiàn)路風(fēng)險管控。

一是利用多源數據融合有針對性制定巡護策略。牢固樹(shù)立以動(dòng)態(tài)風(fēng)險防控為核心的管理理念,全面應用集團公司半定量風(fēng)險評價(jià)技術(shù)軟件,結合內、外檢測報告和日常排查的風(fēng)險數據,開(kāi)展雜散電流干擾、地災、第三方損壞等外部多因素耦合的管道綜合風(fēng)險評估,找準管道薄弱點(diǎn)。應用資產(chǎn)完整性管理系統(IMS)巡護模塊,基于風(fēng)險因素制定不同季節、不同區段巡護任務(wù),重點(diǎn)部位設置巡護關(guān)鍵點(diǎn),細化巡護頻次,高質(zhì)量編制年度管道巡護工作方案,確保巡護策略科學(xué)精準。

二是建立天空地一體化防護技術(shù)體系。綜合分析管道線(xiàn)路風(fēng)險,梳理形成應對不同風(fēng)險的技術(shù)矩陣,部署天基、空基、地基的感知技術(shù),逐步打通巡護盲區,使多元技術(shù)、智能系統間能相互協(xié)同、相互聯(lián)動(dòng),提升管道周邊可能威脅本體安全事件的綜合感知、識別和聯(lián)動(dòng)響應效率。天基層面:應用SAR衛星、光學(xué)遙感衛星、雷達衛星等感知手段,快速、大范圍地對管道沿線(xiàn)地面沉降、山體滑坡、植被及水體變化、非法侵占、第三方施工等風(fēng)險因素進(jìn)行監測和篩查?栈鶎用妫簯枚嘈頍o(wú)人機、固定翼無(wú)人機等對潛在風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行高精建模,搭載不同載荷實(shí)現特殊巡檢、夜間巡檢、低空運輸、通信中繼、懸索跨巡查等,實(shí)現快速識別并及時(shí)推送異常數據。地基層面:應用分布式光纖、智能視頻監控、智能陰保樁等技防手段全天候、全時(shí)域監測地災點(diǎn)和管道威脅事件。


三是切實(shí)提升管道巡護管理效能。對相應區段有效安全預警信息次數、類(lèi)型、時(shí)間段等進(jìn)行歸納分析,總結外部干擾規律,探索建立基于有效安全預警信息統計分析結果的防護策略動(dòng)態(tài)調整工作機制,不斷優(yōu)化“一段一策”“一季一策”。動(dòng)態(tài)調整巡線(xiàn)工巡查的時(shí)間范圍、重點(diǎn)巡查的管段、重點(diǎn)宣傳的對象等,逐步建立以技防為主、人工巡護為輔的巡護管理新模式,穩步提升相應區段巡護管理綜合效能。

創(chuàng )新管道巡護方式是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,我們要不斷總結經(jīng)驗教訓,進(jìn)一步加強管理機制和防范能力建設。

建立預警信息閉環(huán)管理機制。對現有視頻監控、光纖預警等系統發(fā)布的各類(lèi)自動(dòng)預警信息進(jìn)行分類(lèi)統計,結合預警信息現場(chǎng)確認情況客觀(guān)分析有效預警信息(對管道光纜安全有實(shí)際影響)占比,基于有效預警信息對應的現場(chǎng)實(shí)際作業(yè)行為,進(jìn)一步優(yōu)化視頻監控畫(huà)面智能分析、光纖振動(dòng)特征信號提取模型,建立與示范段周邊實(shí)際情況相適應的分析預警模型,保證示范區段典型作業(yè)行為識別預警不遺漏、無(wú)效預警信息占比不超過(guò)10%。

提高多系統協(xié)同防范能力。對于同時(shí)配備無(wú)人機、視頻監控、光纖振動(dòng)預警等多種類(lèi)型技防設施的示范區段,應持續優(yōu)化完善不同技防設施之間的協(xié)同防范機制,搭建一體化綜合管控平臺,實(shí)現光纖預警、視頻監控與無(wú)人機聯(lián)動(dòng)。如光纖預警系統一旦發(fā)布有效預警信息,一體化管控平臺應立即聯(lián)動(dòng)靠近預警位置的視頻監控攝像頭自動(dòng)巡查,并同步將光纖預警信息、視頻監控自動(dòng)巡查結果推送至區段長(cháng)。若最大調用范圍內無(wú)固定監控攝像頭,則通過(guò)一體化監控平臺自動(dòng)生成無(wú)人機飛行任務(wù),待監控人員審核確認后自動(dòng)執行飛行任務(wù)并實(shí)時(shí)回傳現場(chǎng)影像。 

作者簡(jiǎn)介:謝成,1980年生,遼寧石油化工大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè),高級工程師,現任華南公司管道部經(jīng)理,長(cháng)期從事成品油管道運行及安全保護管理。聯(lián)系方式:13533075570,xiecheng@pipechina.com.cn。

 

融合應用多種技防措施實(shí)現“1+1>2”的效果


閆杰

國家管網(wǎng)集團浙江省網(wǎng)公司 

浙江省網(wǎng)早在2017年就開(kāi)始探索采用數字科技手段進(jìn)行天然氣管道巡護,從使用分布式光纖預警,到無(wú)人機、視頻監控的應用,推動(dòng)了長(cháng)輸天然氣管道的巡護由傳統人工巡線(xiàn)方式到人工與技防措施相結合的轉變。

一是運用分布式光纖預警。分布式光纖預警利用了長(cháng)輸天然氣管道伴行光纜引起的振動(dòng)信號判斷外部風(fēng)險,是長(cháng)輸管道企業(yè)最早開(kāi)始研究的管道巡護技術(shù),浙江省網(wǎng)2020年已在2000公里管線(xiàn)上覆蓋了這一技術(shù)。光纜就如同人的神經(jīng),全天24小時(shí)感受外部的振動(dòng)信號,再通過(guò)后臺一系列算法的計算分析,識別出可能危害管道施工行為的信號,并推送至前端APP,最后再由人工到現場(chǎng)核實(shí)報警原因。分布式光纖預警很好地彌補了傳統人工巡線(xiàn)無(wú)法全時(shí)域覆蓋管道的缺點(diǎn),而且經(jīng)過(guò)近幾年的算法迭代,準確率也有所提高。但目前單一的使用分布式光纖預警還存在以下缺點(diǎn):報警信號并不能直觀(guān)告訴管理人員引起報警的具體原因,仍需要一雙“眼睛”到現場(chǎng)確認;報警準確率還無(wú)法達到使用預期,不能完全代替人工巡線(xiàn),且報警核實(shí)工作量大,達不到提高工作效率的目的。

