城市燃氣高壓管道巡檢系統建設與實踐

韋永金，吳文林，秦 碩，劉偉才，楊國強，年省力

（1.貴州燃氣集團股份有限公司，貴州貴陽 550001；2.深圳市賽易特信息技術有限公司，廣東深圳 518055；3.北京中盈安信技術服務股份有限公司，北京 100803）

0 引言

管道巡檢作為管道運行管理單位的一項基本、重要工作，巡檢方式上從傳統的巡檢模式發展到基于信息紐技術、FRID 技術、GIS 技術的電子巡檢系統[1]，隨著信息技術發展、移動應用的普及，近幾年結合管道完整性管理理念、要求而建設的智能化管道巡檢系統已成為趨勢。為滿足貴州燃氣集團股份有限公司(以下簡稱公司)開展管道完整性管理各項業務要求，公司結合下屬成員業務單位巡檢模式，建立了高壓燃氣管道巡檢系統，以下對巡檢必經點、事件、巡檢內容標準化、系統業務功能等進行闡述、介紹。

1 巡檢對象分類

將巡檢過程記錄體現在相應的系統平臺上，變傳統的紙質巡檢記錄為信息化的系統數據共享，在巡檢系統建設可研階段，需要明確巡檢人員在管道巡檢過程中經過具有代表性的點，以點代面開展管道沿線的巡檢任務，例如巡檢人員經過某點，即表示對該點代表的某段管道進行了相應的巡檢。將巡檢對象分為必經點、事件。

1.1 必經點

巡檢人員不僅要對管道上方情況進行檢查，還要對沿線環境、地質災害區域、第三方施工區域等現象進行相應檢查；由于貴州省內地質多為山區，植被繁殖較快，尤其是植物茂密的山區，管道運行多年，有的管道上方巡檢人員無法達到，只能到達管道附近；但作為巡檢日常工作，對管道開展基本的日常巡檢任務，應是對一些基本要經過的點進行巡檢。必經點是巡檢人員在自己所屬的巡檢區段內必須要經過的點，持巡檢APP 移動端設備到必經點的一定緩沖范圍內（可自行設置）駐留一定的時間（如30 s），系統則認為打點成功。一旦確定了某處為必經點，從管理方面制定對必經點的管理規定。有的文獻中叫巡檢關鍵點[2]，其為現場管道巡檢工作提供了重要的位置依據，可以提高現場管道巡檢閉環管理定位工作的效率。

對必經點設置必要的巡檢要求，在必經點駐留時需要錄入該必經點的巡檢記錄（離開該必經點的范圍則不允許錄入），巡檢記錄存在“否”的情況，則該必經點在后續巡檢的過程中用高亮的顏色顯示，直至從“否”變成“是”。通過同步最近一次必經點的檢查記錄來進行提醒，若最近一次巡檢記錄有顏色，則本次就有顏色，若上次沒有顏色則本次也沒有顏色。在錄入巡檢記錄的時候，可以上傳該必經點周邊環境的照片，既能明確人到了必經點，也可通過巡檢記錄數據查詢照片識別周邊環境是否有異常情況。若某個必經點內的填報巡檢內容記錄存在“否”的情況，則用高亮顏色提醒，在今后的巡檢過程中均用高亮的顏色提醒，直至該必經點的巡檢記錄全部為“是”，即表示該異常現象閉環，高亮顏色顯示消失。

必經點相對存在周期長，伴隨管道全生命周期，是相對比較固定的點，對實際的巡檢現狀開展調研后，為減少系統建成投入使用后不必要的系統核心模塊改動，確定必經點類型為穿跨越點、高后果區、閥室、地質災害區。

1.2 事件

在管道沿線巡檢過程中，將管道附近的第三方施工、活動時間較長的人類活動等定義為事件，例如對于第三方施工的管理，在施工前、施工中、施工結束等過程開展施工安全協議、管道保護相關法律內容告知等；建設的巡檢APP 移動端，應能對事件進行動態跟蹤，將跟蹤信息分為跟蹤中、未跟蹤、暫停跟蹤、跟蹤結束，巡檢人員到達了事件所在區域后，將事件信息以圖片、視頻等方式上傳到巡檢系統。

事件的存在周期短，以跟蹤事件動態信息對其管理，將跟蹤信息錄入、上傳系統，實現事件狀態的閉環管理，一旦該事件結束，不再納入巡檢對象。必經點和事件在進行系統架構和功能模塊設計時，應分類管理。

2 必經點巡檢內容標準化

經對公司所屬已經推廣實施管道完整性的業務單位調研發現，在外聘巡檢人員管理方式、內部人員巡檢模式等方面存在差異，考慮系統建成后期將向其他子公司進行推廣，需將存在差異的內容進行統一，避免個性化的定制巡檢內容。參考國家GB/T 35068—2018《油氣管道運行規范》以及地方政府對高后果區、管道巡護管理要求[3]，并結合公司管道完整性管理第三級體系文件《高壓燃氣管道及設施巡查管理規程》，確定巡檢內容。檢查內容設置為字句判斷式，提供“是”“否”選項，選是為存在異常，選否為無異常。

