劉冬羊

國家管網集團東北公司哈爾濱輸油氣分公司

摘要：隨著管道科技的不斷進步，智能化技防措施越來越多應用在管道巡護中。本文以中俄東線天然氣管道為例，總結了智能化巡護中技防措施的應用優(yōu)勢、局限性及未來優(yōu)化方向，對比分析了與傳統(tǒng)管道巡護管理方式的關系，為管道保護工作提供參考。

關鍵詞：管道巡護；智能化技防；應用策略；傳統(tǒng)管理

隨著光纖振動監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無人機巡檢系統(tǒng)、機器人（狗）等智能化巡護技防措施的普遍應用，結合陰極保護智能測試、內外檢測、地質災害檢測等智能化監(jiān)測系統(tǒng)，管道管理工作正逐步向智慧化方向發(fā)展。隨之而來的，關于技防措施與傳統(tǒng)管理方式之間的差異性、互補性、替代性等成為值得思考的問題。本文通過總結技防措施在中俄東線天然氣管道巡護中的實際應用，對比分析智能化巡護技防措施應用與傳統(tǒng)巡護方式之間的關系。

1  技防措施的優(yōu)勢和不足

（1）光纖振動監(jiān)測預警系統(tǒng)。光纖振動監(jiān)測預警系統(tǒng)可實現(xiàn)高精度的入侵檢測、故障定位和災害預警，隨著技術迭代升級，哈爾濱分公司所轄中俄東線天然氣管道于2020年8月在國內首次長距離、大規(guī)模應用第三代光纖振動預警系統(tǒng)，通過近5年大量應用數據積累與系統(tǒng)優(yōu)化，2024年度共產生各類報警778條，準確率已達到98%以上。針對春耕及汛期對管道交叉處進行報警閾值優(yōu)化，實現(xiàn)了對第三方施工的有效預控。

（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)。截至2024年底，共通過光纜+4G傳輸方式在沿線設置131處視頻監(jiān)控，平均每6.72公里設置1處，通過算法設置+智能分析，有效識別機械施工、秸稈焚燒、管道上方無關人員車輛聚集及其他線路異常事件。受部分地段信號影響，經常出現(xiàn)取流失敗的問題，此外受太陽能供電方式影響，在冬季降雪后，需要及時組織人員對太陽能基板進行清理維護。

（3）無人機巡檢。以專業(yè)巡護+自主巡護為主。汛期及敏感時段進行長距離專業(yè)巡護，對沿線地災水毀、第三方施工進行排查識別與地形地貌影像資料收集比對。針對汛期或冬季進場困難地段，使用配發(fā)的小型無人機開展短距離自主飛行，查看管道上方狀況，有效彌補了惡劣環(huán)境下傳統(tǒng)人工巡護短板。但受冬季低溫影響，無人機電池續(xù)航能力有限，采用無人機機巢方式受閥室供電形式制約影響較大。

（4）機器人（狗）。適用于近距離高清拍攝、氣體檢測、狹窄空間（隧道、管廊）巡檢。通過現(xiàn)場應用表明，在冬季積雪較厚的區(qū)域，機器人（狗）的地形適應性較差。

2  技防措施替代傳統(tǒng)巡護分析

（1）可以完全替代的工作。針對管道巡護及智能陰保設備巡查等日常性、周期性重復工作，通過設置固定巡護路線、巡檢關鍵點，同時與現(xiàn)有的智能陰保系統(tǒng)遠程采集上報功能相結合，實現(xiàn)解放基層人員勞動力，達到降低工作強度的目的。

針對天然氣管道泄漏后的高風險管段，可以采用防爆型小型無人機+機械狗形式對管段泄漏點及周邊情況進行排查，可以降低人員面臨的爆炸風險。在開展地質災害排查時，針對進場困難或落差較大的山區(qū)丘陵段，可以采用小型無人機+機械狗形式對地災點地形地貌廣景、現(xiàn)場地災實情進行排查，降低人員涉水墜落等人身風險。

無人機巡護較傳統(tǒng)車巡具備連續(xù)性、長距離的優(yōu)點，通過設置固定巡護路線和巡檢關鍵點，實行中長距離自動巡航巡護。中俄東線光纖預警系統(tǒng)的全線應用解決了傳統(tǒng)管道巡護中存在真空期問題，有效彌補了在非巡護時間段內管道第三方施工、占壓等異常狀態(tài)的信息獲取，給違建占壓、第三方施工等異常狀態(tài)的處置留出了寶貴時間。

