蔡永軍

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院分公司

0 引言

油氣管道是重要的能源基礎(chǔ)設(shè)施，截至 2020年底，中國(guó)油氣管道總里程已達(dá) 14.5×104km。根據(jù)2017年5月發(fā)布的《中長(zhǎng)期油氣管網(wǎng)規(guī)劃》，預(yù)計(jì)“十四五”末中國(guó)油氣管道將達(dá)到24×104km，形成“X+1+X”的全國(guó)一張網(wǎng)能源配置格局。長(zhǎng)輸油氣管道因點(diǎn)多線長(zhǎng)、覆蓋地域廣的特點(diǎn)，長(zhǎng)期賦存于復(fù)雜的社會(huì)和自然環(huán)境之中，時(shí)刻受到第三方損壞、地質(zhì)災(zāi)害、腐蝕等外界因素的影響，一旦油氣管道發(fā)生破損，引發(fā)泄漏將造成嚴(yán)重的人員傷害、財(cái)產(chǎn)損失以及環(huán)境污染。而誤操作、制造安裝缺陷等管道系統(tǒng)自身故障引起的斷供也是重大的公共安全事件?！笆濉逼陂g，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“公共安全風(fēng)險(xiǎn)防控與應(yīng)急技術(shù)裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)中設(shè)立項(xiàng)目重點(diǎn)攻關(guān)油氣管道安全技術(shù)，在生產(chǎn)需求分析和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上研究了泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)、長(zhǎng)距離管道光纖安全預(yù)警技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)、輸油泵故障診斷技術(shù)、儲(chǔ)罐監(jiān)測(cè)技術(shù)和油氣管道雜散電流監(jiān)測(cè)技術(shù)，提高管道主動(dòng)安全防護(hù)水平。經(jīng)過(guò)4年多攻關(guān)，主要油氣管道安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的性能指標(biāo)顯著提高，相關(guān)成果已在主力油氣管道得到應(yīng)用，提高了管道行業(yè)公共安全風(fēng)險(xiǎn)防控水平，降低了重大事故發(fā)生的概率。

1 管道線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)

為保證油氣管網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行，需要針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素建立油氣管道及其附屬儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，通過(guò)監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患和早期事故，進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)，加快消除人為不安全行為、物的不安全狀態(tài)和環(huán)境的不安全因素，切斷事故成災(zāi)鏈條，避免管體損傷、油氣泄漏、設(shè)備故障等失效行為，建立安全屏障提高管道公共安全風(fēng)險(xiǎn)防控水平，降低環(huán)境污染、財(cái)產(chǎn)損失、人員傷害及資源斷供引發(fā)的重大公共安全事件發(fā)生的概率［1-2］。

實(shí)踐中各管道運(yùn)營(yíng)商綜合運(yùn)用人防、物防、技防、信息防等多種方法進(jìn)行管道線路風(fēng)險(xiǎn)防控。其中人防是基礎(chǔ)，起到現(xiàn)場(chǎng)控制作用；物防是補(bǔ)充，增加破壞難度；技防是提高，起到探測(cè)作用；信息防是精確制導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)行為預(yù)知。管道技防的主要措施包括泄漏監(jiān)測(cè)、第三方損壞監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害及腐蝕監(jiān)測(cè)。油氣管道事故預(yù)防控制體系見(jiàn)圖1。

圖1 油氣管道事故預(yù)防控制體系

1.1 泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)

泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)可以在泄漏事故發(fā)生后及時(shí)報(bào)警并準(zhǔn)確定位，避免次生災(zāi)害擴(kuò)大化。黃島“11·22”重大事故之后，骨干輸油管道基本都安裝了負(fù)壓波泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備。但是負(fù)壓波技術(shù)受制于原理、儀表精度等限制，只能解決1%以上突發(fā)泄漏的檢測(cè)和定位，焊縫開(kāi)裂等緩慢增加的泄漏尚無(wú)有效辦法。對(duì)于油品滲漏，現(xiàn)在多采用感油電纜或者油膜傳感器探測(cè)烴類混合物避免環(huán)境污染，但受制于成本，尚未在線路上獲得規(guī)模應(yīng)用［3］。

俞逸飛等［4］嘗試?yán)谜{(diào)節(jié)閥動(dòng)作的主動(dòng)壓力激勵(lì)式泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)探測(cè)小泄漏，仿真分析和模型實(shí)驗(yàn)證明利用壓力信號(hào)各次諧波衰減差異分析的泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)可行，示范應(yīng)用表明能夠提高檢測(cè)精度，但監(jiān)測(cè)距離受限。泄漏監(jiān)測(cè)原理如圖2所示。