2.1 公司內部巡線人員巡檢內容

2.1.1 高后果區

（1）水工工程、陰極保護設施、管線穿越點排氣管、管涵、三樁、警示牌等管道附屬設施是否完好。

（2）檢查在管線中心線兩側各5 m 范圍內是否存在取土、挖塘、修渠、修建養殖水場。

（3）檢查在管線中心線兩側各5 m 范圍內是否存在堆放大宗物資，采石、蓋房、建溫室、壘家畜棚圈、修筑其他建筑物、構筑物或者種植深根植物等問題。

（4）對穿越河流的管道，在上下游100 m 內是否有掏沙、挖泥、筑壩、炸魚、水下爆破等危及管道安全的水下作業。

（5）觀察管道兩側200 m 范圍內是否有特定場所和居民戶數增加。

2.1.2 地質災害區

（1）管道所經區域內地形、地貌是否有明顯變化。

（2）水工保護設施是否有塌陷、損毀、松動或人為破壞等現象，雨后是否有水毀發生。

（3）管道安全控制范圍內是否有滑坡、地面沉降或塌陷、水土流失、地裂縫、水淹、邊坡變化、崩塌（崩落、垮塌或塌方）、泥石流和河床沖刷等異常現象。

2.1.3 穿跨越點

（1）管道周邊有無水下作業，河道疏浚作業，如穿越河流的管道；在管道中心線兩側上下游500 m 范圍內是否有掏沙、挖泥、筑壩、炸魚、河道疏浚作業、水下爆破等危及管道安全的水下作業。

（2）管道穿越公路、鐵路、河流渠道等交叉部位的安全保護措施是否有缺陷。

（3）管道周邊是否有燃氣或加臭劑異味、水面冒泡、植物枯萎等異常現象或檢測到燃氣泄漏。

2.1.4 閥室

（1）閥室土建、安防、供電、工藝、自控、泄漏報警器等是否有異常現象。

（2）主閥、放散閥開關狀態是否不合規，開關狀態牌是否存在缺陷。

（3）閥室內外露的所有連接、密封部位是否有泄漏現象，設施和配件的防腐層是否有缺陷，是否有腐蝕、脫落現象。

（4）閥室周圍是否有堆放雜物，是否有危及（或可能危及）設施安全的建（構）筑物。

（5）閥室外墻是否有缺損、閥室地基是否有下陷等情況。

（6）閥室是否衛生差，是否有積（污）水。

（7）閥室控制室內設施（儀表、供電設施、照明、UPS、RTU、消防器材等）外觀是否有異常，控制室緊急開關是否有缺陷。

（8）閥門啟閉操作是否有異常。

2.2 外聘屬地巡線人員巡檢內容

由于外聘巡線人員多為管道經過沿線村莊的村民，受知識水平限制，在使用智能手機上熟練程度各有差異，對于管道業主單位，外聘巡線人員在管道巡檢工作中起到“第三只眼睛”和協調當地相關管道保護事宜的作用，巡檢內容主要包括周邊環境、第三方活動、管道及附件。

2.2.1 周邊環境

管道安全控制范圍內是否有滑坡、地面沉降或塌陷、水土流失、地裂縫、水淹、邊坡變化、崩塌、泥石流和河床沖刷等異常現象。

2.2.2 第三方活動

（1）管道兩側50 m 范圍內，是否有影響管道安全的行為，是否存在開山和修建大型工程的情況，在管道附屬設施周邊500 m 地域范圍內有無爆破情況。

（2）管線中心線兩側各5 m 范圍內是否存在取土、挖塘、修渠、修建養殖水場，是否有排放腐蝕性物質，是否堆放大宗物資，采石、蓋房、建溫室、壘家畜棚圈、修筑其他建筑物、構筑物或者種植深根植物等情況。

（3）管道是否有圈閉、包封。

（4）管道上方是否有重型車輛碾壓。

（5）管道穿越河流兩側上下游500 m 范圍內是否有掏沙、挖泥、筑壩、炸魚、河道疏浚作業、水下爆破等危及管道安全的水下作業。

（6）管道穿越公路、鐵路、電力線、通信線、河流渠道等交叉部位的安全保護措施是否有缺陷。

2.2.3 管道及附件管道周邊是否有燃氣或加臭劑異味、水面冒泡、植物枯萎等異常現象或檢測到燃氣泄漏。

3 主要業務功能及角色設置

3.1 主要業務功能

在充分調研業務單位對巡檢管理過程中存在的痛點、難點，為實現巡檢管理規范化，與已建成的管道完整性系統實現數據互聯互通，滿足基本巡檢工作，巡檢系統主要業務功能如下:

（1）巡檢基礎數據。主要包含管線和樁管理，從GIS 系統/管道完整性系統內，將管線、樁數據進行共享，為劃分巡檢范圍、巡檢分段、必經點配置提供基礎數據。

（2）巡檢范圍管理。巡檢范圍作為巡檢第一層次即最頂層數據，創建巡檢區段時，需選擇屬于某個巡檢范圍。只有創建了巡檢范圍，才能劃分巡檢區段。巡檢范圍由管線起止樁號劃分，一般指整條管線或者某段管線，可實現對巡線班組、外聘巡線工的巡檢區段劃分和對巡線班組的排班管理（指定一段時間，指定巡檢班組按照某種頻率巡檢某幾個巡檢班所屬區段）。

