探討數字天然氣管道的建設與管理

李宜陽

摘 要：伴隨著信息技術的飛速發展，數字技術正逐漸被應用到各個領域，數字天然氣管道的出現，在極大程度上改善了傳統天然氣管的各種弊端，因而受到了人們廣泛的關注?；诖?，本文將對數字天然氣管道的概念，以及數字天然氣管道的建設和管理進行探究和分析。

關鍵詞：數字技術;天然氣管道;信息技術

數字天然氣管道是一種網絡化、高速化、全方位的天然氣管道綜合信息系統，相較于傳統的天然氣管道，其設計理念和方法有了很大的創新，并且更加能夠適應當前人們的實際需要。因此，對數字天然氣管道的建設和管理進行研究是十分必要的。

1 數字天然氣管道的概念

從狹義上來說，數字天然氣管道的基本功能是通過空間信息技術來以數據的形式記錄下勘察、設計，以及采辦、施工的過程，然后利用計算機對這些數據進行轉化并且顯現出來，接下來再利用圖標、數據等方式來為技術人員提供真實、可靠的信息數據?？梢?，數字天然氣管道真正實現了集數據的采集、傳輸、儲存，以及管理、分析于一體，并且將多空間類型、多尺度的地理信息技術作為依托，將管道的建設和管理作為業務的主要內容[1]。此外，數字天然氣管道還可以在整個生命周期之內，對各項相關信息進行整合，從而為管道的施工和勘察等工作提供了一個高效的平臺，進而更好地實現對天然氣管道的動態化管理。除此之外，數字天然氣管道在極大程度上確保了管道工程建設的安全、高效和優質，同時，又因為在數字天然氣管道建設和管理的過程之中合理利用了信息技術、可視化技術等先進的技術手段，由此為提升管道建設效率和加強管道管理提供了重要的輔助作用，并且在極大程度上降低了對環境破壞和對人員健康的危害。

2 數字天然氣管道的建設

2.1 勘察管道

就整體來說，當前的天然氣管道尚未出現嚴重的安全隱患或是重大的故障，運行狀態較為平穩。但是，伴隨著人口的日益增加，人均資源必然會出現下降，在這樣的條件下，就必須要對現有的天然氣管道設計進行相應地調整和改造，以實現更好地處理人口增加與資源減少之間的矛盾。要在傳統的基礎之上對其進行全新的技術改革，從而充分發揮出天然氣管道的優勢和價值。數字天然氣管道的出現，對促進傳統天然氣逐步向新技術過渡和轉化起到了關鍵的作用，同時，也為人們展現出其廣闊的發展前景。在進行數字天然氣管道修建的時候，需要施工人員對管道進行認真仔細的勘察，在這一環節之中，可以充分利用現代化技術，通過計算機和網絡通信技術來對勘察結果進行整合和研究，從而使之后的施工方案設計更加的科學、合理。此外，還要注意盡可能地減少在建設過程之中對周圍自然環境的破壞。

2.2 選擇管道

隨著城市的快速發展，數字天然氣管道的建設和發展勢在必行，這是時代發展下天然氣管道建設的必然選擇[2]。但是，就實際設計而言，天然氣管道具有使用周期長的特點，因此，在為管道進行選址的時候，一定要綜合考量各個方面的因素，要在確保管道建設不會受到不良影響的同時，盡可能地使其能夠具有較高的經濟效益。與此同時，還要保證管道能夠長期、穩定地運行?；谶@種考慮，在數字天然氣管道的設計中，需要充分關注地質勘察，在選址的時候，要對現場的地貌環境和地質特征有一個全面、準確的把握，要從建設工作的全局出發，對選址問題進行綜合的考量。除此之外，為了確保在生命周期之內天然氣能夠良好運行并且易于維護和管理，需要將各種可能出現的不利因素全面納入到選址問題的考慮范圍之內，進而確保能夠在最大程度上減少消極影響。

2.3 設計圖紙

當前數字天然氣管道的建設工作已經初具規模，在諸多領域之中都創造出了較高的價值。關于數字天然氣管道建設工作中的圖紙設計問題，就當前的施工標準來說，應當要求施工方具備相關的資質證明，并且要對施工人員的技術水平進行綜合地考察，在這一基礎上，還要嚴格遵守施工各個方面的操作規范和施工原則。這樣一來，可以確保更為安全、高效地開展管道的建設工作。在技術操作方面，需要充分考慮到當前的管道模型與軟件的計算結果是否相符合，要使計算軟件的運算結果和管道的設計圖紙相匹配，為此，需要不斷精確計算的結果并優化圖紙的設計。除此之外，在制圖軟件的選擇方面也要多加注意，要盡量選擇與圖紙符合性較高的軟件，從而在最大程度上減少反復對圖紙進行修改所帶來的麻煩，進而提升施工建設的效率。

