馬效允 毛愛芹 趙淑媛

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和時(shí)代的改革，我國管道建設(shè)工作與以往有了極大的不同。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的前提下，對(duì)以往老舊管道的空間及屬性的數(shù)據(jù)可以通過管道完整性進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，管道安全巡護(hù)管理由以往的人工巡護(hù)轉(zhuǎn)向智能巡護(hù)，但是，由于基于管道完整性數(shù)據(jù)恢復(fù)的技術(shù)以及管道安全巡護(hù)在管道建設(shè)工作中的應(yīng)用還處于發(fā)展階段，因此，在實(shí)際建設(shè)過程中暴露出來了許多問題。本文將詳細(xì)講述基于管道完整性數(shù)據(jù)恢復(fù)及安全巡護(hù)的含義，并針對(duì)延安天然氣管道有限公司的管道建設(shè)現(xiàn)狀闡述其實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：管道完整性;長輸管道建設(shè);數(shù)據(jù)恢復(fù);管道安全巡護(hù)管理

0引言

目前多數(shù)省級(jí)管網(wǎng)公司的已建管道、在建管道，均沒有做數(shù)字管道建設(shè)，對(duì)于管道中心線、本體及附屬設(shè)施的數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行采集，管道空間數(shù)據(jù)缺失，現(xiàn)有竣工資料中的屬性信息無法進(jìn)行定位。管道數(shù)據(jù)恢復(fù)可利用RTK及管道探測技術(shù)將管道的空間位置信息采集，根據(jù)管道探測間距里程及竣工資料屬性信息將竣工資料與管道探測進(jìn)行融合與對(duì)齊，形成一套基于竣工資料屬性和管道探測數(shù)據(jù)里程的綜合數(shù)據(jù)庫，可恢復(fù)出竣工資料中焊縫等數(shù)據(jù)的三維坐標(biāo)，相當(dāng)于建立了一套企業(yè)管道完整性數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫，可應(yīng)用于應(yīng)急搶險(xiǎn)精準(zhǔn)定位、維修維護(hù)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)定位、高后果區(qū)管理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、完整性評(píng)價(jià)等，為管道安全平穩(wěn)運(yùn)行保駕護(hù)航。

1.基于管道完整性數(shù)據(jù)恢復(fù)及安全巡護(hù)實(shí)施方案

1.1構(gòu)建基于管道完整性管理的數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫

實(shí)現(xiàn)多版本、多批次、多渠道各類管道本體、附屬設(shè)施、專題要素的恢復(fù)及整合，構(gòu)建企業(yè)基于管道完整性管理的數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫。通過對(duì)竣工資料獲取管道焊縫的屬性信息，將焊縫的施工記錄、組對(duì)記錄、防腐補(bǔ)口記錄、外觀檢查記錄等和焊縫關(guān)聯(lián)的信息電子化，并提取其關(guān)鍵要素，結(jié)合APDM數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)入庫和關(guān)聯(lián)查詢，利用RTK技術(shù)及管道探測技術(shù)，恢復(fù)管道中心線、彎頭、穿跨越、樁點(diǎn)等空間位置信息，將焊縫的位置信息進(jìn)行拉伸計(jì)算，恢復(fù)焊縫的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，結(jié)合電子化的結(jié)果，可以關(guān)聯(lián)查詢每道焊縫在建設(shè)期中的焊接人，焊接電流、電壓、焊接速度等基本信息，將信息入庫，形成管道完整性管理的數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫。

1.2管道環(huán)焊縫無損檢測底片數(shù)字化

數(shù)字化膠片占用空間小，易于獲取、易于查閱、易于共享、易于長期保存且不易損毀，相當(dāng)于實(shí)現(xiàn)了膠片的全壽命管理，可作為管道安全管理的一項(xiàng)基礎(chǔ)資料。利用國際先進(jìn)的焊片掃描儀將大批量的焊片進(jìn)行電子化掃描，掃描后提取焊縫對(duì)應(yīng)的底片號(hào)、檢測日期、報(bào)告編號(hào)、檔案編號(hào)、評(píng)定級(jí)別、缺陷類型及數(shù)量、返修次數(shù)、焊縫底片路徑、檢測單位等信息。為焊口的屬性關(guān)聯(lián)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.3開發(fā)web管理系統(tǒng)和巡檢APP

主要功能包括綜合查詢、人員考核、任務(wù)管理、三超管理、隱患管理、檔案管理等6功能模塊，采用考核巡線工關(guān)鍵點(diǎn)到位情況的方式，全面掌握管線周邊的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，從而保證了管網(wǎng)的正常運(yùn)行。