圖2 泄漏監(jiān)測(cè)原理示意

液體管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖然已經(jīng)成為事實(shí)上的管道行業(yè)標(biāo)配系統(tǒng)，但是SY/T 6826—2011《液體管道的計(jì)算監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》只進(jìn)行了原則性規(guī)定，尚未形成行業(yè)公認(rèn)的指標(biāo)定義、測(cè)試方法、評(píng)價(jià)規(guī)則及數(shù)據(jù)接口。各個(gè)廠家在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)按照各自理解開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，傳感器電氣接口、數(shù)據(jù)格式、功能要求都不統(tǒng)一，無(wú)法和SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）系統(tǒng)互傳數(shù)據(jù)，也無(wú)法接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和大數(shù)據(jù)分析［5］。

天然氣管道泄漏監(jiān)測(cè)方面，站場(chǎng)已經(jīng)全面推廣基于TDLAS（激光可調(diào)諧吸收光譜）原理的激光甲烷氣體探測(cè)器，基于超聲技術(shù)的泄漏探測(cè)器也有應(yīng)用報(bào)道。國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西部管道有限責(zé)任公司利用次聲波原理進(jìn)行了干線泄漏監(jiān)測(cè)，并在澀北—西寧—蘭州、西氣東輸?shù)忍烊粴夤艿肋M(jìn)行示范應(yīng)用。中俄東線天然氣管道在局部管段布署了分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)，擬通過(guò)測(cè)量高壓氣體泄漏產(chǎn)生的溫降進(jìn)行天然氣管道泄漏監(jiān)測(cè)。

目前天然氣管道線路泄漏監(jiān)測(cè)方法尚未廣泛部署，在監(jiān)測(cè)靈敏度、定位精度及經(jīng)濟(jì)性方面仍需持續(xù)提升。

1.2 第三方損壞預(yù)警

第三方損壞占用了管道管理人員最多的時(shí)間和精力，第三方預(yù)警的技防措施主要是基于伴行光纜的振動(dòng)監(jiān)測(cè)。目前相關(guān)技術(shù)已經(jīng)從使用三根光纖的Mach-Zehnder（馬赫-曾德?tīng)枺└缮婕夹g(shù)，提升為靈敏度更高、定位更準(zhǔn)確的φ-OTDR（相位敏感光時(shí)域反射）技術(shù)。如圖3所示，φ-OTDR技術(shù)利用光纜沿線不同位置的后向散射光返回時(shí)間不同的原理，將光纜按照空間分辨率的大小切成等間距的塊，實(shí)現(xiàn)不同位置發(fā)生事件的同時(shí)探測(cè)及定位。相比Mach-Zehnder干涉技術(shù)，φ-OTDR技術(shù)探測(cè)靈敏度更高，定位更準(zhǔn)確，但是需要高相干光源，探測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜［6-8］。

圖3 φ-OTDR預(yù)警系統(tǒng)示意

管道光纖預(yù)警系統(tǒng)在西氣東輸、中俄東線天然氣管道都得到規(guī)模應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)管道沿線第三方活動(dòng)7×24 h監(jiān)控，有效提高了管道第三方損壞的防控能力，但是成本和精度仍然制約了技術(shù)的廣泛應(yīng)用。在降低光纖預(yù)警技術(shù)成本上，一方面通過(guò)時(shí)分復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙向探測(cè)以更好利用硬件資源；另一方面聚焦中繼放大技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單套設(shè)備超長(zhǎng)距離探測(cè)以解決長(zhǎng)站間距的探測(cè)問(wèn)題，國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)北方管道有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱北方管道公司）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)120 km的超長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)。在提高靈敏度上，一方面是從基于強(qiáng)度解調(diào)的分布式振動(dòng)傳感提升到基于相位解調(diào)的分布式聲音傳感，更清晰地還原現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)或聲音；另一方面是從單一參數(shù)的振動(dòng)探測(cè)過(guò)渡到振動(dòng)、溫度和應(yīng)力的多參數(shù)聯(lián)合探測(cè)，從不同維度進(jìn)行復(fù)合探測(cè)，從而降低誤報(bào)率。算法識(shí)別方面從經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析等算法向基于機(jī)器學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法轉(zhuǎn)變，從基于特定環(huán)境的算法向通用性算法進(jìn)化。

