金星宇

國家管網(wǎng)集團東北公司哈爾濱輸油氣分公司

摘要：聚焦寒冷地區平原農田段管道，深入分析當前管道保護面臨的挑戰，探討傳統巡護方式與智能化技防措施的協(xié)同應用，以及智能化巡護手段在管道保護中的應用前景，旨在切實(shí)保障管道本體安全，有效消除風(fēng)險，為構建管道保護新模式提供有益參考。

關(guān)鍵詞：管道保護；寒冷地區；平原農田段；智能化巡護

在能源輸送領(lǐng)域，管道作為一種安全、高效的運輸方式，發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。東北公司所轄管道地處寒冷地區，氣候條件惡劣，冬季漫長(cháng)寒冷，凍土、積雪等自然因素對管道安全構成較大威脅。而平原農田段管道周邊環(huán)境復雜，涉及繁多農業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，第三方施工風(fēng)險較高，進(jìn)一步增加了管道保護的難度。探索一套適合寒冷地區平原農田段的管道保護新模式迫在眉睫。

1  傳統巡護方式的作用與局限

1.1  傳統巡護方式的作用

傳統的人巡和車(chē)巡是最基礎的管道巡護方式。人巡主要依靠巡線(xiàn)人員徒步沿管道進(jìn)行巡護，憑借肉眼觀(guān)察管道周邊環(huán)境，需要重點(diǎn)關(guān)注管道沿線(xiàn)是否有施工跡象、有無(wú)管道裸露、防腐層是否破損、標識牌是否完好等情況，獲取的信息較為直觀(guān)。車(chē)巡則是利用車(chē)輛沿著(zhù)管道伴行路行駛，擴大巡護范圍，提高巡護效率，主要獲取管道沿線(xiàn)的整體狀況信息，如周邊地形地貌變化、是否存在潛在風(fēng)險源等。兩者的主要目的是防控第三方施工、打孔盜油、自然因素導致的管道損傷等風(fēng)險。

1.2  傳統巡護方式的局限性

在寒冷地區，冬季低溫對巡線(xiàn)人員的身體是巨大考驗，甚至存在安全隱患。長(cháng)時(shí)間戶(hù)外作業(yè)，人員容易疲勞，可能導致工作效率降低，會(huì )遺漏一些細微的安全風(fēng)險。而平原農田段管道分布范圍廣，線(xiàn)路長(cháng)，單純依靠人巡和車(chē)巡，難以全面、及時(shí)發(fā)現風(fēng)險隱患。人工巡檢獲取的信息其準確性和規范性難以保證，不同巡線(xiàn)人員的業(yè)務(wù)水平和責任心存在差異，可能導致對風(fēng)險的判斷和記錄不一致。

2  智能化技防措施的應用

2.1  智能化技防措施的功能與優(yōu)勢

光纖振動(dòng)監測系統利用光纖的傳感特性，能夠實(shí)時(shí)監測管道周邊的振動(dòng)信號，當有人員或機械靠近管道時(shí)，系統可以迅速發(fā)出警報，精確定位事件發(fā)生位置，有效防控打孔盜油、第三方施工等風(fēng)險。視頻監控系統則通過(guò)在高后果區等關(guān)鍵地段安裝攝像頭，對管道實(shí)時(shí)畫(huà)面進(jìn)行監控，直觀(guān)獲取管道及周邊環(huán)境信息，便于及時(shí)發(fā)現異常情況。無(wú)人機巡檢系統可以快速覆蓋大面積管道區域，獲取高清圖像和視頻資料，尤其適用于地形復雜、人員難以到達的區域，能夠對管道進(jìn)行全方位、立體式巡護。機器人（狗）等智能化設備可以在復雜環(huán)境中自主移動(dòng)，對管道進(jìn)行近距離檢測，獲取更為詳細的管道信息。陰極保護智能測試系統能夠實(shí)時(shí)監測管道的陰極保護電位，確保管道防腐效果。內外檢測技術(shù)可以檢測管道內部的腐蝕、變形等缺陷，以及外部防腐層的狀況。地質(zhì)災害監測系統則可以監測管道沿線(xiàn)的地質(zhì)變化，提前預警滑坡、泥石流等地質(zhì)災害對管道的影響。這些技防措施能夠獲取精確的管道運行數據和周邊環(huán)境信息，有效防控管道腐蝕、地質(zhì)災害等風(fēng)險。