二是運用無(wú)人機。無(wú)人機是可以從空中直接對現場(chǎng)進(jìn)行全方位觀(guān)察的技防手段,能夠輕易飛臨很多人工徒步難以到達的地方,為管理人員提供一雙會(huì )飛的“眼睛”。浙江南部管道大多沿山區敷設,2019年,浙江省網(wǎng)就已在10個(gè)地市配置小型無(wú)人機,線(xiàn)路管理人員通過(guò)手操控制無(wú)人機大大提高了山區管段的巡線(xiàn)效率。尤其是在極端天氣氣候事件發(fā)生后,第一時(shí)間采用無(wú)人機對地災易發(fā)的山區管段進(jìn)行初步核查,為排查治理提供了一手資料。此外,無(wú)人機還在高后果區、第三方施工、管道沿線(xiàn)地貌的影像采集上有較多應用。但無(wú)人機也存在限飛或禁飛區、惡劣天氣下無(wú)法飛行等限制,無(wú)法做到管線(xiàn)全覆蓋。目前在法律法規層面,對于預定航線(xiàn)的無(wú)人機自動(dòng)飛行還沒(méi)有明確的管理規范,若無(wú)人機在自動(dòng)飛行時(shí)發(fā)生墜毀傷人,事故責任沒(méi)有明確的權責劃分,導致一線(xiàn)員工在使用時(shí)有所顧慮。

三是運用視頻監控。浙江省網(wǎng)在Ⅲ級高后果區全部安裝了攝像頭,但因無(wú)法做到24小時(shí)人工監屏,并沒(méi)有達到提高管理效率的目的。近幾年來(lái)圖像識別算法迅速發(fā)展,根據分析物體特征已可以通過(guò)視頻圖像自動(dòng)識別人臉、施工機械、車(chē)輛等物體,這相當于讓“眼睛”有了自己的“大腦”。2023年浙江省網(wǎng)在全、蠹壐吆蠊麉^、第三方施工密集區、重點(diǎn)穿跨越管段布設了40套帶智能識別報警功能的攝像頭,只需要在監控畫(huà)面中畫(huà)出管道位置和左右的電子圍欄區域,系統就可自動(dòng)識別出侵入圍欄區域的挖機并進(jìn)行報警,大大提高了對外部風(fēng)險的控制能力。但受制于管道企業(yè)自身的資源,線(xiàn)路視頻監控的用電和通信大多采用太陽(yáng)能和物聯(lián)網(wǎng)卡,設備在線(xiàn)穩定性較差。建議地方政府在有條件的區域開(kāi)展試點(diǎn)工作,統籌協(xié)調交通、市政部門(mén)共享視頻監控畫(huà)面,提高視頻監控的使用效率。

如何融合應用各種技術(shù)手段,實(shí)現“1+1>2”的效果,可考慮采取以下措施。

一是將分布式光纖預警作為觸發(fā)信號。當光纖感知外部活動(dòng)觸發(fā)報警后,若附近有視頻監控,系統能夠直接調用監控獲取現場(chǎng)畫(huà)面;沒(méi)有安裝視頻監控的地方,也可一鍵下達命令給在機庫待命的無(wú)人機,無(wú)人機根據報警信號的坐標自動(dòng)飛行至現場(chǎng)上空拍攝畫(huà)面。管理人員通過(guò)視頻監控或無(wú)人機拍攝畫(huà)面初步了解現場(chǎng)情況,判斷是否為誤報警,從而減輕了分布式光纖預警系統報警核實(shí)的工作量,提高了工作效率。

二是建立配套的管理制度,促進(jìn)融合技術(shù)應用落地。根據成熟的融合應用技術(shù)方法,企業(yè)應及時(shí)調整現有的管道巡護管理制度,合理降低巡線(xiàn)人員的數量配置,減少巡線(xiàn)頻次,真正實(shí)現降本增效的目的。

三是加強政企民合作,根據實(shí)際分類(lèi)施策。統籌利用好各級政府和企業(yè)的各種資源,比如公安、氣象、電力、通信等專(zhuān)業(yè)的相關(guān)技術(shù)平臺,加強橫向間合作,結合管道沿線(xiàn)風(fēng)險識別和評估結果,充分考慮不同管道(管段)本體、自然環(huán)境和社會(huì )環(huán)境的風(fēng)險差異,建立智能感知技術(shù)與人工巡線(xiàn)相結合的管道智能化分級、分類(lèi)綜合巡護模式。

四是研究建立集中監視機制。通過(guò)IMS系統安全預警子系統,將各監測系統數據進(jìn)行匯聚,實(shí)現報警信息的統一展示和綜合分析;利用WeACT和巡檢APP等移動(dòng)終端,實(shí)現對不同角色預警信息的及時(shí)推送和預警信息處置閉環(huán)管理監督。固牢“人防底板”,鍛造“技防長(cháng)板”,實(shí)現“人機”互動(dòng),全面提升管道線(xiàn)路風(fēng)險管控質(zhì)效。 

作者簡(jiǎn)介:閆杰,高級工程師,現任浙江省天然氣管網(wǎng)公司管道管理部經(jīng)理,主要從事管道完整性管理、管道保護管理等工作。聯(lián)系方式:0571-81727039,1005387106@qq.com。

 

管道線(xiàn)路巡護方式的創(chuàng )新之路


趙冬野

國家管網(wǎng)集團西氣東輸公司 

管道線(xiàn)路巡護是維護油氣管道線(xiàn)路安全的一種管理方式。傳統的管道線(xiàn)路巡護,以人工徒步巡護方式為主,靠巡線(xiàn)人員的責任心和執行力來(lái)觀(guān)察、發(fā)現、處理管道周邊的各類(lèi)風(fēng)險和隱患。

信息化時(shí)代相較于傳統的線(xiàn)路巡護已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,管道巡護手段呈現多樣化特點(diǎn)。

一是運用衛星導航。最早使用基于GPS定位的手持終端,通過(guò)到每處巡檢點(diǎn)位采集GPS信號的方式進(jìn)行定位,場(chǎng)站管理人員可以在后臺調取巡檢信息,如巡檢時(shí)間等,對巡線(xiàn)工作進(jìn)行考勤。隨著(zhù)智能手機的應用,逐漸發(fā)展到采用安裝APP巡檢軟件的方式進(jìn)行日常巡檢信息的采集、跟蹤,工作人員不但可以對現場(chǎng)進(jìn)行定位、拍照,也可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的情況描述,實(shí)時(shí)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳至系統平臺,便于管理人員查看,巡護手段相比以往有了明顯進(jìn)步。