近年來(lái)視頻識(shí)別技術(shù)也廣泛應(yīng)用于人口密集區(qū)的第三方監(jiān)控，通過(guò)智能攝像頭進(jìn)行移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警。但是管道作為“沒(méi)有圍墻的工廠”位于開(kāi)放空間，管道沿線各種第三方活動(dòng)頻繁，單純的入侵探測(cè)和移動(dòng)偵測(cè)都有大量誤報(bào)。實(shí)踐中正在將智能視頻與分布式光纖預(yù)警融合，利用“視覺(jué)”和“聽(tīng)覺(jué)”兩種感知手段交互驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明高后果區(qū)的報(bào)警數(shù)量下降50%，基本滿足現(xiàn)場(chǎng)使用需求。

1.3 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)

隨著中緬油氣管道、漠河—大慶原油管道、西氣東輸及中俄東線等天然氣管道的投產(chǎn)運(yùn)行，通過(guò)特殊地形地貌、復(fù)雜地質(zhì)條件地區(qū)的管道越來(lái)越多，大型滑坡、崩塌、泥石流、特殊土以及水毀等災(zāi)害凸顯，同時(shí)管道運(yùn)營(yíng)也面臨管道建設(shè)產(chǎn)生的次生地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題。深圳光明“11·20”滑坡災(zāi)害損傷管道之后，人工高陡邊坡的危害也進(jìn)入行業(yè)視線。

為實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控，衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)影像被用來(lái)識(shí)別滑坡、崩塌、泥石流等土體移動(dòng)。光學(xué)衛(wèi)星能夠發(fā)現(xiàn)地表植被覆蓋情況改變、地裂縫等，InSar衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)土體移動(dòng)的比對(duì)，能夠識(shí)別和監(jiān)測(cè)采空區(qū)的整體活動(dòng)情況。無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)人員到達(dá)困難區(qū)域的圖像提取，在地震、洪水等突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害防控中可以及時(shí)獲取災(zāi)害發(fā)生和發(fā)展情況。GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）被廣泛用來(lái)進(jìn)行地表位移監(jiān)測(cè)，與衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)一起構(gòu)成天地一體化的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)識(shí)別體系［9］。俄羅斯管道有采用專用應(yīng)變光纜做管道土體位移監(jiān)測(cè)的報(bào)道，北方管道公司正在開(kāi)展布里淵散射普通松套光纜應(yīng)變測(cè)量研究，試圖通過(guò)光纜應(yīng)變識(shí)別土體移動(dòng)趨勢(shì)。

地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的外部載荷是管道失效的重要風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)有應(yīng)變傳感器量程一般低于3 000με（0.3%），低于基于應(yīng)變的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)中管體能夠達(dá)到的應(yīng)變，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全生命周期監(jiān)測(cè)。在“大應(yīng)變、大量程”應(yīng)變傳感器研制方面，蘇州華滋奔騰公司開(kāi)發(fā)了基于同軸電纜法布里-珀羅傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)5%以上的應(yīng)變監(jiān)測(cè)，并成功應(yīng)用于斷層監(jiān)測(cè)［10］。土體移動(dòng)的剪切作用會(huì)損壞傳感器，導(dǎo)致安裝使用過(guò)程中傳感器成活率偏低，當(dāng)前正在研發(fā)柔性、抗大變形傳感器及其安裝工藝，以提升傳感器的生命周期。通信和供電是現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成本的主要組成，開(kāi)發(fā)多參數(shù)集成的監(jiān)測(cè)傳感器，實(shí)現(xiàn)供電、傳輸、采集等共用模塊的復(fù)用，從而降低成本也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

如圖4所示，如何通過(guò)監(jiān)測(cè)獲得數(shù)據(jù)，將管道安全與土體建立耦合關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)，以及地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中管道的安全性和可用性評(píng)價(jià)仍是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。劉曉宇等［11］通過(guò)動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)的耦合，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警預(yù)報(bào)。未來(lái)如何開(kāi)發(fā)低成本高可靠傳感器，利用空天地結(jié)合的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的耦合分析，避免外部載荷損傷管道還需要進(jìn)一步研究。

圖4 管道穿越滑坡區(qū)管土耦合作用監(jiān)測(cè)示意

1.4 腐蝕監(jiān)測(cè)