2.2  智能化技防措施的局限性

雖然智能化技防措施具有諸多優(yōu)勢，但也存在一定的局限性。光纖振動(dòng)監測系統容易受外界大型車(chē)輛行駛、風(fēng)雨等自然因素的干擾。以肇源作業(yè)區為例，雖然光纖預警系統算法在不斷優(yōu)化，經(jīng)2024年全年光纖預警信息核實(shí)，仍存在較多誤報情形，無(wú)形中增加了人員的工作量。原因在于作業(yè)區所轄管道途經(jīng)區域多為沼澤及農田地，春耕秋收時(shí)農用機械進(jìn)地作業(yè)引起頻繁誤報。視頻監控系統在大雪、暴雨等惡劣天氣條件下，監控效果會(huì )受到嚴重影響。無(wú)人機巡檢系統受天氣條件限制更大，風(fēng)力過(guò)大或雨雪天氣條件下無(wú)人機使用顯現弊端，且其續航能力有限，難以長(cháng)時(shí)間持續作業(yè)。機器人（狗）等設備在復雜地形和惡劣環(huán)境下的適應性還有待提高，且設備成本較高、維護難度較大，目前尚在推廣應用階段。

智能化技防措施不能完全替代人巡和車(chē)巡。在一些復雜環(huán)境中，如管道穿越茂密樹(shù)林、村莊等區域，智能化設備無(wú)法到達，仍需要人工巡檢。但是，智能化技防措施可以替代部分重復性、危險性較高的工作，如針對偏遠地區、高風(fēng)險區域的定期巡檢，利用無(wú)人機進(jìn)行大面積的初步巡檢，發(fā)現異常后再由人工前往詳細核實(shí)；機器人（狗）可以在一些靠近化工園區、高后果區等危險區域進(jìn)行檢測，減少人工巡檢的風(fēng)險。

2.3  智能化技防措施綜合應用與勞動(dòng)組織結構變化

綜合應用智能化技防措施可充分發(fā)揮其各自的優(yōu)勢，需要建立一個(gè)統一的管道保護監控平臺，將光纖振動(dòng)監測系統、視頻監控系統、無(wú)人機巡檢系統等獲取的信息充分整合，實(shí)現信息共享和協(xié)同工作。通過(guò)對各種數據的分析和處理，可以更準確地判斷管道的安全狀況，及時(shí)發(fā)現潛在風(fēng)險。

隨著(zhù)智能化技防措施的應用，勞動(dòng)組織結構也將發(fā)生變化。需要增加專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，負責智能化設備的操作、維護和數據分析。同時(shí)，巡線(xiàn)人員的工作內容也將從單純的巡檢轉變?yōu)閷χ悄芑�設備發(fā)現的異常情況進(jìn)行核實(shí)和處理，以及在智能化設備無(wú)法覆蓋的區域進(jìn)行巡檢。這就要求巡線(xiàn)人員具備更高的專(zhuān)業(yè)素養和技能水平，需要加強對員工的培訓，使其能夠適應新的工作要求。與此同時(shí)，助力智能化管道保護新模式的創(chuàng )新應用。

3  智能化管道保護新模式的應用前景

3.1  智能化管道保護新模式的應用場(chǎng)景

針對打孔盜油，結合大數據分析和人工智能技術(shù)，對光纖振動(dòng)監測系統、視頻監控系統獲取的數據進(jìn)行分析，建立風(fēng)險預測模型。通過(guò)對歷史數據的學(xué)習，系統可以自動(dòng)識別出異常的振動(dòng)模式和行為特征，提前預警打孔盜油風(fēng)險，提高防范能力。 針對第三方施工風(fēng)險，利用地理信息系統和三維建模技術(shù)，對管道沿線(xiàn)的施工信息進(jìn)行管理。施工前，通過(guò)系統評估施工對管道的影響，制定相應的保護措施；施工過(guò)程中，實(shí)時(shí)監控施工動(dòng)態(tài)，確保施工活動(dòng)不會(huì )對管道造成損壞。在人員密集型高后果區，采用智能感知設備和應急聯(lián)動(dòng)系統。當管道發(fā)生泄漏等事故時(shí)，智能感知設備可以迅速檢測到泄漏信息，并通過(guò)應急聯(lián)動(dòng)系統通知周邊居民和相關(guān)部門(mén)，啟動(dòng)應急預案，減少事故造成的危害。