二是運用光纖預警系統。將管道同溝敷設的通信光纜作為傳感器,實(shí)時(shí)感應管道沿線(xiàn)的土壤振動(dòng)信號,通過(guò)智能識別分析,對威脅管道安全的機械施工、人工挖掘和自然災害等危險事件進(jìn)行預警和定位,并推送給工作人員進(jìn)行相應處置。

三是運用無(wú)人機巡線(xiàn)。采用固定翼或多旋翼無(wú)人機搭載高清分辨率變焦以及紅外熱成像云臺或其他設備,通過(guò)無(wú)人機前端AI算法自動(dòng)識別、發(fā)現管道周邊的各類(lèi)威脅事件,高空拍攝捕捉細節收集信息,將巡檢數據及時(shí)記錄回傳,便于數據分析,及時(shí)根據巡檢結果給出相應的對策。

四是運用視頻監控。在管道線(xiàn)路一些關(guān)鍵點(diǎn)位如第三方施工點(diǎn)位、人員密集場(chǎng)所設置視頻監控系統,通過(guò)在監控探頭前端嵌入算法,自動(dòng)識別管道周邊如人員聚集、重車(chē)碾壓、機械挖掘等各類(lèi)異常事件,將預警信息傳遞給監控中心。


五是開(kāi)發(fā)了一體化監控平臺。將光纖預警與視頻監控、無(wú)人機系統進(jìn)行了集成聯(lián)動(dòng),比如監控平臺接收到光纖預警系統探測到的挖掘信號后,自動(dòng)將任務(wù)分配給附近的無(wú)人機機巢,機巢派出無(wú)人機趕赴現場(chǎng)做進(jìn)一步核實(shí)確認,或者監控平臺自動(dòng)調取附近的視頻監控探頭進(jìn)行觀(guān)察核實(shí),確認影響管道安全的威脅等級后,再視情況是否通知工作人員趕赴現場(chǎng),從而提高線(xiàn)路巡護的質(zhì)效。

以上是當前管道企業(yè)用于管道線(xiàn)路巡護的一些技術(shù)手段,各類(lèi)預警系統雖然都采用了基于前端感知的智能識別技術(shù),但算力算法呈現出碎片化狀態(tài),未對智能識別技術(shù)進(jìn)行系統的整合。即使同一家管道企業(yè)在數據管理方面也面臨著(zhù)一些問(wèn)題,比如未建立數據湖,因此也就無(wú)法實(shí)現以數據為導向,形成數據集成、數據治理及數據檢索能力,無(wú)法通過(guò)與各類(lèi)外部異構數據源交互集成。

因此,構建數字化智慧管網(wǎng)巡護體系成為迫切之需。以數字化轉型為契機,建立管道企業(yè)統一的數據底座,打破數據孤島,確保源頭數據準確,將內外部數據整合在一起,對數據進(jìn)行重新組織和連接,讓數據有清晰的定義和統一的結構。以數據驅動(dòng)為核心,結合無(wú)人機、地理信息、前端AI識別和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結合管道路由環(huán)境特點(diǎn)和巡護現狀,利用無(wú)人機庫作為管道巡護的補充;以可視化巡護平臺為中心,融合無(wú)人機監控平臺、智能視頻監控、光纖預警、地質(zhì)災害監測和巡護人員車(chē)輛管理系統等多個(gè)平臺。綜合管理多源數據,實(shí)現“人防+物防+技防+信息防”等手段高效結合,實(shí)現信息共享、數據互通,通過(guò)端、邊、云協(xié)同構建省公司和作業(yè)區兩級多源異構數據融合管控,構建智慧化管道巡護體系。

應該注意的是,推廣高科技手段并不能完全替代人工巡檢的作用。根據管道保護法的規定和地方政府的要求,管道企業(yè)應有一支專(zhuān)業(yè)的高素質(zhì)巡護隊伍。我們的員工每天穿著(zhù)橙色工裝在管道沿線(xiàn)巡查,不但可以及時(shí)開(kāi)展維修維護,收集風(fēng)險信息,主動(dòng)預防事故發(fā)生,更重要的是有利于塑造管網(wǎng)形象,提升管道作為國家重要基礎設施的影響力。巡護隊伍作為管道保護法的“宣傳隊”“播種機”,對于發(fā)動(dòng)群眾參與和支持管道保護工作,改善企業(yè)外部運行環(huán)境具有重要作用,從而實(shí)現在源頭上管控風(fēng)險,降低成本,這是各種技術(shù)手段所無(wú)法替代的。 

作者簡(jiǎn)介:趙冬野,1982年生,碩士研究生,畢業(yè)于東北石油大學(xué)油氣儲運專(zhuān)業(yè),現任西氣東輸公司管道部副經(jīng)理,主要負責管道線(xiàn)路巡護、第三方風(fēng)險管理、高后果區管理、管道腐蝕控制、管道檢驗檢測等工作。聯(lián)系方式:021-50958095,zhaodongye@163.com。

 

提升空天地巡護方式的交互感知能力


王朝璋

國家管網(wǎng)集團甘肅公司 

國家管網(wǎng)集團甘肅公司目前運營(yíng)甘肅、青海境內約1萬(wàn)多公里的油氣輸送管道,地理和社會(huì )環(huán)境比較復雜,提升管道外部安全、創(chuàng )新巡護方式,進(jìn)而建成與實(shí)體管網(wǎng)精準映射、同生共長(cháng)的數字孿生體,打造具備“全方位感知、綜合性預判、一體化管控、自適應優(yōu)化”功能的智慧管網(wǎng)平臺,是當前和今后一項極其重要的工作。公司以風(fēng)險管控為原則,以?xún)?yōu)化資源為目標,選取具備條件的蘭定支線(xiàn)管道,借助“云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能”等新一代信息技術(shù)手段,將無(wú)人機巡護、視頻監控、光纖預警等技防措施與人防相融合,構建“高位視頻+低位補盲+無(wú)人機巡護+人工巡檢+振動(dòng)光纖”五位一體的空天地交互感知巡護方式,實(shí)現對管道周邊環(huán)境狀態(tài)數據及時(shí)全面采集、傳輸和存儲。通過(guò)基于大數據和知識圖譜的分析計算模型,提升人機對話(huà)水平及效率,統籌輔助決策,在保障管網(wǎng)安全輸送和高效運營(yíng)方面取得了較好效果。