（2）需要技防與人工協(xié)同的工作。管道光纖振動預警時，需要組織人員前往現(xiàn)場核實處置；智能陰保設備采集數據顯示陰保狀態(tài)異常時，需要人員前往現(xiàn)場對管道腐蝕狀態(tài)進行檢測分析；監(jiān)控系統(tǒng)故障狀態(tài)下，需要人員對設備進行維修處理；管道發(fā)生突發(fā)事件需要人員前往現(xiàn)場應急響應與處置。通過技防手段識別排查出管道及附屬設施異常時，需要人工配合處置。

（3）技防措施難以取代的工作。管道發(fā)生天然氣泄漏、漂管露管等突發(fā)事件時，雖然可以通過技防措施進行現(xiàn)場及周邊情況信息收集，但由于突發(fā)事件屬于非結構化場景，現(xiàn)場指揮人員需要結合實際情況靈活處置。第三方施工信息收集、精準入戶宣傳、三樁看護費發(fā)放、第三方施工處置等工作中，需要人員結合實際制程文件要求與管理經驗進行判斷處理，技防措施無法完全取代傳統(tǒng)人工管理。

3  綜合應用策略

建立技防措施與傳統(tǒng)巡護管理手段三層防控體系。第一層在廣域范圍內，通過光纖振動系統(tǒng)+無人機定期巡查全覆蓋，實現(xiàn)日常性巡護，解放人力；第二層瞄準重點風險點，通過視頻監(jiān)控聯(lián)動+定點巡檢機器人（狗）相結合，對管道高后果區(qū)、高風險段進行重點巡檢；第三層為精準層，通過人工對技防設施識別排查出的報警點進行復核確認，并結合定期開展的管道內檢測與地質災害排查工作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。

基于搭建大數據平臺，融合AI技術與管道應用場景，整合無人機、衛(wèi)星遙感、光纖預警、視頻監(jiān)控、AI識別、地災監(jiān)測等多種技術手段，可實現(xiàn)對管道的全方位、全天候監(jiān)控。

隨著先進的技防措施得到充分應用后，原本需要人工開展的重復性、日常性線路巡護工作被取代，如原有的管道保護工所承擔的日常巡護管理及數據采集工作將轉換為各類數據平臺（監(jiān)控平臺）告警處理、報告生成等工作；各作業(yè)區(qū)管道工程師工作職責更多傾向于技防設施設備的維護、數據分析、算法優(yōu)化以及組織管道保護工開展宣傳走訪、第三方施工協(xié)調處置等技防無法替代的非結構化場景工作。此外還應在沿線通過設置管道保護站（點）、信息員形式，用于復核和處理光纖預警、視頻監(jiān)控等工作。新形勢下，傳統(tǒng)管理團隊人員數量可減少30%-50%，更多人員將投入各類技防設備設施聯(lián)動調試、應用維護等工作，保證所投用的技防措施成熟穩(wěn)定發(fā)揮作用。現(xiàn)有勞動組織結構需要調整。

4  技防措施大規(guī)模應用限制條件

（1）現(xiàn)有技防設施需更新。中俄東線現(xiàn)有技防設施大部分于2020年左右投用，隨著管道科學技術的不斷發(fā)展和進步，部分設施迭代日新月異，需要對現(xiàn)有設備進行升級改造。

（2）技防設施建設及后期維護成本高。目前市面上較為先進的技防設施前期投入成本較大，且產品更新快，技術門檻高，作業(yè)區(qū)管理人員僅能進行基礎維修維護，無法掌握核心技術，涉及系統(tǒng)優(yōu)化、版本更新及重要部件仍需要原廠家維護檢修，后期運行維護成本高。

（3）技防設施穩(wěn)定性需解決。東北地區(qū)冬季氣溫低，特別是中俄東線所在的黑龍江部分地區(qū)冬季最低氣溫可達零下40攝氏度，目前大部分設置在極寒低溫條件下的設備故障率顯著上升，其穩(wěn)定性有待提高。

（4）基層人員能力水平有待提高。目前部分基層人員還普遍存在老思想、老想法，個別人員片面認為管道管理就是管巡護、跑線路，對腐蝕防護、地災監(jiān)測等前置管理不夠重視，主動學習能力仍較弱，新技術接受困難，技防設施運用率不夠充分。

5  結語

未來應轉變觀念，摒棄陳舊管理理念，積極主動學習管道行業(yè)前沿技術應用，組織人員細化完善管道基礎信息電子檔案，建立健全基礎臺賬和數字資料，深挖數據價值，為后續(xù)技防措施深入應用提供數據支撐。結合專班互查、專班互助等活動，提高全體人員管道技術技能水平，為實現(xiàn)中俄東線智慧化管理奠定堅實基礎。

作者簡介：劉冬羊，1991年生，大學本科，工程師，現(xiàn)任國家管網集團東北公司哈爾濱輸油氣分公司明水作業(yè)區(qū)黨支部書記、副主任，主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式：19904610077， 545544431@qq.com。