3 數字天然氣管道的管理

3.1 SCADA系統

SCADA系統全稱為Supervisory Control And Data Acquisition，

即數據采集與監視控制系統。以計算機作為全線站場和閥室的核心控制系統，來完成管道輸送工藝過程之中的監視控制工作、數據采集工作、操作預測工作、優化運行工作，以及調度、控制管理工作等等。通常情況下，會在全線設置一個或是多個調度中心，通過自建通信專網或者是通信公網，調度中心可以實現對管道進行相應的數據采集，以及數據處理和存檔，此外，還可以對設備進行控制或者是進行故障的處理等等。與此同時，調度中心的工作人員還可以根據工作站利用有關的信息，例如壓力、流量、溫度、密度、設備運行狀態等等，來對管道全線進行有效的管理和監控。在管道沿線的各個站場，站控系統將會采集該站的數據，并且對其作出控制和連鎖保護，同時將各項運行數據傳輸至調度中心，最后，由調度中心對其下達各項指令。

3.2 GIS系統

GIS系統全稱 Geography Information System，即地理信息系統。近年來，GIS技術發展速度非常之快，并且應用的領域也相當的廣泛，它能夠同數據庫技術、遙感技術、以及網絡設計技術和數據倉庫技術等結合應用。在數字天然氣管道的建設工作之中，利用GIS地圖可以更為詳細地展現出管道沿線附近的地理信息，通過系統還可以對天然氣管道的信息進行直觀的反映，然后通過計算機技術對獲得的信息進行進一步的分析，進而從一個更為科學、更為直觀角度來給天然氣管道的管理提供相應的決策依據。

3.3 管道智能巡檢系統

通常情況下，天然氣管道的鋪設地點都在城區之外，在這種無人看管的情況之下，天然氣管道十分容易受到人為或者是自然的破壞，因此，需要定期開展管道的巡檢工作。對此，可以利用管道智能巡檢系統，該系統充分運用了現代管理的理念，將天然氣管線和管線的附屬設施作為對象，通過衛星通信、GIS、GPS，以及計算機技術來實現對一體化管理管線范圍內的各項信息資源，并且還能夠在最大程度上進行資源的共享，這樣一來，就使得天然氣管道的運行、檢測、維修工作，以及設備管理工作獲得了更為有力的信息和技術支持。

3.4 管道模擬仿真系統

模擬仿真系統一般用于同SCADA系統相互連接，然后以模擬仿真軟件的基本循環時間為周期來實時進行數據的采集，之后，系統會根據天然氣管道的實際情況來形成具體的管道模型。并且根據實際需要進行有關的計算并得出結果，最后將計算結果顯示給操作人員，以此來為其提供調度管道運行的數據信息參考[3]。

3.5 視頻監控系統

視頻監控系統是一種智能化的安全防范系統，其監控的主要對象是天然氣管道的輸氣場站，在相關技術應用方面，視頻監控系統主要是利用了計算機、多媒體技術和自動控制技術、數據庫等等，該系統可以有效實現對天然氣管道的工藝裝置區、場站周界，以及控制室等進行視頻監控，并且可以利用網絡通信技術將采集到的監控數據上傳至調度中心，從而使調度中心的工作人員能夠實時掌握現場的真實狀況，進而更好地進行突發事件的處理和日常的調度工作。

4 結語

綜上所述，數字天然氣管道是一種高度信息化、智能化的管道，是天然氣管道發展的必然趨勢，在對數字天然氣管道進行設計、施工和運行管理的時候，數字化技術的應用起到了關鍵性作用，并且，通過對這種技術的應用，管道建設的安全性獲得了極大的提升。

參考文獻：

[1]何江.數字天然氣管道的建設與管理[J].化工設計通訊，2020，46（02）：23+25.

[2]喬元立.數字天然氣管道的建設與管理探究[J].化工管理，2018（33）：43-44.

[3]周博，張軍.數字天然氣管道的建設與管理初探[J].低碳世界，2018（04）：339-340.