（3）必經點管理。實現管線必經點類型、必經點名稱、必經點巡檢內容的管理，其中必經點類型和巡檢內容由公司管道完整性管理部門負責制定統一標準并負責對數據進行維護管理，業務單位根據管道實際巡檢情況可增刪修改必經點名稱。

（4）巡檢計劃管理。業務單位管理人員制定了巡檢區段并配置必經點后，為巡檢人員創建巡檢計劃，系統按照制定的巡檢計劃自動下發巡檢任務至巡檢APP，巡檢人員在巡檢任務規定的起始時間內完成巡檢區段內的所有巡檢。根據對業務單位巡檢管理調研，巡檢計劃的制定體現靈活性，支持1 天1 巡、1 天多巡、1 周1 巡、1 周多巡、多天1 巡、特殊時間段增加巡檢頻率（例如節假日、汛期巡檢），支持步巡、車巡，不支持多天多巡，如有必要可將多天多巡靈活變動為多天1 巡。

（5）巡檢任務管理。業務單位的站（班組）長、線路工段長對巡線班組、外聘巡線工制定巡檢任務計劃，系統依據制定的巡檢計劃生成次日（或下一次）的巡檢任務并下發，巡檢人員登錄巡檢APP 后，即可獲得巡檢任務，開展巡檢工作，業務單位管理人員可根據上傳的數據查看巡檢工作是否符合管理要求。

對于業務單位實際存在的月巡即每個月開展一次的月巡工作（由管理人員、巡線人員共同參與），由于該類型的巡檢人員不定、巡檢時間不具有計劃性，在完成月巡工作后，系統實現巡檢結果進行記錄并形成月巡任務記錄以供查閱。

（6）事件管理。對第三方活動、自然環境變化、管線及設施的進行跟蹤功能，錄入跟蹤信息，將事件巡檢跟蹤過程中的圖片、視頻上傳。該模塊與管道完整性管理系統中的管道保護實現數據互聯互通，使管道完整性管理系統中管道保護模塊達到動態管理目的，同時對于某個事件，系統中記錄該事項從開始到結束過程中產生的資料，實現事件的信息檔案管理。

（7）與管道完整性系統對接。為了實現管道完整性管理業務的數據管理，達到整合管道完整性其他業務，形成業務關聯鏈[2]，利用建設巡檢系統契機，對已經運行的管道完整性管理系統功能進行優化，主要體現在事件管理、日常數據采集方面。

對管道完整性系統運行中發現管道日常管理基礎數據收集、錄入效率不高、數據質量較差，有的業務單位一線巡線人員在開展巡線任務時，不僅僅是單純巡線工作，還承擔其他數據測試、收集任務；有的業務單位巡線與管道數據采集不是同一批人。考慮系統建成后期的推廣需要，將管道完整性系統中的陰極保護檢測結果數據、恒電位儀日常運行數據、絕緣裝置檢測數據、閥室靜密封點檢測數據在巡檢APP 中實現現場采集，實現數據錄入方式多樣化。

（8）統計分析。結合業務單位及地方政府對管道高后果區巡查檢查要求[4]，“管道企業每天至少開展1 次全覆蓋巡查檢查；重要節假日、重大活動期間及其他特殊敏感時段對Ⅲ級高后果區的全覆蓋巡查檢查每天不少于2 次”，系統實現每日/周/月工作統計、必經點達到次數統計、人員巡檢完成率統計，并生成統計報表（表、柱狀圖或者餅狀圖結合）結合的方式，查看方便、顯示直觀，便于業務單位管理人員開展高后果區、地質災害區等必經點巡檢數據統計查詢、巡檢考核等工作。

3.2 角色配置

巡檢系統角色分為集團公司層、業務單位、業務單位管理部門、站或工段、巡線班組、外聘巡線員。按照業務單位內部巡檢情況，巡檢過程以班組為單位開展，人數至少2 人或2 人以上，不允許存在1 人巡檢方式，針對一線人員角色配置到班組，為每個巡檢班組配備至少一臺專用巡檢APP 終端設備；按照外聘巡檢人員管理情況，由于其巡檢范圍相對固定，在劃分片區內巡檢工作基本為1 人，系統角色配置到具體的個人，將配備的巡檢APP終端操作設置為簡潔操作模式以便于開展巡檢工作。

4 結語

通過建立高壓管道巡檢系統，將巡檢系統從單純的工作模式提升為打通管道完整性管理業務中相關信息數據鏈的重要手段，與管道完整性管理系統相關模塊信息建立了緊密的聯系，實現了利用標準化、信息化、智能化手段有效保證管道安全運行的新技術應用要求；目前該系統在公司高壓管道上進行應用，系統運行狀況良好，滿足巡檢日常管理工作需求，后續將研究向次高壓管道巡檢工作開展推廣應用。