3.2  不同環(huán)境下的應用情形

寒冷地區冬季氣溫低，管道容易受凍脹、凍裂等影響�？衫�用對管道溫度、應力等參數的監測，通過(guò)數據分析預測管道在低溫環(huán)境下的安全狀況，提前采取保溫、加固等措施。在冬季巡檢過(guò)程中，結合無(wú)人機和機器人（狗）等設備，減少人員在低溫環(huán)境下的作業(yè)時(shí)間。在平原農田段，利用衛星遙感技術(shù)和地面監測設備相結合，對農田內的管道實(shí)時(shí)監測，發(fā)現有農機具靠近管道時(shí)，及時(shí)發(fā)出警報，提醒操作人員注意安全。同時(shí)，與當地政府和農業(yè)部門(mén)合作，加強對農民的管道保護宣傳教育，提高他們的安全意識。

3.3  智能化管道保護新模式應用前景

智能化管道保護新模式強化技術(shù)融合創(chuàng )新。依托大數據構建管道風(fēng)險數字孿生模型，整合 GIS 地理信息、陰極保護電位、地質(zhì)災害監測等多源數據，通過(guò)人工智能算法實(shí)現風(fēng)險分級預警與處置方案自動(dòng)生成，破解光纖預警誤報難題；利用三維建模技術(shù)構建管道周邊 200 米范圍的施工安全距離虛擬圍欄，結合衛星遙感動(dòng)態(tài)識別農田機械作業(yè)軌跡，提前觸發(fā)語(yǔ)音警示系統。

完善智能化監控平臺建設。打造“空—天—地—管”四位一體監測網(wǎng)絡(luò )：無(wú)人機集群完成每日1次全域巡航，視頻監控實(shí)現高后果區24小時(shí)實(shí)時(shí)覆蓋，光纖傳感器構建50米精度的振動(dòng)監測矩陣，機器人（狗）執行重點(diǎn)管段的周期性近距離檢測，形成“智能設備初篩—人工復核驗證—系統閉環(huán)管理”的高效工作流程。

優(yōu)化勞動(dòng)組織與人才結構。設立智能化運維專(zhuān)職崗位，培養兼具管道專(zhuān)業(yè)知識與數據分析能力的復合型人才，負責設備參數調校、異常數據研判及應急響應指揮；建立“巡檢 APP + 電子工單”管理系統，使巡線(xiàn)人員從傳統徒步巡檢轉向設備異�，F場(chǎng)核查、標識牌維護等技術(shù)性工作，推動(dòng)基層巡檢隊伍向“技術(shù)操作型”轉型。

構建政企協(xié)同管道保護機制。與農業(yè)部門(mén)共享農田作業(yè)動(dòng)態(tài)數據，在春耕秋收季通過(guò)短信平臺向農機手推送管道位置預警信息；聯(lián)合氣象部門(mén)建立極端天氣聯(lián)動(dòng)機制，在暴風(fēng)雪、凍融期自動(dòng)啟動(dòng)設備保溫模式與加密巡檢程序。

健全應急保障體系�；�于歷史泄漏事故數據構建 AI 應急推演模型，模擬不同場(chǎng)景下的泄漏擴散路徑與影響范圍，自動(dòng)生成人員疏散方案與場(chǎng)站及閥室關(guān)鍵設備操作提示。

4  結語(yǔ)

在寒冷地區平原農田段的管道保護工作中，傳統人巡車(chē)巡模式與智能化技防措施并非非此即彼的替代關(guān)系，而是各有優(yōu)劣，應將兩者有機結合，形成互補，實(shí)現 "人工基礎排查 + 技術(shù)精準防控" 的智能化管道保護新模式應用。有效突破地理環(huán)境限制與人力巡檢的生理極限，在凍土災害預警、第三方施工監控、打孔盜油防控等場(chǎng)景中展現出精準化、實(shí)時(shí)化的監測優(yōu)勢。同時(shí)，智能化技術(shù)應用仍需直面低溫環(huán)境設備穩定性、復雜地形適應性及數據誤報率等現實(shí)挑戰，通過(guò)技術(shù)迭代與場(chǎng)景化適配持續優(yōu)化。

作者簡(jiǎn)介：金星宇，1988年生，本科，現任哈爾濱輸油氣分公司肇源作業(yè)區副主任，主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式：15842439762。