李宜陽

摘 要：伴隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字技術(shù)正逐漸被應(yīng)用到各個領(lǐng)域，數(shù)字天然氣管道的出現(xiàn)，在極大程度上改善了傳統(tǒng)天然氣管的各種弊端，因而受到了人們廣泛的關(guān)注?；诖?，本文將對數(shù)字天然氣管道的概念，以及數(shù)字天然氣管道的建設(shè)和管理進行探究和分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù);天然氣管道;信息技術(shù)

數(shù)字天然氣管道是一種網(wǎng)絡(luò)化、高速化、全方位的天然氣管道綜合信息系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)的天然氣管道，其設(shè)計理念和方法有了很大的創(chuàng)新，并且更加能夠適應(yīng)當前人們的實際需要。因此，對數(shù)字天然氣管道的建設(shè)和管理進行研究是十分必要的。

1 數(shù)字天然氣管道的概念

從狹義上來說，數(shù)字天然氣管道的基本功能是通過空間信息技術(shù)來以數(shù)據(jù)的形式記錄下勘察、設(shè)計，以及采辦、施工的過程，然后利用計算機對這些數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化并且顯現(xiàn)出來，接下來再利用圖標、數(shù)據(jù)等方式來為技術(shù)人員提供真實、可靠的信息數(shù)據(jù)?？梢?，數(shù)字天然氣管道真正實現(xiàn)了集數(shù)據(jù)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(shù)作為依托，將管道的建設(shè)和管理作為業(yè)務(wù)的主要內(nèi)容[1]。此外，數(shù)字天然氣管道還可以在整個生命周期之內(nèi)，對各項相關(guān)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(xiàn)對天然氣管道的動態(tài)化管理。除此之外，數(shù)字天然氣管道在極大程度上確保了管道工程建設(shè)的安全、高效和優(yōu)質(zhì)，同時，又因為在數(shù)字天然氣管道建設(shè)和管理的過程之中合理利用了信息技術(shù)、可視化技術(shù)等先進的技術(shù)手段，由此為提升管道建設(shè)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(huán)境破壞和對人員健康的危害。

2 數(shù)字天然氣管道的建設(shè)

2.1 勘察管道

就整體來說，當前的天然氣管道尚未出現(xiàn)嚴重的安全隱患或是重大的故障，運行狀態(tài)較為平穩(wěn)。但是，伴隨著人口的日益增加，人均資源必然會出現(xiàn)下降，在這樣的條件下，就必須要對現(xiàn)有的天然氣管道設(shè)計進行相應(yīng)地調(diào)整和改造，以實現(xiàn)更好地處理人口增加與資源減少之間的矛盾。要在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)之上對其進行全新的技術(shù)改革，從而充分發(fā)揮出天然氣管道的優(yōu)勢和價值。數(shù)字天然氣管道的出現(xiàn)，對促進傳統(tǒng)天然氣逐步向新技術(shù)過渡和轉(zhuǎn)化起到了關(guān)鍵的作用，同時，也為人們展現(xiàn)出其廣闊的發(fā)展前景。在進行數(shù)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(huán)節(jié)之中，可以充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，通過計算機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來對勘察結(jié)果進行整合和研究，從而使之后的施工方案設(shè)計更加的科學(xué)、合理。此外，還要注意盡可能地減少在建設(shè)過程之中對周圍自然環(huán)境的破壞。

2.2 選擇管道

隨著城市的快速發(fā)展，數(shù)字天然氣管道的建設(shè)和發(fā)展勢在必行，這是時代發(fā)展下天然氣管道建設(shè)的必然選擇[2]。但是，就實際設(shè)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(shè)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(jīng)濟效益。與此同時，還要保證管道能夠長期、穩(wěn)定地運行。基于這種考慮，在數(shù)字天然氣管道的設(shè)計中，需要充分關(guān)注地質(zhì)勘察，在選址的時候，要對現(xiàn)場的地貌環(huán)境和地質(zhì)特征有一個全面、準確的把握，要從建設(shè)工作的全局出發(fā)，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(nèi)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(xiàn)的不利因素全面納入到選址問題的考慮范圍之內(nèi)，進而確保能夠在最大程度上減少消極影響。

2.3 設(shè)計圖紙

當前數(shù)字天然氣管道的建設(shè)工作已經(jīng)初具規(guī)模，在諸多領(lǐng)域之中都創(chuàng)造出了較高的價值。關(guān)于數(shù)字天然氣管道建設(shè)工作中的圖紙設(shè)計問題，就當前的施工標準來說，應(yīng)當要求施工方具備相關(guān)的資質(zhì)證明，并且要對施工人員的技術(shù)水平進行綜合地考察，在這一基礎(chǔ)上，還要嚴格遵守施工各個方面的操作規(guī)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(shè)工作。在技術(shù)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(jié)果是否相符合，要使計算軟件的運算結(jié)果和管道的設(shè)計圖紙相匹配，為此，需要不斷精確計算的結(jié)果并優(yōu)化圖紙的設(shè)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(fù)對圖紙進行修改所帶來的麻煩，進而提升施工建設(shè)的效率。

3 數(shù)字天然氣管道的管理

3.1 SCADA系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)全稱為Supervisory Control And Data Acquisition，

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

3.2 GIS系統(tǒng)

GIS系統(tǒng)全稱 Geography Information System，即地理信息系統(tǒng)。近年來，GIS技術(shù)發(fā)展速度非常之快，并且應(yīng)用的領(lǐng)域也相當?shù)膹V泛，它能夠同數(shù)據(jù)庫技術(shù)、遙感技術(shù)、以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)計技術(shù)和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)等結(jié)合應(yīng)用。在數(shù)字天然氣管道的建設(shè)工作之中，利用GIS地圖可以更為詳細地展現(xiàn)出管道沿線附近的地理信息，通過系統(tǒng)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(shù)對獲得的信息進行進一步的分析，進而從一個更為科學(xué)、更為直觀角度來給天然氣管道的管理提供相應(yīng)的決策依據(jù)。

3.3 管道智能巡檢系統(tǒng)

通常情況下，天然氣管道的鋪設(shè)地點都在城區(qū)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(tǒng)，該系統(tǒng)充分運用了現(xiàn)代管理的理念，將天然氣管線和管線的附屬設(shè)施作為對象，通過衛(wèi)星通信、GIS、GPS，以及計算機技術(shù)來實現(xiàn)對一體化管理管線范圍內(nèi)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(shè)備管理工作獲得了更為有力的信息和技術(shù)支持。

3.4 管道模擬仿真系統(tǒng)

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

3.5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化的安全防范系統(tǒng)，其監(jiān)控的主要對象是天然氣管道的輸氣場站，在相關(guān)技術(shù)應(yīng)用方面，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用了計算機、多媒體技術(shù)和自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等等，該系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)對天然氣管道的工藝裝置區(qū)、場站周界，以及控制室等進行視頻監(jiān)控，并且可以利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將采集到的監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳至調(diào)度中心，從而使調(diào)度中心的工作人員能夠?qū)崟r掌握現(xiàn)場的真實狀況，進而更好地進行突發(fā)事件的處理和日常的調(diào)度工作。

4 結(jié)語

綜上所述，數(shù)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(fā)展的必然趨勢，在對數(shù)字天然氣管道進行設(shè)計、施工和運行管理的時候，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用起到了關(guān)鍵性作用，并且，通過對這種技術(shù)的應(yīng)用，管道建設(shè)的安全性獲得了極大的提升。

參考文獻：

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

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

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