燃氣管道泄漏巡檢系統研究

李澤 濟南港華燃氣有限公司

城市燃氣管網智能巡檢系統與其他領域的巡查系統功能較為類似，即發揮相應傳感器的特定功能，通過計算機程序實現自動化智能控制，在巡查過程中為了以防萬一，還應輔以人工巡查，從而及時發現燃氣供應管網發生的異常情況并及時搶修，保護人民生命、財產安全。

一、城市燃氣管網應用智能巡檢系統的重要意義

與最初的巡檢模式相比，上述“半自動化（人工+監控）”的巡檢機制具備一定的科學性，也能在很大程度上解決問題，但對于城市居民來說，建立更加高效率的智能化城市燃氣管網巡檢系統具備以下三個層面的重要意義：第一，智能巡檢系統能夠進一步提升檢測的及時性和準確性。結合大量案例綜合分析可知，很多燃氣泄漏造成的悲劇，如果能夠早一步發現泄露現象并及時采取應對措施，逝去的生命會被成功救治。引入智能巡檢系統最重要的原因正在于此，即通過設置危險參數臨界值的方式，發現疑似問題立刻切斷管道并及時上報，從而降低悲劇的發生概率。第二，燃氣巡檢維修人員的總體數量并不足以支撐龐大的供應網絡，因此引入智能化巡檢系統之后，能夠使相關人員將重點放在維修工作，提升整體效率。第三，智能巡檢系統中，部分裝置需要安裝在用戶端，甚至能融入現代智能家居系統。很多用戶對燃氣的安全問題重視程度不足，而通過智能家居系統，可以提升對燃氣安全的關注度，從另一個層面降低危險性。

二、城市燃氣管網智能巡檢系統的應用實踐

（一）智能巡檢系統的主體結構簡介

在現代科技認知中，“智能”的背后是將一切事物數字化，進而用數據分析、處理的方式提高解決問題的效率。在城市燃氣管網中應用智能巡檢系統，應該包含GPS 全球衛星定位系統（在條件允許的情況下，也可以使用我國自主研發的北斗衛星定位系統，性能甚至超過GPS）、4G 或以上通信技術（條件稍差的可以使用GPRS 無限服務技術，介于2G 與3G 之間）、操作人員持有的操作終端（與智能手機相類似，但一些特定功能手機端無法實現，需要配置相應的操作設施）。該系統以燃氣公司總控制端的計算機設備為核心，通過互聯網技術連接全部設備，對燃氣管網實行全方面監控、巡檢。在最新的智能巡檢系統中，“發現”“鎖定”故障（燃氣泄漏等）已經成為最基本的要求，而在計算機控制下，系統可以自動識別、判斷該故障的級別。

（二）智能巡檢系統的常規功能模塊設計

城市燃氣管網的智能巡檢系統除了上述的工作流程外，最重要的環節在于巡檢功能模塊的設計與應用。由于該功能模塊本質上需要代替原本的人工巡查，因此在該環節的設計中應該重視如下環節：第一，由計算機控制端日常發布巡檢任務。智能系統雖然號稱“智能”，但畢竟不具備人類大腦的思維方式，因此需要通過程序下達每一步的工作指令，在計算機的“統領”下，根據自身的“定位”完成各自的任務。第二，巡檢系統的主要功能針對燃氣是否存在泄漏現象，因此需要在系統內設置傳感器、控制器等設備，具體的工作流程為：分區域對燃氣管網中的燃氣穩定性進行監控，結合目標區域燃氣消耗的平均值，設置安全參數浮動范圍，在一些商業區（如萬達廣場中的餐飲區域等）還可以設置高峰參數，當燃氣消耗數量超過危險/安全臨界值時，傳感器將發動警報，將異常信息傳達給計算機，由其向其他終端下達指令，指揮就近巡查人員迅速趕到現場。第三，在疑似異常事故發生之后，巡檢系統內的數據分析功能會將該事件的異常信息如實記錄，進而存放到數據庫中，在日后出現類似的數據信號時，能夠在短時間內完成對比，從而做出正確的反應。

（三）智能巡檢系統的問題查詢處理系統設計

智能巡檢系統的問題查詢處理機制是在故障檢測的基礎上，由計算機控制，對故障的等級進行分類，以便在第一時間內發布最佳應對指令。首先，對分區監控模塊、信息收集模塊等進行全面監控，比如管網常常分為高、中、低三級，如果是高級管網出現問題，如果靠近燃氣公司一端的管網出現問題，影響范圍較大，此時問題查詢處理系統會將問題定性為“嚴重”并采取最嚴格的標準進行處理。如果是靠近用戶端的分支管網，則系統會通過數據分析，判斷其“上級”管網是否存在故障，如果答案是“否”，將故障等級定性為“低”并即刻鎖定故障位置，經過總控制端的判定后，決定是否可以進行自主處理；如果答案為“是”，則進一步向上查找，直至找出全部問題。其次，如上文所述，巡檢系統將一些信息轉化為數據進行分析，在轉化過程中，受到程序設置的影響，無法在第一時間內將無效（干擾）信號準確屏蔽，因此問題查詢處理系統還應該具備數據信息分析功能，保留有效信息的同時，將干擾信息排斥在外。再次，數據庫中存儲的故障處理記錄，均已轉變為相關數據信息，因此系統還應具備“新故障出現時，迅速對照舊數據的功能”，因此，可以運用PLC 可編程邏輯控制技術，將應用頻率較低的程序功能存儲在PLC 中，需要用到時只需要計算機控制系統發布相應的調用指令，即可迅速實現“獲取”的功能。

三、結束語

燃氣管網是現代城市生活中的重要設施，代表著城市生活的便利性。然而燃氣基于其成分，存在很大的危險性，新聞媒體經常報道由于燃氣泄漏而引發的重大安全事故。基于此，開展燃氣管網的巡檢工作必不可少，隨著技術的發展，智能巡檢系統已經受到推廣，極大地提升了巡檢效率。