蘭定支線(xiàn)管道于2017年投產(chǎn),管道主要沿山地敷設,高程起伏較大。巡檢道路陡峭難行,斷頭路多達26處,部分管道實(shí)際里程僅3公里,人工巡線(xiàn)則需繞行約20公里。人工巡檢難度大,效率低。為及時(shí)掌握管道現場(chǎng)情況,在人員無(wú)法到達的區域采用了無(wú)人機進(jìn)行巡護。在人員密集型高后果區、第三方施工易發(fā)等高風(fēng)險管段,布設了智能視頻監控設備實(shí)時(shí)監控。同時(shí)實(shí)現了全線(xiàn)的光纖預警功能。

2014年,在原有技防手段的基礎上,甘肅公司利用蘭定支線(xiàn)管道沿線(xiàn)存量鐵塔,新增高點(diǎn)智能監控及無(wú)人機巢,完成了除禁飛區外的管道視頻監控全覆蓋。人員密集型高后果區使用固定視頻設備實(shí)施全區域、全時(shí)段不間斷視頻監視,施工易發(fā)、頻發(fā)地段使用固定視頻設備按照施工時(shí)段開(kāi)展不間斷監護。智能巡護中所有視頻類(lèi)設備均具備AI人工智能識別功能,可實(shí)時(shí)識別挖掘機、旋耕機、推土機、重型車(chē)輛、巖芯取樣鉆機等重型機械及火焰、煙霧等異常特征。日常情況下,無(wú)人機在管道正上方每日巡檢3次,人員密集型高后果區、高風(fēng)險點(diǎn)24小時(shí)視頻巡護,其余地區視頻巡檢每日3次。特殊時(shí)期及異常情況下,隨時(shí)增加巡檢頻次,在不增加巡護成本的基礎上,降低巡護人員在危險環(huán)境內的活動(dòng)風(fēng)險,提高了巡檢覆蓋率。

多種技術(shù)手段的應用大幅度提升了巡護工作的效率。但隨之而來(lái)也出現了巡護成本增加、各種技防措施相互割裂等矛盾問(wèn)題。表現在多技術(shù)手段、多系統間缺乏相互感知功能,導致報警數據過(guò)多,管理難度增加,現有管道巡護方式仍需要進(jìn)一步創(chuàng )新。為了解決好這個(gè)問(wèn)題,我們在蘭定支線(xiàn)初步實(shí)現了光纖預警與管道視頻監控的交互驗證功能,當邊緣設備觸發(fā)報警,系統將同步調動(dòng)報警范圍內的其他設備進(jìn)行驗證,若確認為異常情況,系統自動(dòng)將管線(xiàn)位置、異常情況等信息分級推送至管道管理人員,由其進(jìn)行遠程或現場(chǎng)確認,并在移動(dòng)終端完成核實(shí)反饋、信息圈閉等任務(wù)。若交叉驗證為誤報警,系統將通過(guò)機器學(xué)習等人工智能技術(shù)進(jìn)行自適應優(yōu)化,提高報警識別的準確性。初步實(shí)現了管道外部環(huán)境數據快速感知、實(shí)時(shí)監測、交叉確認、聯(lián)動(dòng)處置、迭代升級的功能,提升了本質(zhì)安全水平。

未來(lái)智能管道的依托系統不再是簡(jiǎn)單的信息管理系統,而是具備感知、分析、指揮和控制的生產(chǎn)與資產(chǎn)運維管理系統,從而實(shí)現對管道線(xiàn)路全區域、全時(shí)域的泄漏監視、檢測與預警,達到重點(diǎn)管段信息100%數字化采集與分析,提升管道本質(zhì)安全和運行效率。我們要抓住智能化、數字化等帶來(lái)的機遇,緊跟變革步伐,加快發(fā)展智能管道,推動(dòng)智慧管網(wǎng)迭代升級,通過(guò)生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系轉變,驅動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展。

 作者簡(jiǎn)介:王朝璋,1983年生,高級工程師,研究生學(xué)歷,現任國家管網(wǎng)集團甘肅公司管道部副經(jīng)理,長(cháng)期從事管道管理工作。聯(lián)系方式:0931-4529154,wangcz03@pipechina.com.cn。

 

創(chuàng )新山區管道巡護方式 實(shí)現高質(zhì)量巡護目標


賀小康

國家管網(wǎng)集團西南管道貴陽(yáng)輸油氣分公司 

西南管道貴陽(yáng)分公司負責運營(yíng)的中貴、中緬天然氣管道,途經(jīng)喀斯特地貌,94.7%的管段地處山區,山坡與溝壑連綿起伏,翻越陡坡的最大坡度達到78.9°,屬于典型的“V”字形大落差山地管道。沿線(xiàn)河流眾多,植被覆蓋茂盛,巡護通道不暢,巡線(xiàn)工在平地徒步巡護5公里需要2小時(shí),而在山區至少要花費4至5小時(shí)。頻繁地爬坡上坎,不但增加了巡護人員體力消耗,還存在較大安全風(fēng)險,巡護質(zhì)量也難以得到保證。

在長(cháng)期實(shí)踐中我們認識到,在復雜的山區管道環(huán)境下,要想提升巡護質(zhì)量和效率,打通巡護通道是基礎,實(shí)施差異化巡護是關(guān)鍵,推行專(zhuān)業(yè)化、智能化巡護是必由之路。

一是打通巡護通道。對無(wú)人區段巡護通道進(jìn)行清理維護,為巡護工配備柴刀,方便清除雜草雜物,確保管廊帶無(wú)雜草覆蓋,視野通暢。對穿越河溝的巡護通道進(jìn)行評估,有條件的搭建便橋,不具備條件的根據流量情況在旱季或雨季選取通行或繞行的方式。對陡坡、陡坎段修建簡(jiǎn)易便道或步梯,盡可能打通巡護通道,以降低巡檢難度和保證人身安全。

二是實(shí)施差異化巡護。山區管道三大風(fēng)險(本體、地質(zhì)災害、第三方損壞)分布存在較大差異性,不同管段在不同時(shí)段的風(fēng)險和數量不同,造成了巡護難度和巡護時(shí)長(cháng)不一。作業(yè)區在分配巡護任務(wù)時(shí)綜合考慮這些因素,采取“一人一段一案”,巡護難度較大的陡坡段縮短巡護距離;高風(fēng)險段合理增加巡護頻次,縮短巡護距離;低風(fēng)險管段降低巡護頻次,增加巡護距離。對部分難以開(kāi)展徒步巡線(xiàn)的高陡坡段,通過(guò)采取地災監測、視頻監控、無(wú)人機、望遠鏡輔助及定期組織專(zhuān)業(yè)攀巖隊伍排查的方式進(jìn)行巡護,逐步取消日常徒步巡檢。