高壓直流輸電、電氣化鐵路等在大地中產(chǎn)生各種雜散電流干擾，影響管道的腐蝕防控，增加了管道腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。每月測(cè)量電位的傳統(tǒng)管理方法，無(wú)法發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)雜散電流干擾的實(shí)時(shí)變化及其對(duì)管道造成的損傷程度。智能陰保樁能夠?qū)崿F(xiàn)陰保電位的自動(dòng)采集和遠(yuǎn)傳，解決沼澤、山區(qū)等人員到達(dá)困難位置的陰保電位測(cè)量難題；同時(shí)還可以動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)管地電位變化情況，為陰保異常原因分析提供依據(jù)，近年來(lái)在新建管道中得到規(guī)模應(yīng)用［12］。關(guān)于陰極保護(hù)有效性的評(píng)價(jià)，由于IR降誤差（由于電流I和電阻R所引起的偏差）的存在，目前主要依賴試片、極化探頭或?qū)ｉT(mén)儀器實(shí)現(xiàn)對(duì)斷電電位的檢測(cè)。高壓直流的干擾與防護(hù)是近年出現(xiàn)的新問(wèn)題，實(shí)測(cè)管地電位可達(dá)304 V，秦潤(rùn)之等［13］通過(guò)模擬仿真、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等方法開(kāi)展大幅負(fù)向干擾下的腐蝕機(jī)理研究。中國(guó)學(xué)者提出了高壓直流干擾的相關(guān)防護(hù)準(zhǔn)則，參與編寫(xiě)的ISO 21857—2021《管道系統(tǒng)直流雜散電流干擾標(biāo)準(zhǔn)》已發(fā)布。管道總體腐蝕情況的檢測(cè)和評(píng)價(jià)更多采用內(nèi)檢測(cè)進(jìn)行，管體缺陷深度的監(jiān)測(cè)方法有腐蝕探針、超聲壁厚測(cè)量、脈沖場(chǎng)指紋法等方法，這些方法都只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)式測(cè)量，而且數(shù)據(jù)受環(huán)境影響較大，更多的是反映相對(duì)變化。

2 關(guān)鍵儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施監(jiān)測(cè)

大型儲(chǔ)罐在油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中起到資源存儲(chǔ)、調(diào)節(jié)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃的作用，作為重大危險(xiǎn)源一直是安全防控的重點(diǎn)。泵起到增壓作用，作為主要?jiǎng)恿υ粗苯佑绊懝茌斢?jì)劃的執(zhí)行。儲(chǔ)罐和泵作為儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施中的關(guān)鍵設(shè)備，一旦發(fā)生故障將直接影響管輸計(jì)劃的正常進(jìn)行，引發(fā)斷供風(fēng)險(xiǎn)，因此需要開(kāi)展監(jiān)測(cè)和故障診斷，避免不可接受風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

2.1 儲(chǔ)罐

管道輸送中大型浮頂儲(chǔ)罐的主要風(fēng)險(xiǎn)包括一二次密封泄漏、雷擊起火及罐體的不均勻沉降等。針對(duì)一二次密封泄漏，長(zhǎng)慶油田采用泵吸式采樣，遠(yuǎn)程可燃?xì)怏w實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和注氮實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)，切斷雷擊起火的可燃物鏈條。當(dāng)前儲(chǔ)罐泄漏監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)在于開(kāi)發(fā) C3以上大分子量揮發(fā)物的探測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油氣逸散的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)各種感知數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐安全狀態(tài)的綜合判斷［14］。丁瑩芝［15］采用紅外成像的方法，通過(guò)溫度場(chǎng)識(shí)別進(jìn)行儲(chǔ)罐的泄漏探測(cè)。儲(chǔ)罐消防已經(jīng)從感溫電纜進(jìn)化到光纖光柵測(cè)溫、基于拉曼原理的分布式測(cè)溫，感知精度、空間分辨率不斷提高。三維激光掃描已經(jīng)用來(lái)進(jìn)行罐體不均勻變形監(jiān)測(cè)，InSar也在被用來(lái)進(jìn)行大型罐區(qū)的區(qū)域沉降監(jiān)測(cè)［16］。光纖光柵被用來(lái)進(jìn)行罐體應(yīng)變測(cè)量，能夠?qū)崿F(xiàn)大通量的實(shí)時(shí)形變測(cè)量，能夠感知罐位和罐體應(yīng)變的線性關(guān)系。

2.2 輸油泵

輸油泵的自保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)將振動(dòng)幅值傳到SCADA系統(tǒng)，按照設(shè)定閾值進(jìn)行保護(hù)，避免輸油泵發(fā)生實(shí)質(zhì)性損傷。但是受限于采樣率和處理能力，PLC（可編程邏輯控制器）的性能達(dá)不到頻率分析要求，無(wú)法在頻域空間進(jìn)行早期故障的診斷和分析。GE本特利公司和艾默生公司的旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障診斷系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集輸油泵的頻譜數(shù)據(jù)并使用內(nèi)部嵌入算法進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，在中緬原油管道等用來(lái)進(jìn)行泵故障在線診斷。中國(guó)石油大學(xué)（北京）的研究人員將振動(dòng)、紅外熱像、電流等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合分析，建立基于工況辨識(shí)的輸油泵機(jī)組自適應(yīng)預(yù)警技術(shù)并實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用。作為管道輸送的關(guān)鍵設(shè)備，專用的故障監(jiān)測(cè)終端正在普及，依靠工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速采集、傳輸并積累海量數(shù)據(jù)樣本，云邊協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正在成為管道安全監(jiān)測(cè)的主流。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)正在被用來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的特征提取和分類，實(shí)現(xiàn)異常工況的判斷和早期故障的識(shí)別，指導(dǎo)備品備件的儲(chǔ)備［17-18］。

