天然氣智慧管網調度運行技術的研究

摘要：隨著天然氣在全球能源結構中的重要性日益凸顯，智慧管網技術作為提升天然氣輸送效率與安全性的關鍵手段備受社會關注。對天然氣智慧管網技術進行概述，并分析調度運行技術在天然氣輸送中的作用，進而研究天然氣智慧管網調度運行技術。旨在揭示先進技術如何共同作用于提高天然氣管道的運營效率和安全保障，以期為天然氣行業的持續發展提供有益參考。

關鍵詞：天然氣智慧管網調度運行智能化技術

中圖分類號：TE973

ResearchonDispatchingOperationTechnologyofNaturalGasSmartPipeNetwork

CHENQi

ShaanxiBranchofCNPCSalesCo.，Ltd.，Xi'an，ShaanxiProvince，710000China

Abstract：Withtheincreasingimportanceofnaturalgasintheglobalenergystructure，SmartPipeNetworktechnology，asakeymeanstoimprovetheefficiencyandsafetyofnaturalgastransmission，hasattractedsocialattention.ThispaperconductsanoverviewofofNaturalGasSmartPipeNetworktechnology，analyzestheroleofDispatchingOperationtechnologyinnaturalgastransmission，andthenstudiestheDispatchingOperationtechnologyofnaturalgassmartpipenetwork，aimingtorevealhowadvancedtechnologiesworktogethertoimprovetheoperationalefficiencyandsafetyofnaturalgaspipes，withaviewtoprovidingusefulreferencesfortBh2e2KIo4EiJ0jPoLrQwHJ0ybclOUGid4yTOBPTnFJw=hesustainabledevelopmentofthenaturalgasindustry.

KeyWords：Naturalgas;Smartpipenetwork;Dispatchingoperation;Intelligenttechnology

在全球能源消費模式逐步轉型的背景下，天然氣作為一種更潔凈、能效更高的能源，在能源消耗總量中的比例正逐年增長。因此，如何確保天然氣輸送的安全與效率，顯得尤為關鍵。但目前天然氣管道的調度仍面臨諸多問題，如安全隱患識別不足、運行效率低下等，急需引入先進的智慧管網調度運行技術，以提升管道的智能化水平，確保天然氣的穩定供應和管道的長期安全運行。

1天然氣智慧管網技術概述

天然氣智慧管網技術是對物聯網、大數據分析和云計算等現代信息技術的綜合運用。為實現對天然氣網絡的全方位、即時監控和智能化操作，人們采用了一項融合了眾多高科技元素的綜合技術。該技術結合了微型傳感器芯片和無線通信技術，使智能管網能夠持續監測管網的工作狀況，如溫度、壓力、流量等核心指標，從而保障管網運行的可靠性[1]。此外，該技術運用大數據分析，能夠對收集的大量數據進行深入分析，識別出異常情況，預測可能的風險點，并為管網維護提供數據支持。而云計算也為其提供了強大的后臺處理能力，使得數據的存儲、分析和共享變得更加高效便捷。

2調度運行技術在天然氣輸送中的關鍵作用

調度運行技術在天然氣輸送中是確保天然氣穩定、高效輸送的關鍵，其涉及整個輸送網絡的監控、優化和應急響應。運用先進的調度運行技術，可以實現對天然氣管道網絡的實時監控，如壓力、流量、溫度等關鍵參數，以確保管道在安全范圍內運行[2]。此外，該技術還能對輸送過程進行優化，運用智能算法調整輸送策略，提高輸送效率，降低能耗。在應對突發事件時，調度運行技術能夠迅速做出反應，調整輸送路線或關閉潛在風險點，最大限度地減少損失和影響。

3天然氣智慧管網調度運行技術研究

在當今能源轉型的背景下，為實現天然氣安全、穩定地輸送，智慧管網調度運行技術的研究顯得尤為重要。運用智能化手段，能夠顯著提升管網的調度效率與安全性，是天然氣行業持續發展的關鍵。

3.1智能陰極保護數據應用，確保管道安全

在天然氣智慧管網的技術體系中，智能陰極保護數據的應用對提升管道安全效能而言意義重大。傳統的陰極保護數據采集方法，依賴人工定期巡檢和手動記錄，該方式不僅勞動強度大、效率不高，而且難以確保數據的及時性和精確性。隨著科技的進步，智能陰極保護數據應運而生，為天然氣安全帶來了革命性的變化。引入智能陰極保護測試樁后，得以實現數據采集的高頻次和自動化，該測試樁內置高精度傳感器，能夠實時監測并記錄陰極保護電位、電流等關鍵參數，其數據運用無線傳輸技術實時發送，提高了信息的新鮮度和正確性。與傳統的數據收集方法相比，智能陰極保護測試樁不僅大幅提高了工作效率，還降低了人力成本，進而為管道安全提供了有力的數據支持。同時，智能陰極保護數據應用還具備強大的數據分析功能，其可以對采集到的數據進行深入挖掘和分析，提煉出管道陰極保護狀態。相關工作人員可以根據其分析的結果及時發現潛在的腐蝕風險，進而采取相應措施進行處理，避免安全事故的發生[3]。