三是推行專(zhuān)業(yè)化、智能化巡護。隨著(zhù)管道安全形勢對管道巡護工作要求的提高,巡護工年齡偏大、文化水平低等不足日益突出,推行專(zhuān)業(yè)化、智能化巡護迫在眉睫。通過(guò)增加巡護工作資金投入,由業(yè)務(wù)外包單位聘用年齡及學(xué)歷達到一定條件的巡護工及巡護管理人員,采取專(zhuān)業(yè)化培訓、績(jì)效考核等手段組建一支專(zhuān)業(yè)化巡護隊伍。通過(guò)構建“空天地”一體化平臺,以衛星遙感、無(wú)人機、智能視頻監控、地災監測、光纖預警、智能測試樁等技防措施逐步替代人工巡檢。優(yōu)化自動(dòng)巡護、智能監控、智能響應等程序的設備功能及算法,提升風(fēng)險識別精度及智能響應決策的水平,有效解決人工巡檢存在空檔期的問(wèn)題,實(shí)現全天候監控。當前應先組建專(zhuān)業(yè)化隊伍,然后逐步增加投入,完善相關(guān)技防措施,最終達到智能化無(wú)人巡護的目標。

創(chuàng )新山區管道巡護方式,除了采取以上措施外,建議嘗試通過(guò)租賃管道沿線(xiàn)集體土地的方式,獲得管道用地權利,以有效解決某些協(xié)調難度較大管段的用地問(wèn)題,確保管道相關(guān)工程順利進(jìn)場(chǎng)施工。同時(shí),在租賃土地上增加硬隔離、視頻監控后可減少或取消人工巡護,也可將租用的土地免費提供給老百姓耕種,與之簽訂互保協(xié)議,協(xié)助開(kāi)展管道保護工作。對一些租用費用較高、企業(yè)難以承受的地段,也可以通過(guò)有償方式與土地使用權人達成管道保護協(xié)議。 

作者簡(jiǎn)介:賀小康, 1981 年生,碩士研究生,高級工程師,現任貴陽(yáng)輸油氣分公司副經(jīng)理,主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式:15329601661,695207819@qq.com。

 

珠三角地區管道巡護管理創(chuàng )新實(shí)踐


陳偉鵬

廣東大鵬液化天然氣有限公司 

廣東大鵬液化天然氣有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)大鵬公司)所屬444公里的管線(xiàn),設計運行壓力為9.2兆帕,向深圳、惠州、東莞、廣州、佛山五座城市提供涉及約7000萬(wàn)人口的用氣需求,是粵港澳大灣區重要的基礎能源通道之一。

管線(xiàn)路由地處珠三角經(jīng)濟最發(fā)達的區域,穿越了龐大交錯的路網(wǎng)、水系、農田和山林,工貿生產(chǎn)和城鄉生活聚集地星羅棋布,地表環(huán)境非常復雜,高后果區比例高達62%;沿線(xiàn)有大量的工程建設和工農業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),持續高位影響管線(xiàn)運行安全。為有效防范管控外部風(fēng)險和解決因職能部門(mén)分散對管線(xiàn)巡護現場(chǎng)人員支撐不力,巡護人員線(xiàn)性分布預警信息傳遞、共享和處置指揮協(xié)同難度大及戶(hù)外工作安全風(fēng)險高等問(wèn)題,大鵬公司在巡護管理和技術(shù)領(lǐng)域大膽探索、積極進(jìn)取,為公司持續向珠三角大灣區安全、平穩供氣奠定了堅實(shí)的基礎。

理順管理界面,細化流程分工。2011年,大鵬公司成立了管線(xiàn)保護及項目部,把管道維搶修、項目建設和管道保護等業(yè)務(wù)歸屬到一個(gè)部門(mén),整合了涉及管線(xiàn)外部風(fēng)險管控及治理環(huán)節的全部要素,管線(xiàn)外部安全問(wèn)題部門(mén)內即可閉環(huán)完成處置,為管道巡護人員在現場(chǎng)開(kāi)展工作提供了全方位的支撐。為理順內部管理界面,在制度體系建設方面公司先后發(fā)布文件51份,規范了各管理要素,明確了目標任務(wù)、崗位職責和考核標準,細化了流程分工。開(kāi)創(chuàng )性地把管線(xiàn)安全保護業(yè)務(wù)劃分為“巡”和“護”兩個(gè)專(zhuān)業(yè)組,管線(xiàn)保護組負責管線(xiàn)事件處理,專(zhuān)職負責對外協(xié)調,統籌公司的管道保護工作;管線(xiàn)巡護組專(zhuān)業(yè)負責安防力量的布置、預警、防控等管線(xiàn)現場(chǎng)工作,主抓信息預警和現場(chǎng)管控。兩個(gè)專(zhuān)業(yè)組既相互協(xié)作又各有側重,其意義在于通過(guò)深挖專(zhuān)業(yè)潛力提高專(zhuān)業(yè)管理效能的同時(shí),及時(shí)準確識別、預警管線(xiàn)現場(chǎng)危害因素,為有效管控外部風(fēng)險提供體系機制和專(zhuān)業(yè)能力保障。

運用信息化技術(shù),助力巡護管理。通過(guò)持續開(kāi)發(fā)和優(yōu)化,把管線(xiàn)巡護關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程植入管線(xiàn)安防數字信息系統,配合手持終端現場(chǎng)數據采集,實(shí)現了實(shí)時(shí)監控、數據統計、信息分享、指揮協(xié)同、風(fēng)險評估和方案定制等業(yè)務(wù)的信息化。巡護人員野外巡查和事件處置情況同步在線(xiàn)接受各層級管理人員專(zhuān)業(yè)指導,做到“不明白的事情在線(xiàn)問(wèn)、不正確的事情在線(xiàn)糾正”。通過(guò)系統自動(dòng)完成預警信息分發(fā)、人員考勤、績(jì)效考評和實(shí)施在線(xiàn)培訓等業(yè)務(wù),扎實(shí)踐行“制度管人,流程管事”,提升巡護人員人身安全和工作質(zhì)量水平。巡護人員在巡檢過(guò)程中,如發(fā)現標樁、警示牌損壞可立即通過(guò)手機終端上傳申請維護,系統會(huì )自動(dòng)分發(fā)信息至有關(guān)作業(yè)組,直至施工人員完成維護從而落實(shí)閉環(huán)管理,節省了大量的人工造表統計時(shí)間,提高了工作效率。管線(xiàn)巡護人員一般都是線(xiàn)性分布,獨立巡檢或是執行看護任務(wù),一旦對危害因素辨識不到位很容易造成“一人失誤,滿(mǎn)盤(pán)皆輸”的局面,但通過(guò)已經(jīng)建立起來(lái)的巡護交互系統就可以做到事前或事中干預和協(xié)同應對。2023年11月5日,管理人員審核巡護隊員下班前上傳的工作照,發(fā)現某第三方正在拆除管線(xiàn)5米內一處電桿上的電力設備,研判對方可能會(huì )在夜間移除這根電桿以推進(jìn)他們的項目,遂通知視頻監控員重點(diǎn)關(guān)注此工地動(dòng)向。當晚21時(shí)30分,夜間監控員發(fā)現第三方人員進(jìn)入管線(xiàn)5米內準備實(shí)施機械作業(yè),立即線(xiàn)上預警通知有關(guān)人員。收到預警信息后,巡護組立即安排最近人員10分鐘內到達現場(chǎng)勸阻,25分鐘內區域應急支援人員到達現場(chǎng)警戒,處置過(guò)程同步線(xiàn)上匯報,管道保護組了解情況后立即協(xié)調政府主管部門(mén)跟進(jìn)。22時(shí)13分,在政府主管、公安等部門(mén)的協(xié)助和溝通下,施工單位將已經(jīng)開(kāi)挖的管溝進(jìn)行回填,保障了管線(xiàn)安全。