3 總結(jié)與展望

隨著中國(guó)對(duì)安全生產(chǎn)與環(huán)保監(jiān)管的日趨嚴(yán)格，“十三五”期間，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持下，管道行業(yè)泄漏監(jiān)測(cè)、第三方損壞預(yù)警、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)等技術(shù)的監(jiān)測(cè)靈敏度及預(yù)警預(yù)報(bào)能力顯著提升。管道系統(tǒng)安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，并采取控制措施的關(guān)鍵一環(huán)，下一步需要加強(qiáng)新型傳感能力建設(shè)，做好現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；椭悄芑ㄔO(shè)，全面提升管道運(yùn)營(yíng)管控能力［19-20］。

3.1 加強(qiáng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，促進(jìn)互聯(lián)互通

油氣管道行業(yè)泄漏監(jiān)測(cè)、安全預(yù)警、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、智能陰保樁等狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到規(guī)模應(yīng)用，但是相關(guān)電氣接口、數(shù)據(jù)格式都未統(tǒng)一，各廠家設(shè)備自成體系無(wú)法互聯(lián)互通，管道運(yùn)營(yíng)單位無(wú)法混合組網(wǎng)。與此同時(shí)，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的定義及其測(cè)試方法也不統(tǒng)一，沒(méi)有公允的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試機(jī)構(gòu)，用戶采購(gòu)時(shí)需要進(jìn)行前置測(cè)試，制約了市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大。因此，迫切需要加強(qiáng)油氣管道行業(yè)的感知系統(tǒng)電氣數(shù)據(jù)通信等接口標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)測(cè)試驗(yàn)收評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，為產(chǎn)品的互聯(lián)互通、建設(shè)智慧互聯(lián)管網(wǎng)打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 降低成本，提高應(yīng)用廣度和頻度

管道應(yīng)用的各種感知系統(tǒng)中，除油品管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)外尚未得到全面應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)成熟度不足。一方面需要擴(kuò)大不同場(chǎng)景應(yīng)用的廣度，通過(guò)規(guī)?；瘧?yīng)用促進(jìn)技術(shù)成熟與可靠性提升。另一方面受制于通信供電、線路感知系統(tǒng)的較高建設(shè)成本，需要推動(dòng)通信供電系統(tǒng)復(fù)用，降低線路監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建設(shè)成本。同時(shí)，還需要提高各系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集頻次，積累不同工況條件下的樣本，按照實(shí)際事件對(duì)樣本進(jìn)行標(biāo)注，建立標(biāo)準(zhǔn)樣本庫(kù)，為后期的智能技術(shù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)原料。

3.3 提升感知能力，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)

當(dāng)前油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)相關(guān)傳感器的檢測(cè)靈敏度對(duì)早期事故探測(cè)預(yù)警能力與運(yùn)營(yíng)需求尚有差距，如，基于負(fù)壓波原理的液體管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)小泄漏探測(cè)能力不足，報(bào)警準(zhǔn)確率受工況復(fù)雜度影響較大；地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)傳感器集成度較低，抗變形能力不足；站場(chǎng)油品揮發(fā)性低，現(xiàn)有可燃?xì)怏w探測(cè)器油品泄漏探測(cè)精度不足，存在無(wú)法報(bào)警的問(wèn)題。下一步需要進(jìn)行原理創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)新型敏感元件，提升對(duì)第三方入侵、油氣泄漏和地質(zhì)災(zāi)害的感知能力。

3.4 利用智能化技術(shù)，提升預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)能力

當(dāng)前的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大多還停留在各自監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部，缺少和業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的交互，沒(méi)有形成監(jiān)測(cè)和維護(hù)的閉環(huán)管理。需要打通各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壁壘，讓數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)之間智能流動(dòng)，結(jié)合工藝運(yùn)行參數(shù)、監(jiān)測(cè)結(jié)果、維檢修記錄等進(jìn)行綜合判斷，通過(guò)多系統(tǒng)的融合監(jiān)測(cè)，提升預(yù)警預(yù)報(bào)能力，提高管網(wǎng)的運(yùn)行保障能力。