智能巡检系统在天然气长输管道管理中的应用.doc

1、智能巡检系统在天然气长输管道管理中的应用摘要：本文首先介绍了传统的长输管道巡检及存在的缺陷，然后分析了管线巡检现状及智能巡检系统建设的必要性，最后着重阐述了智能巡检系统在天然气长输管道管理中的应用。 关键词：智能巡检系统；天然气长输管道；应用 中图分类号：F470.22 文献标识码：A 随着我国天然气的广泛应用和快速发展，2012 年我国能源需求总量中天然气所占比重已增至 7%，预计到 2020 年将达到 10%左右。我国城镇现代化步伐的加快，以及油气分布不均导致的需要从丰富的西部地区输送到东部地区，同时也带动了燃气管网的建设。天然气长输管道的安全涉及下游用户和上游储气库、管道、输气站场和气田

2、，是一个复杂的系统工程。天然气长输管道任一处发生安全事故，都会导致整条管道系统不能正常运行，严重影响下游用户的生产和生活。 管道巡检是有效保证天然气输送管道及其设备安全稳定运行的一项基础工作。通过巡视检查来掌握管道运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及管道安全的隐患，及时进行消除，预防事故发生，或将故障限制在最小范围，保证输送管道的安全和稳定。 随着天然气管网规模日益扩大，传统的管道巡检模式所表现出的隐患已日渐突出，主要表现为存在人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷，同时也无法适应输送管道管理信息化的发展要求。因此急待一种智能型的管道巡检管理系统，可以及时准确地完成

3、巡检工作、减轻巡检人员工作量，也为管理者提供有效的监督依据，进而达到提高工作效率及管理水平的目的。 1 传统的长输管道巡检及存在的缺陷 目前，国内天然气行业普遍采用的管道巡检方式主要是传统的人工巡检方式，即人工巡视、手工记录的模式，这种方式存在着人为因素较多，管理不便等问题。由于输送管道的巡视工作在野外，使巡视人员有可能疏忽漏检，甚至不去巡检，而且对发现的输送管道某部件缺陷只进行手工记录，最后交给管理人员进行人工汇总分析，易出错，工作量也比较大。传统的输送管道巡检，主要依靠巡检员对管道进行巡视检查，掌握管道运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及管道安全的隐患，在相应表格上手工记录故障或缺

4、陷数据，然后，提出具体检修意见，以便及时消除缺陷、预防事故发生或将故障限制在最小范围。 这种巡检方法主要存在以下缺陷：(1)管理上的漏洞。因为输送管道地理分布较广，巡检员一般都是独立作业，无法保证巡检员的到位率，同时巡检员在巡检过程中，缺乏信息提示，难以保证巡检质量，极易出现漏检、错检，甚至出现不到现场而编造巡检结果的现象。(2)工作繁杂。巡检工作量大，工作时间长，巡检人员拿着巡线记录表在现场抄写很不方便。回到办公室后，数据需要重新录入电脑，不仅速度慢，工作量大，而且容易出错、数据不便保存、查询。 2 管线巡检现状及智能巡检系统建设的必要性 天然气长输管道分布范围极广，巡检工作量大，野外工作极

5、其辛苦，加之管道在大部分情况下又处于良好状态，巡线人员容易麻痹大意，不严格按照规定巡检管线的运行状态，在某一时空段容易出现漏检，无法从根本上消除事故隐患，导致事故的发生；另外，管理人员不能及时获取最新巡线数据，维修滞后，也容易造成一定的经济损失。这种传统的巡线模式效率低、成本高、规范性差、监督力度弱，难以适应现代化管道企业生产和发展的需要。 3 智能巡检系统的总体设计 “天然气管线智能巡检信息系统”是以基础地理信息、管道空间信息、管道运行各类数据采集为基础，以信息网络为纽带，以标准、制度和安全体系为保障，以管道各项管理业务流程为主线，以管线智能巡线和压力监测为目标，提供运行管理和决策支持的综合

6、应用系统。 整个系统可分为三个层次，数据采集层、数据管理层、系统应用层，总体结构图如下： 总体结构图 1）数据采集层是系统建设和运行分析的基础，包括通讯设施、数据采集模块、手持巡检仪、SCADA 系统接口等。 2）数据管理层是整个系统的数据管理与输入输出交换中心。它包括地理信息数据库、管道专业数据库、管道运行数据库三大类，存储了基础地形数据、管道专业数据、管道运行数据等各类数据。 3）系统应用层是系统建设的核心，包括管道巡检信息系统和压力监测系统两个相对独立，又能有效集成的专业应用系统，管理人员通过查询、统计、分析实施掌握管线运行状况，实现对输气管线科学的有效管理。 4 智能巡检系统组成及工作

7、原理 4.1 系统组成 整个系统主要由三大部分组成：手持巡检仪、中心数据处理系统、巡线信息展示系统。如下图： 系统组成图 （1）手持巡检仪：巡线工利用巡检仪沿着管线进行巡线，实时地将巡线信息通过巡检仪进行采集并将信息通过 GPRS 网络传输到中心数据处理系统。 （2）中心数据处理系统：位于企业中心机房的服务器上，主要负责接收巡检仪传回的数据并进行分析处理和入库工作。 （3）巡线信息展示系统：负责将巡线信息展现到地图上，管理人员利用此系统可以直观的查询跟踪野外巡线工的巡线情况，实现对巡线员工的远程管理和有效监督，从而从根本上保证输气管道的安全。 4.2 工作原理 工作原理 巡检人员手持巡检仪，沿

8、天然气管线现场巡视，检查天然气管线及其附属设施的运行状态；将相关的巡检属性数据（如管线名称、泄露情况、压站情况、开挖情况、腐蚀情况和人为破坏情况等）在汉字菜单的提示下，录入到巡检仪内，并可将现场图片一起采集下来；点击巡检仪的“提交”按钮，将录入的巡检属性数据连同巡检员工号、当时的时间、当时的三维坐标通过 GPRS 网络传输至远程的管理中心；管理中心接收数据并作相应处理，将巡检结果实时反映在相关的电子地图上，管理部门便可直观、实时地掌握巡检人员的工作情况和野外输气管线（或附属设施）的运行情况，实现了巡线管理的信息化、网络化。管理人员依此对管线巡检工作进行规范化的管理和科学化的监督。 5 结语 “

9、天然气管线智能巡检信息系统”是 “安全生产”的重要保证，通过该系统的应用，以地理空间信息为背景，结合输气管线附属设施的运行情况，通过 3G（GIS、GPS、GSM/GPRS）技术、网络技术、工业控制技术、计算机技术等技术手段，实时掌握巡检人员的行踪并实时管线附属设施的运行数据进行采集，通过系统可视化查询、分析，实现对巡线人员的远程管理，达到对管道设施运行状态的实时监控，实现生产运行工作的科学化、规范化管理，杜绝安全隐患，保证输气安全，不断提高天然气生产运行管理的效率和水平。 参考文献： 1宋彬，白俊注，万庆.GIS 在油气长输管道安全管理中的应用A.山东石油学会第六届腐蚀与防护技术学术交流会专刊C，2008. 2赵凤銮，毛雪梅，陈小龙.安全实时巡检系统在天然气管道巡检中的应用J安全健康和环境，2008，8( 4) 3王国强.手持机 GPS 巡检系统终端软件设计与实现D.成都:电子科技大学.2011