運用新技術(shù)手段,解決痛點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題。公司充分發(fā)揮新技術(shù)、新科技產(chǎn)品在管線(xiàn)巡護預警中的作用,開(kāi)展“空、天、地”一體化巡護試點(diǎn),積極落實(shí) “機器替人、人工智能減人”的方針政策。2020年,探索運用無(wú)線(xiàn)智能視頻監控系統用于管道高后果區安全管理,前端監控設備由太陽(yáng)能供電并借助物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)實(shí)現智能預警和信息推送,并取得了相關(guān)知識產(chǎn)權認證書(shū);2024年2月,啟動(dòng)了利用無(wú)人機針對山區段管道輔助巡線(xiàn)的試點(diǎn)項目,可在山區段部分替代人工巡檢。這些新技術(shù)手段的運用,有效推進(jìn)了“人防、物防、技防和社會(huì )防”四防的融合應用,解決管線(xiàn)巡護人員野外工作安全風(fēng)險高、巡線(xiàn)質(zhì)量不穩定、人員組織招聘困難等問(wèn)題。

大鵬公司在管道保護的前沿陣地持續創(chuàng )新,有效開(kāi)展管道保護工作,為確保管道安全豎起了一道重要屏障。 

作者簡(jiǎn)介:陳偉鵬,1976年生,安全工程專(zhuān)業(yè),現任廣東大鵬液化天然氣有限公司管線(xiàn)保衛高級經(jīng)理,主要從事管道巡護等管理工作。聯(lián)系方式:13660505446,chen.bob@gdlng.com。

 

運用TPDC巡護方式防范打孔盜油


楊新鎮

中國石化勝利油田分公司油氣集輸總廠(chǎng) 

勝利油田曾經(jīng)是打孔盜油犯罪活動(dòng)的“重災區”。有關(guān)部門(mén)和一線(xiàn)員工通過(guò)多年實(shí)踐探索,總結了TPDC管道巡護方式,使油田打孔盜油現象得到有效遏制,保證了管道安全運行,減少了企業(yè)經(jīng)濟損失,維護了管道周邊生態(tài)環(huán)境。

一是分析案發(fā)時(shí)間規律(Time)。對近年來(lái)發(fā)生打孔盜油的次數按自然月份進(jìn)行統計,將Ⅰ級風(fēng)險月份(黃色預警窗口)打孔盜油次數N設定為:1≤N;Ⅱ級風(fēng)險月份(橙色預警窗口)打孔盜油次數N設定為:1<N≤3;Ⅲ級風(fēng)險月份(紅色預警窗口)打孔盜油次數N設定為:3<N。根據實(shí)際打孔盜油次數可適當修改設定值。通過(guò)數據統計分析出打孔盜油時(shí)間主要集中在11、12及1月份,加強了這一時(shí)段的治安防范。

二是劃分案發(fā)重點(diǎn)區域(Place)。對歷年來(lái)發(fā)生打孔盜油的區域進(jìn)行統計并在地圖上進(jìn)行標注,將A級風(fēng)險地域(黃色預警管段)打孔盜油次數N設定為:1≤N;B級風(fēng)險地域(橙色預警管段)打孔盜油次數N設定為:1<N≤3;C級風(fēng)險地域(紅色預警窗口)打孔盜油次數N設定為: 3<N。根據實(shí)際打孔盜油次數可適當修改設定值。通過(guò)數據統計分析出打孔盜油地點(diǎn)主要分布于田間地頭,近年來(lái)隨著(zhù)定向鉆技術(shù)的應用,將管道周邊閑置房屋院落也作為防范重點(diǎn)。

三是采取綜合防御措施(Defense)。針對犯罪活動(dòng)的特點(diǎn),因地制宜采取人防、技防等措施進(jìn)行防范和打擊。

人防措施方面有“四字”巡線(xiàn)法!巴保河^(guān)察管線(xiàn)周邊有無(wú)動(dòng)土、可疑人員、可疑車(chē)輛停留;“聞”:通過(guò)氣味判斷管線(xiàn)有無(wú)泄漏;“問(wèn)”:詢(xún)問(wèn)管線(xiàn)周邊村民有無(wú)可疑人員、可疑車(chē)輛的出沒(méi);“思”:收集巡線(xiàn)過(guò)程發(fā)現的問(wèn)題,思考解決問(wèn)題的辦法。還有“五結合”工作法。白天巡線(xiàn)發(fā)現可疑情況與夜間巡線(xiàn)重點(diǎn)防范相結合;管線(xiàn)監控報警系統分析與現場(chǎng)蹲守排查相結合;插牌監督與巡護制度落實(shí)相結合;人員徒步與車(chē)輛巡護相結合;居民愛(ài)線(xiàn)護線(xiàn)宣傳與舉報獎勵機制相結合。

