劉冬羊

國家管網(wǎng)集團東北公司哈爾濱輸油氣分公司

摘要：隨著(zhù)管道科技的不斷進(jìn)步，智能化技防措施越來(lái)越多應用在管道巡護中。本文以中俄東線(xiàn)天然氣管道為例，總結了智能化巡護中技防措施的應用優(yōu)勢、局限性及未來(lái)優(yōu)化方向，對比分析了與傳統管道巡護管理方式的關(guān)系，為管道保護工作提供參考。

關(guān)鍵詞：管道巡護；智能化技防；應用策略；傳統管理

隨著(zhù)光纖振動(dòng)監測系統、視頻監控系統、無(wú)人機巡檢系統、機器人（狗）等智能化巡護技防措施的普遍應用，結合陰極保護智能測試、內外檢測、地質(zhì)災害檢測等智能化監測系統，管道管理工作正逐步向智慧化方向發(fā)展。隨之而來(lái)的，關(guān)于技防措施與傳統管理方式之間的差異性、互補性、替代性等成為值得思考的問(wèn)題。本文通過(guò)總結技防措施在中俄東線(xiàn)天然氣管道巡護中的實(shí)際應用，對比分析智能化巡護技防措施應用與傳統巡護方式之間的關(guān)系。

1  技防措施的優(yōu)勢和不足

（1）光纖振動(dòng)監測預警系統。光纖振動(dòng)監測預警系統可實(shí)現高精度的入侵檢測、故障定位和災害預警，隨著(zhù)技術(shù)迭代升級，哈爾濱分公司所轄中俄東線(xiàn)天然氣管道于2020年8月在國內首次長(cháng)距離、大規模應用第三代光纖振動(dòng)預警系統，通過(guò)近5年大量應用數據積累與系統優(yōu)化，2024年度共產(chǎn)生各類(lèi)報警778條，準確率已達到98%以上。針對春耕及汛期對管道交叉處進(jìn)行報警閾值優(yōu)化，實(shí)現了對第三方施工的有效預控。

（2）視頻監控系統。截至2024年底，共通過(guò)光纜+4G傳輸方式在沿線(xiàn)設置131處視頻監控，平均每6.72公里設置1處，通過(guò)算法設置+智能分析，有效識別機械施工、秸稈焚燒、管道上方無(wú)關(guān)人員車(chē)輛聚集及其他線(xiàn)路異常事件。受部分地段信號影響，經(jīng)常出現取流失敗的問(wèn)題，此外受太陽(yáng)能供電方式影響，在冬季降雪后，需要及時(shí)組織人員對太陽(yáng)能基板進(jìn)行清理維護。

（3）無(wú)人機巡檢。以專(zhuān)業(yè)巡護+自主巡護為主。汛期及敏感時(shí)段進(jìn)行長(cháng)距離專(zhuān)業(yè)巡護，對沿線(xiàn)地災水毀、第三方施工進(jìn)行排查識別與地形地貌影像資料收集比對。針對汛期或冬季進(jìn)場(chǎng)困難地段，使用配發(fā)的小型無(wú)人機開(kāi)展短距離自主飛行，查看管道上方狀況，有效彌補了惡劣環(huán)境下傳統人工巡護短板。但受冬季低溫影響，無(wú)人機電池續航能力有限，采用無(wú)人機機巢方式受閥室供電形式制約影響較大。

（4）機器人（狗）。適用于近距離高清拍攝、氣體檢測、狹窄空間（隧道、管廊）巡檢。通過(guò)現場(chǎng)應用表明，在冬季積雪較厚的區域，機器人（狗）的地形適應性較差。

2  技防措施替代傳統巡護分析

（1）可以完全替代的工作。針對管道巡護及智能陰保設備巡查等日常性、周期性重復工作，通過(guò)設置固定巡護路線(xiàn)、巡檢關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)與現有的智能陰保系統遠程采集上報功能相結合，實(shí)現解放基層人員勞動(dòng)力，達到降低工作強度的目的。

針對天然氣管道泄漏后的高風(fēng)險管段，可以采用防爆型小型無(wú)人機+機械狗形式對管段泄漏點(diǎn)及周邊情況進(jìn)行排查，可以降低人員面臨的爆炸風(fēng)險。在開(kāi)展地質(zhì)災害排查時(shí)，針對進(jìn)場(chǎng)困難或落差較大的山區丘陵段，可以采用小型無(wú)人機+機械狗形式對地災點(diǎn)地形地貌廣景、現場(chǎng)地災實(shí)情進(jìn)行排查，降低人員涉水墜落等人身風(fēng)險。

無(wú)人機巡護較傳統車(chē)巡具備連續性、長(cháng)距離的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)設置固定巡護路線(xiàn)和巡檢關(guān)鍵點(diǎn)，實(shí)行中長(cháng)距離自動(dòng)巡航巡護。中俄東線(xiàn)光纖預警系統的全線(xiàn)應用解決了傳統管道巡護中存在真空期問(wèn)題，有效彌補了在非巡護時(shí)間段內管道第三方施工、占壓等異常狀態(tài)的信息獲取，給違建占壓、第三方施工等異常狀態(tài)的處置留出了寶貴時(shí)間。