3.2高后果區智能系統分析管道潛在安全風險

在天然氣管道網絡中存在一些特定的區域，若發生泄漏或損壞，可能會導致嚴重后果，這樣的區域被定義為高后果區（如表1所示）。為了確保關鍵區域的安全，須利用高后果區智能分析系統，以預警管道潛在安全風險。高危區域智能分析系統是一個融合了多種尖端技術的綜合平臺。該系統自動收集管道和基礎地理信息數據，對管道路徑進行全面的分析，能夠精確地確定哪些區域由于地形、人口密度、經濟活動等因素而處于較高的風險級別，以劃定為高后果區（如圖1所示）。為了更準確地評估風險，該系統還借助高分辨率衛星圖像技術，自動檢測管道周邊的施工設備和建筑物，并基于這些信息生成相關的工程數據，從而提升識別的精確度和效率，為隨后的風險評估提供了詳盡的數據支持。此外，系統還能同步獲取管道的特性數據，包括管道的材料、直徑、壁厚等，以及周圍的水文條件、人口分布、地質災害情況、交通狀況和邊坡穩定性等環境數據，此類數據經過系統的自動處理和分析，能夠生成全面的風險評價報告，為決策提供科學的依據。此外，該系統還具備強大的預警功能[4]。一旦識別到潛在的安全風險，如地質變化、管道老化、人為破壞等，系統將立即觸發預警，通知工作人員采取及時的措施以進行防范，進而極大地提升管道安全的響應速度和處置效率。

3.3智能風險評價系統運用，強化安全風險防控舉措

智能風險評價系統的引入，為天然氣管道的安全注入了新的活力，顯著提升了安全風險防控的能力。該系統融合了管道從設計、建造到運行、維護等整個生命周期的數據，構建了一個全面、動態的風險評估模型。在識別風險因素的過程中，系統特別關注可能對管道造成重大損害的因素，如地質構造活動、極端天氣事件等，并會進行更加深入分析和評估（如表2所示）。例如：對于地質構造活動，系統會結合地質勘探數據和歷史地震記錄，評估管道所在地區的地震活動性和潛在的地震風險。對于極端天氣事件，系統則會根據氣象數據和歷史災害記錄，預測和評估可能由暴雨、洪水、颶風等天氣事件引發的管道安全風險。在風險評估過程中，智能風險評價系統采用尖端的算法對識別的風險因素進行量化分析，評估其可能引發管道事故的概率和后果嚴重程度。系統能夠綜合考慮多種因素，如管道的重要性、周邊環境的敏感性以及潛在事故的社會經濟影響等，從而得出更為全面、客觀的風險評估結果。根據風險評估結果，該系統能夠為調度運行決策者提供科學、合理的風險防控建議，如加強特定區域的巡檢頻率、實施預防性維護措施、優化管道運行參數等。此外，智能風險評價系統還具備強大的數據分析和預警能力。它能夠對管道運行數據進行實時監控和趨勢分析，及時發現異常情況并發出預警信息，調度人員可以根據該系統的提示在第一時間掌握管道的安全狀況，并采取相應的應對措施，進而有效避免或減少管道事故的發生（如表3所示）。

3.4智能巡線檢修資源優化保障管道巡檢質量

智能巡線系統的引入和應用為管道巡檢工作帶來了革命性的變革。該系統運用數字化手段，實現了對巡線工作的全面優化，提升了巡檢效率，進而更加高效地保障了管道巡檢的質量。智能巡線系統以GIS系統為基礎，對巡線人員進行精準定位。該系統的核心功能涵蓋了巡檢事件監督、巡線任務下發、巡線軌跡記錄等多個方面，形成了一個全方位、多層次的巡檢體系[5]。在巡檢事件監督方面，系統可以詳細記錄每一次的巡檢活動，并按照時間線進行有序組織，使得工作人員能夠隨時檢索不同日期的巡線記錄，還可以對地圖進行定位、具備數據展示功能，使工作人員更加直觀地了解巡檢的具體情況，以提高巡檢工作的透明度和可追溯性。同時，智能巡線系統還能下發巡線任務，根據既定的巡線計劃，系統自動拆分并生成每位巡線員的個人任務，并運用移動終端設備將任務分配給巡線人員，以提升工作效率，保證巡檢任務的準確性與時效性。

4結語

綜上所述，天然氣智慧管網調度運行技術的研究對于提升天然氣輸送效率、確保能源安全以及推動行業智能化發展具有重要意義。在該領域引入智能陰極保護數據、高后果區智能系統分析、智能風險評價系統和智能巡線系統等先進技術，能夠更加精準地識別潛在風險，優化資源配置，提高管道巡檢質量，確保天然氣供應的連貫性和安全性，為社會可持續發展注入新的動力。

參考文獻

[1]黃維和，宮敬.天然氣管道與管網多能融合技術展望[J].油氣儲運，2023，42（12）：1321-1328.

[2]劉定智，張元濤，梁嚴.天然氣產業鏈系統優化技術及其展望[J].化工自動化及儀表，2023，50（5）：632-643，659.

[3]許潔，戴一偉.從系統控制理論談天然氣管道運輸安全管理[J].安全、健康和環境，2021，21（2）：57-60.

[4]王振聲，陳朋超，王巨洪.中俄東線天然氣管道智能化關鍵技術創新與思考[J].油氣儲運，2020，39（7）：730-739.

[5]稅碧垣.智慧管網總體架構與發展策略思考[J].油氣儲運，2020，39（11）：1201-1218.