技防措施方面主要是提升輸油管道智能化管理水平,實(shí)現管道治安安全的管控升級。建設三維智慧管道綜合管理平臺,實(shí)現對輸油管線(xiàn)科學(xué)有效的管理,降低成本、提高工作效率和管理質(zhì)量;建立負壓波管道泄漏監測系統,當管道發(fā)生泄漏時(shí)能夠快速、準確地定位出泄漏地點(diǎn);建立熱成像防盜監護系統,有效彌補輸油管道點(diǎn)多線(xiàn)長(cháng)、地理環(huán)境復雜和巡檢空檔期的監護。同時(shí)還為巡線(xiàn)人員配置了遠紅外成像儀,便于巡檢人員夜間觀(guān)察管線(xiàn)周邊出沒(méi)的人員、車(chē)輛。采用無(wú)人機對管線(xiàn)周邊各類(lèi)院落、特殊地形、重點(diǎn)區域進(jìn)行觀(guān)測,杜絕巡檢盲區。

聯(lián)防措施方面建立了內部系統管理、部門(mén)融合的一體化運行模式。生產(chǎn)、技術(shù)、信息、安全、綜治、巡護等多部門(mén)同頻聯(lián)動(dòng),集體會(huì )商研判,定期開(kāi)展技術(shù)交流。

四是實(shí)現控制目標(Control)。圍繞零打孔盜油、零新生占壓、零泄漏污染、零傷害事故目標,做到了對管線(xiàn)途經(jīng)的河流、農田、村莊等地貌特征、新增建筑物、通車(chē)路口等情況排查摸清到位;巡線(xiàn)人員分段承包,確保了全方位、全天候24小時(shí)巡查責任制落實(shí)到位;與沿線(xiàn)派出所加強合作,聯(lián)防聯(lián)控措施到位;運用各種技防手段嚴密監視管線(xiàn)運行,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)果斷處理到位;在沿線(xiàn)村莊建立信息聯(lián)絡(luò )員制度,各類(lèi)信息及時(shí)掌握到位;對犯罪分子采取蹲坑守候等措施,現場(chǎng)抓捕打擊到位;利用探管儀隨時(shí)查出隱藏的打孔盜油卡具,提前防范減損到位;建立專(zhuān)項獎勵基金,對于忠于工作值守、破案有功的班站和人員考核獎勵到位。通過(guò)采取以上綜合措施,有效打擊和遏制了侵犯國有資產(chǎn)的犯罪行為,油田治安秩序明顯好轉,近年來(lái)打孔盜油案件持續大幅度下降。 

作者簡(jiǎn)介:楊新鎮,1972年生,油氣管道保護主任技師,主要從事管道完整性管理、管道保護等工作。聯(lián)系方式:13963369900,1263369900@qq.com。

 

提升智能化水平 做好董濰管道巡護工作


劉可 于守水 李長(cháng)東 薛強 王曉剛

山東港聯(lián)化管道石油輸送有限公司 

山東港聯(lián)化管道石油輸送有限公司主要負責董家口港—濰坊—魯中、魯北輸油管道(簡(jiǎn)稱(chēng):董濰管道)全部三期工程,途經(jīng)青島、濰坊、東營(yíng)、濱州、淄博5個(gè)市,單線(xiàn)總長(cháng)900余公里。配備2支專(zhuān)業(yè)巡護隊伍(管道巡護隊伍,外包巡護隊伍),4支專(zhuān)業(yè)維搶單位(應急維搶修、零星維修、電氣維保、自控維保)。公司遵循《山東省石油天然氣管道智能化建設實(shí)施方案》要求,利用先進(jìn)的設計理念、檢測技術(shù),加強智能化技術(shù)應用,提升管道智能化保護水平,2023年實(shí)現了“零打孔”目標,被評為“山東省管道安全保護工作先進(jìn)集體”。

一是利用無(wú)人機開(kāi)展輔助巡查。采取小型無(wú)人機對管道沿線(xiàn)可疑房屋、院落偵察,及時(shí)發(fā)現問(wèn)題。針對盜油分子常用“青紗帳”掩護實(shí)施違法行為,使用大型無(wú)人機每天在管道正上方進(jìn)行60~100公里巡查,與周期性徒步巡查相結合,對盜油分子起到了震懾作用。

二是建設泄漏監測與定位系統。采用負壓波和模型法對比方式,實(shí)時(shí)監測管道沿線(xiàn)壓力和流量變化,以趨勢圖的形式顯示波動(dòng)值,泄漏檢測與定位系統采取總調控中心和站控兩級人員24小時(shí)值守監控,做到第一時(shí)間發(fā)現第一時(shí)間處置。

三是運用衛星定位系統管理。衛星定位巡線(xiàn)系統能夠自動(dòng)統計每天的巡線(xiàn)質(zhì)量,形成列表并進(jìn)行儲存、查詢(xún)。成立衛星定位監控專(zhuān)員,四班兩運轉,24小時(shí)通過(guò)衛星定位系統對巡線(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行管控。

四是開(kāi)展光纖預警系統監測。以管道同溝敷設的光纜作為檢測元件,實(shí)時(shí)檢測在管道上方100米范圍內的振動(dòng)源,并根據振動(dòng)強度,自動(dòng)將報警信息分為人工挖掘或機械挖掘,將報警信息自動(dòng)推送到手機APP。

五是全線(xiàn)覆蓋視頻監控系統。每2公里安裝1處視頻監控,利用視頻天網(wǎng)系統實(shí)現了董濰管道全線(xiàn)視頻覆蓋,并通過(guò)視頻輪巡對全線(xiàn)進(jìn)行逐一查看,及時(shí)發(fā)現管道附屬設施設備存在的問(wèn)題和危害管道安全運行的行為,在實(shí)現人防技防優(yōu)勢互補的同時(shí),也彌補人員巡護的不足。

六是廣泛使用陰保智慧化系統。安裝智能陰保測試樁,每天定時(shí)自動(dòng)采集管道保護電位、腐蝕電流、管道自然電位等數據,可同步后臺查看數據。

七是建立水擊超前保護系統。依托SCADA系統的數據采集功能,在各站場(chǎng)安裝水擊超前保護專(zhuān)用PLC,在管道異常狀態(tài)下通過(guò)PLC控制,順序停泵、順序關(guān)閥,能夠有效避免水擊對設備的破壞,保障管道工藝安全。

在積極推行管道巡護智能化管理的同時(shí),公司也保留一些行之有效的傳統巡線(xiàn)方式,如在重點(diǎn)管段增加夜間車(chē)輛巡查。通過(guò)密集非規律性巡查沖散打孔盜油犯罪行為。

在管道溝渠淺埋點(diǎn)上方修建便橋,在進(jìn)行物理防護的同時(shí),打通了巡檢通道,實(shí)現溝渠正上方巡查。實(shí)施每8天一輪的巡查制度,加強外包巡線(xiàn)工駐站管理。建立安全保護聯(lián)席會(huì )議,及時(shí)研究巡線(xiàn)中存在的問(wèn)題,對每月工作進(jìn)行點(diǎn)評和部署。增加視頻監控員,縮小必經(jīng)點(diǎn)的打點(diǎn)距離,保證巡線(xiàn)質(zhì)量。