（2）需要技防與人工協(xié)同的工作。管道光纖振動(dòng)預警時(shí)，需要組織人員前往現場(chǎng)核實(shí)處置；智能陰保設備采集數據顯示陰保狀態(tài)異常時(shí)，需要人員前往現場(chǎng)對管道腐蝕狀態(tài)進(jìn)行檢測分析；監控系統故障狀態(tài)下，需要人員對設備進(jìn)行維修處理；管道發(fā)生突發(fā)事件需要人員前往現場(chǎng)應急響應與處置。通過(guò)技防手段識別排查出管道及附屬設施異常時(shí)，需要人工配合處置。

（3）技防措施難以取代的工作。管道發(fā)生天然氣泄漏、漂管露管等突發(fā)事件時(shí)，雖然可以通過(guò)技防措施進(jìn)行現場(chǎng)及周邊情況信息收集，但由于突發(fā)事件屬于非結構化場(chǎng)景，現場(chǎng)指揮人員需要結合實(shí)際情況靈活處置。第三方施工信息收集、精準入戶(hù)宣傳、三樁看護費發(fā)放、第三方施工處置等工作中，需要人員結合實(shí)際制程文件要求與管理經(jīng)驗進(jìn)行判斷處理，技防措施無(wú)法完全取代傳統人工管理。

3  綜合應用策略

建立技防措施與傳統巡護管理手段三層防控體系。第一層在廣域范圍內，通過(guò)光纖振動(dòng)系統+無(wú)人機定期巡查全覆蓋，實(shí)現日常性巡護，解放人力；第二層瞄準重點(diǎn)風(fēng)險點(diǎn)，通過(guò)視頻監控聯(lián)動(dòng)+定點(diǎn)巡檢機器人（狗）相結合，對管道高后果區、高風(fēng)險段進(jìn)行重點(diǎn)巡檢；第三層為精準層，通過(guò)人工對技防設施識別排查出的報警點(diǎn)進(jìn)行復核確認，并結合定期開(kāi)展的管道內檢測與地質(zhì)災害排查工作，實(shí)現優(yōu)勢互補。

基于搭建大數據平臺，融合AI技術(shù)與管道應用場(chǎng)景，整合無(wú)人機、衛星遙感、光纖預警、視頻監控、AI識別、地災監測等多種技術(shù)手段，可實(shí)現對管道的全方位、全天候監控。

隨著(zhù)先進(jìn)的技防措施得到充分應用后，原本需要人工開(kāi)展的重復性、日常性線(xiàn)路巡護工作被取代，如原有的管道保護工所承擔的日常巡護管理及數據采集工作將轉換為各類(lèi)數據平臺（監控平臺）告警處理、報告生成等工作；各作業(yè)區管道工程師工作職責更多傾向于技防設施設備的維護、數據分析、算法優(yōu)化以及組織管道保護工開(kāi)展宣傳走訪(fǎng)、第三方施工協(xié)調處置等技防無(wú)法替代的非結構化場(chǎng)景工作。此外還應在沿線(xiàn)通過(guò)設置管道保護站（點(diǎn)）、信息員形式，用于復核和處理光纖預警、視頻監控等工作。新形勢下，傳統管理團隊人員數量可減少30%-50%，更多人員將投入各類(lèi)技防設備設施聯(lián)動(dòng)調試、應用維護等工作，保證所投用的技防措施成熟穩定發(fā)揮作用�，F有勞動(dòng)組織結構需要調整。

4  技防措施大規模應用限制條件

（1）現有技防設施需更新。中俄東線(xiàn)現有技防設施大部分于2020年左右投用，隨著(zhù)管道科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，部分設施迭代日新月異，需要對現有設備進(jìn)行升級改造。

（2）技防設施建設及后期維護成本高。目前市面上較為先進(jìn)的技防設施前期投入成本較大，且產(chǎn)品更新快，技術(shù)門(mén)檻高，作業(yè)區管理人員僅能進(jìn)行基礎維修維護，無(wú)法掌握核心技術(shù)，涉及系統優(yōu)化、版本更新及重要部件仍需要原廠(chǎng)家維護檢修，后期運行維護成本高。

（3）技防設施穩定性需解決。東北地區冬季氣溫低，特別是中俄東線(xiàn)所在的黑龍江部分地區冬季最低氣溫可達零下40攝氏度，目前大部分設置在極寒低溫條件下的設備故障率顯著(zhù)上升，其穩定性有待提高。

（4）基層人員能力水平有待提高。目前部分基層人員還普遍存在老思想、老想法，個(gè)別人員片面認為管道管理就是管巡護、跑線(xiàn)路，對腐蝕防護、地災監測等前置管理不夠重視，主動(dòng)學(xué)習能力仍較弱，新技術(shù)接受困難，技防設施運用率不夠充分。

5  結語(yǔ)

未來(lái)應轉變觀(guān)念，摒棄陳舊管理理念，積極主動(dòng)學(xué)習管道行業(yè)前沿技術(shù)應用，組織人員細化完善管道基礎信息電子檔案，建立健全基礎臺賬和數字資料，深挖數據價(jià)值，為后續技防措施深入應用提供數據支撐。結合專(zhuān)班互查、專(zhuān)班互助等活動(dòng)，提高全體人員管道技術(shù)技能水平，為實(shí)現中俄東線(xiàn)智慧化管理奠定堅實(shí)基礎。

作者簡(jiǎn)介：劉冬羊，1991年生，大學(xué)本科，工程師，現任國家管網(wǎng)集團東北公司哈爾濱輸油氣分公司明水作業(yè)區黨支部書(shū)記、副主任，主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式：19904610077， 545544431@qq.com。