探討物聯網技術在天然氣管道行業的運用

國家石油天然氣管網集團有限公司 北京 100013

引言

物聯網技術是一種先進的技術手段，使得物與物之間的聯系更加密切和快捷。物聯網技術對行業的信息化、數字化管理非常有效，使得信息交互更加頻繁和便利，數據資源更加豐富。物聯網技術是實現智能管道的基礎，智能管道的核心是數據，而物聯網的核心是為管道獲取數據。天然氣管道行業中物聯網技術的應用，實現對管道本體和周邊環境信息的全面感知，并將數據上傳至數據中心，使得管道管理平臺更加實用，更具有有效性，為后續的監控預警、智能分析提供數據基礎，實現管道安全、穩定、卓越運營。

1 物聯網系統概述

物聯網系統是一個龐大而復雜的系統，包含了很多方面。其中，最主要的是網絡構架、行業技術規范和標準、相關法律法規等[1]。作為最重要的網絡構架，主要指的是信息的感知、傳遞和運用。感知是指對管道相關的各種信息進行感應并做數據轉換；網絡指的是對管道本體和周邊信息進行傳遞、分發，通過網絡將數據傳遞至數據中心，對信息實現自動化的收集整理；運行就是將收集到的這些管道信息進行分析、管理，通過對數據的清洗、治理，并運用大數據分析、人工智能等手段，深化應用數字孿生體，將天然氣管道物聯網平臺擴展至全產業鏈，實現管道智能化運行。

2 天然氣管道行業物聯網技術的應用

（1）行業上游的應用。現在，信息技術取得了突破性的發展，隨著時代的變化，管理技術更新換代節奏的加快，各行各業都已經將業務信息化、數字化管理納入了企業發展的規劃當中，天然氣管道行業上游產業也是如此。行業最初，在天然氣的開發、儲存工作中，需要解決大量的技術問題，但是這些問題在物聯網技術全面推廣、應用之后，得到了很好的解決。“十三五”規劃明確提出實施“物聯網+”行動計劃,“物聯網+”的體現方式具體表現為數字化的應用，各油氣公司在規劃進程中采用了數字技術，并在天然氣勘探系統、油氣田管理系統、儲氣庫管理系統等方面進行很好的推廣[2]。在未來的“十四五”發展規劃過程中，數字化改革和物聯網技術一起搭建起了行業發展的橋梁，在此技術的支撐下，天然氣的采集工作將取得突破性的進展，企業價值將不斷上升。

（2）行業中游的應用。天然氣管道中游產業為長距離天然氣的輸送，目前我國天然氣管道運輸技術得到了空前進步和發展。經過不斷的探索和技術改良，我國天然氣管道長距離輸送階段中，物聯網技術得到了很好的發展。SCADA系統全面采集、監控管道壓力、溫度、組分以及壓縮機組等運行數據，實現管道集中、智能調控，極大提升了管道的運營效率[3]。在管道安全監控方面，正逐步安裝、采集管道應力應變、陰極保護樁、站場閥室周界防護、管道伴行光纜等監測數據；對管道周邊地理環境、高后果區和高風險段等進行監控；另外，隨著無人機行業在管道巡檢中的應用，使得在山區、無人區等不便巡護地區的管道也得到了智能感知覆蓋，實現管道全方位監控。物聯網技術在管道運輸階段的投入使用，對管道調控、安全方面的管理非常有效，能夠迅速提取有效的信息，很大程度上豐富了信息交互能力，并在數據中心進行集中存儲、分析、處理，消除信息孤島，使得各種業務數據能夠最大程度的發揮價值。并可以讓企業員工及時獲取所需要的最新、最全的信息數據，及時掌握管道運行狀態，提升工作效率。

（3）行業下游的應用。天然氣管道行業錯綜復雜，對于行業下游來說，就是各種天然氣銷售用戶，例如煉廠、城市燃氣管網等。城市燃氣管網涉及網絡化管道的管理工作，這個工作牽涉的范圍比較廣泛。天然氣的存儲、配送等業務都存在于這個網絡中。在數字化發展的今天，物聯網技術、互聯網技術高速發展，城市化的普及程度也越來越高，用戶用氣數量正逐年增加，城市燃氣管道的運營工作難度也不斷加大，涉及的情況將會更為復雜，因此城市燃氣管道的管理優化和系統整合迫在眉睫。通過物聯網技術，可實現各天然氣銷售用戶的信息收集和集中管控，并通過智能分析手段進行采購、銷售、配氣規劃。建設天然氣集中交易平臺，匹配用戶需求及管輸能力，實現天然氣市場公平、公開的交易模式。

（4）管道建設中的應用。管道建設是天然氣行業的重中之重，在“建、運、維、研”四大階段中，“建”是第一步。就目前情況而言，我國的天然氣管道的建設工作有待引入新的技術手段，并在后期的管道輸送和運營管理工作中要有所體現[4]。物聯網技術在管道建設方面有較大的應用，如在工程建設全過程中進行智能視頻監控，在前端實現分析預警功能，并將結果實時傳輸至管理平臺；另外，建設物資管理平臺，實現智能倉儲、自動調運、優化物資分配，更好地進行管道工程建設管理。

3 結束語

物聯網技術作為先進的技術手段，能夠有效使物與物之間的聯系更加簡便和快捷。物聯網技術在天然氣管道行業管理系統得到應用之后，極大地方便了行業的運營和管理，另外，天然氣的存儲和運輸安全管理也得到了較大提升。天然氣管道行業物聯網技術應用發展至今，已經日趨成熟，全面更新和變革原有的業務管理模式，天然氣管道管理工作將更加高效，早日實現管道數字化轉型，達到智慧管道的目標。