為了進(jìn)一步提升公司智能化管理水平,公司后續將采取以下措施:加強智能化設備的維護和管理,建立完善的設備管理制度和維護體系;加強智能化系統的集成和兼容性建設,推動(dòng)各系統之間的數據共享和協(xié)同工作;加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng )新,不斷引進(jìn)新技術(shù)、新設備,提升智能化管理的科技含量和實(shí)用性;加強人員培訓和素質(zhì)提升,提高員工對智能化管理技術(shù)的掌握和應用能力;加強與相關(guān)部門(mén)的合作與交流,共同推動(dòng)管道巡護智能化管理工作的深入發(fā)展。 

作者簡(jiǎn)介:劉可,1997年生,畢業(yè)于東北大學(xué),助理工程師,就職于山東港聯(lián)化管道石油輸送有限公司,主要從事管道完整性管理、管道安全管理等工作。聯(lián)系方式:13012401320,584825317@qq.com。

 

加大技防投入 保障管道外部安全運行


海軍

國家管網(wǎng)集團湖南公司

 

湖南公司所轄管道途經(jīng)華中地區,近年來(lái)隨著(zhù)國家中部崛起政策的出臺,管道沿線(xiàn)第三方施工數量突增,人員密集型高后果區數量呈上升趨勢。2023年識別出高后果區291段,長(cháng)度446.92公里,占管道總長(cháng)的20%,管道周邊風(fēng)險較高,主要表現在以下幾個(gè)方面。

第三方施工管控難度增加。僅2024年第一季度管道周邊第三方施工總數達到721個(gè)。由于管道周邊群眾對管道保護法認知度不高,安全保護意識不強,沿線(xiàn)各級地方政府管道保護主管部門(mén)普遍未設置管道保護執法隊伍,處罰力度較弱,造成違法施工損傷管道及其附屬設施屢禁不止,管控難度越來(lái)越大。

控制高后果區增量存在一定困難。按照《石油天然氣管道保護法》第三十一條規定,在管道周邊修建居民小區等人口密集的建筑物及易燃易爆物品的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、存儲場(chǎng)所的,建筑物、構筑物與管道的距離應當符合國家技術(shù)規范的強制性要求。原國家安全監管總局等八部委138號文件規定,認真管好人員密集型高后果區存量,嚴格控制人員密集型高后果區增量。但目前缺少“國家技術(shù)規范的強制性要求”,新增高后果區一般采用定量評價(jià)的方法確定安全距離,但影響評價(jià)結果的因素很多,理論評價(jià)與實(shí)際情況也存在較大偏差,和相關(guān)方協(xié)調難度很大。


管道本體安全也面臨巨大挑戰。管道周邊存在的特高壓直流輸電線(xiàn)路換流站、接地極,在線(xiàn)路故障和維檢修期間,通過(guò)接地極入地的雜散電流甚至達到幾千安培,容易對管道造成直流干擾腐蝕,給設備和維修人員帶來(lái)安全影響。沿線(xiàn)地鐵、鐵路和交流高壓輸電線(xiàn)路、電廠(chǎng)等都會(huì )對管道造成雜散電流干擾腐蝕。隨著(zhù)管道服役年限的增加,受壓力波動(dòng)、高填方、地質(zhì)沉降、老舊管道因素等影響,都有可能造成本體安全風(fēng)險。

長(cháng)輸管道作為無(wú)圍墻的線(xiàn)性工程,具有線(xiàn)長(cháng)、點(diǎn)多、面廣的特點(diǎn),傳統的管道巡護很難做到全天巡護,也不能實(shí)現逐點(diǎn)蹲點(diǎn)看護。面對當前嚴峻的安全形勢,應創(chuàng )新管道巡護方式,進(jìn)一步加大技防措施的研發(fā)和投入力度。

一是深入推廣光纖預警技術(shù)。不斷總結實(shí)踐經(jīng)驗,挖掘該技術(shù)的潛在功能,逐步實(shí)現光纖預警技術(shù)全覆蓋。以管道伴行光纜作為傳感、傳輸的綜合探測介質(zhì),通過(guò)對管道周邊速度、加速度、振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率、聲場(chǎng)等物理量的探測,實(shí)時(shí)監測管道沿線(xiàn)異動(dòng)情況,在第三方入侵破壞事件發(fā)生前進(jìn)行事前預報警,提醒工作人員快速處理,防止事故發(fā)生。

二是探索無(wú)人機與機庫組合巡護方式的應用。實(shí)現無(wú)人機機庫存儲、自動(dòng)換/充電、自動(dòng)起降、無(wú)人操控和遠程操控等功能,對一些人員難以抵達的區域開(kāi)展無(wú)人機全自動(dòng)作業(yè)。

三是探索大型機械定位跟蹤系統的應用。對進(jìn)入管道兩側5米、20米、100米范圍的大型機械,定位跟蹤系統將會(huì )發(fā)出藍色、黃色、紅色預警,及時(shí)提醒操作手注意。同時(shí)系統指令無(wú)人機、附近智能攝像頭及時(shí)對預警信息進(jìn)行核實(shí),后臺及時(shí)將報警信息推送管道管理人員,必要時(shí)通知附近巡護人員趕到現場(chǎng)處置。

四是構建“天空地”巡護一體化體系。綜合運用“天基”衛星、“空基”無(wú)人機、“地基”光纖和視頻AI監測、大型機械定位跟蹤等技術(shù),克服單一技防技術(shù)的局限性和短板,實(shí)現技防技術(shù)的融合和優(yōu)勢互補。通過(guò)采集多源時(shí)空數據,進(jìn)行數據對齊、數據挖掘和綜合分析,對地災、第三方施工、占壓、打孔盜油等危害因素進(jìn)行全天候動(dòng)態(tài)監測和預警,實(shí)現被動(dòng)防護向事前預防的轉型。

建議國家有關(guān)部門(mén)及時(shí)開(kāi)展管道保護法的修訂工作,完善與管道保護法配套的標準規范,參照交通運輸系統經(jīng)驗,建立專(zhuān)業(yè)的管道保護執法隊伍,為保護管道安全運行提供法治保障。 

作者簡(jiǎn)介:惠海軍,1983年生,碩士研究生,高級工程師,現任湖南公司長(cháng)沙輸氣分公司岳陽(yáng)作業(yè)區主任,主要從事管道完整性管理工作。聯(lián)系方式:17708459036,594309423@qq.com。


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