巡檢業(yè)務(wù)功能主要包括巡檢查詢、隱患管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、檔案管理等四個(gè)模塊，主要是以地理信息技術(shù)為背景，利用GPS、GPRS等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人員定位、數(shù)據(jù)采集、區(qū)塊質(zhì)量管理、巡檢APP應(yīng)用等功能，有效提高了管道巡檢工作的質(zhì)量管理、人員管理、安全管理。

地圖展示部分主要以背景地圖與管線地圖相結(jié)合，背景地圖是接入國家公用資源天地圖作為背景地圖，管線地圖是根據(jù)天然氣公司提供的WGS84經(jīng)緯度坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)制作、入庫、展示等工作。

2.基于管道完整性數(shù)據(jù)恢復(fù)及安全巡護(hù)管理采用技術(shù)

RTK技術(shù)：（Real-time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）載波相位差分技術(shù)。采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，為管道坐標(biāo)的采集極大地提高了作業(yè)效率。

管道探測技術(shù)：接收機(jī)內(nèi)置感應(yīng)線圈，接收管道的磁場信號(hào)，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而計(jì)算管道的走向和路徑。現(xiàn)在更先進(jìn)的儀器一般都帶有峰值箭頭模式以及羅盤導(dǎo)向。能方便快捷的找到管道的位置，探測管道的埋深。

數(shù)據(jù)對(duì)齊技術(shù)：根據(jù)管道探測里程及竣工資料屬性信息將竣工資料與管道探測進(jìn)行融合與對(duì)齊，形成一套基于竣工資料屬性與基于管道探測數(shù)據(jù)里程的綜合數(shù)據(jù)庫，可恢復(fù)出竣工資料的焊縫等數(shù)據(jù)的三維坐標(biāo)。

電子檢索技術(shù)：運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路為主要技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)代化通訊技術(shù)而成的一種技術(shù)。由于計(jì)算機(jī)具有電子化、數(shù)據(jù)化等性能，因而電子資料在儲(chǔ)存檢索、傳輸資料等方面，具有很大的優(yōu)越性。

GPS巡檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于關(guān)鍵點(diǎn)的績效考核模式：采用考核巡線工關(guān)鍵點(diǎn)到位情況，通過下任務(wù)、任務(wù)完成率的方式，更快更好更準(zhǔn)的監(jiān)控巡線工巡檢，從而保證了管網(wǎng)的正常運(yùn)行;基于APP的數(shù)據(jù)采集模式：通過APP實(shí)時(shí)采集巡檢位置和隱患信息;基于移動(dòng)GIS的數(shù)據(jù)交互模式。通過移動(dòng)GIS展示關(guān)鍵點(diǎn)的地理位置，指引巡線工快速到達(dá)巡檢位置。

3.技術(shù)路線可行性分析

基于管道完整性數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫構(gòu)建，是以現(xiàn)有管道相關(guān)要素為基礎(chǔ)，采用地理信息技術(shù)、RTK技術(shù)、管道探測技術(shù)、數(shù)據(jù)對(duì)齊技術(shù)及電子檢索技術(shù)相融合的方式開展相關(guān)數(shù)據(jù)的恢復(fù)及整合，最終構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫。

GPS巡檢系統(tǒng)以地形圖和影像數(shù)據(jù)為背景，建立起基于全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和無線傳輸系統(tǒng)（GPRS）技術(shù)的“智能巡檢系統(tǒng)”，實(shí)時(shí)掌握巡檢人員的行蹤和巡線人員現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的隱患，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢人員的遠(yuǎn)程管理，實(shí)現(xiàn)管道隱患數(shù)據(jù)的實(shí)施采集傳輸，并進(jìn)行各類查詢、統(tǒng)計(jì)、分析，為管道的安全運(yùn)行提供保障。

4.結(jié)束語

開展企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)庫建設(shè)，實(shí)現(xiàn)管道“數(shù)字孿生體”的構(gòu)建，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)管理，使管道數(shù)據(jù)由零散分布向統(tǒng)一共享轉(zhuǎn)變、風(fēng)險(xiǎn)管控模式由被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)變、運(yùn)行管理由人為主導(dǎo)向系統(tǒng)智能轉(zhuǎn)變。

GPS巡檢系統(tǒng)可提高巡檢管理水平，降低管道安全風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)時(shí)掌握巡檢人員的行蹤并將巡線的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過系統(tǒng)可視化查詢分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡線人員的遠(yuǎn)程管理，達(dá)到對(duì)管道設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)巡檢工作的科學(xué)化、規(guī)范化管理，保證管網(wǎng)安全運(yùn)行。

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