侯明欣 陳良

中國石油西氣東輸管道公司鄭州管理處

西氣東輸公司運營的管道總里程已超過12 000公里，途經16個省(市、區)和香港特別行政區，所經區域覆蓋了我國西北東部、中原、華東、華中、華南等地，沿線地形地貌復雜多樣，自然和社會環境各不相同，地質災害、第三方施工等威脅管道安全的風險時有發生，加之經濟快速發展、城鎮化進程持續推進，管道沿線高后果區數量、管段長度等不斷變化，管道保護工作任務繁重，責任重大。

管道日常巡檢能夠有效發現管道周邊第三方施工、違法占壓等風險，收集管道周邊相關信息，為管道完整性管理的高后果區識別、風險評價、完整性評價、維修與維護等工作提供有效的數據支撐，是目前管道保護最主要、最基礎的手段。近年來，公司實施了GPS移動巡檢系統，巡檢工作得以有效提升，但依然存在一些需要解決完善的問題。

1 現有管道巡護模式存在的不足

（1）難以做到晝夜全覆蓋。日常巡護主要在白天，與正常施工時間相吻合，但對夜間時段的偶然性事件難以及時發現。

（2）巡護的間隔時間較長。日常只能實現在管道上的一過性巡視，對同一巡視點、巡視間隔期間的作業行為難以有效監控，特別一些惡意作業行為會盡量避開巡視人員進行作業。

（3）施工點難以有效管控。管道保護人員難以全天候守在每個施工點，很難完全掌握現場施工情況。如公司今年3月9日斷纜事故恰好發生在受控施工點。

2 管道保護新技術優缺點分析

針對現有管道巡護模式的不足，目前光纖預警、視頻監控、智能視頻識別、無人機、光感柵欄等新興技術可以較好地解決存在的問題。

2.1 光纖預警系統

光纖預警系統是以管道伴行光纜作為傳感、傳輸的綜合探測介質，通過對管道周邊速度、加速度、振動幅度、振動頻率、聲場等物理量的探測，實時監測管道沿線異動情況，在第三方入侵破壞事件發生前進行“事前”預報警，提醒工作人員快速處理，防止事故發生。

優勢：利用管道伴行光纜，不需要重新鋪設傳感器；可以實現全線路全天候不間斷報警；定位精度高，可以實現精準GIS地圖顯示及管道里程通知；識別準確度已經達到實施應用水平。

局限：光纖可以發現并定位事件，但無法實現現場情況實時查看，需要依靠人力、視頻等手段復核查看現場情況。

2.2 智能視頻識別系統

利用智能視頻分析技術對工程機械的工作形態進行識別與分析。在動態的環境中，將目標識別車輛與人員、非工程車輛等背景干擾進行有效區分，當有工程機械車輛駛入視頻監控區域時，系統自動識別并報警。

優勢：可以實時查看現場情況，直觀了解真實現場。

局限：攝像頭監控范圍有限，管道線路長，難以全覆蓋。

2.3 無人機管道巡護系統

提前沿管道設定航線軌跡，無人機在管道上方定期飛行，將管道沿線的圖像信息傳回監控終端，定時更新管道地表、地貌及環境的動態變化圖像。同時與光纖預警系統聯動，實現光纖預警系統報警后，無人機自動啟動飛行至預警點現場查看。

優勢：可以定期自動航拍更新管道上方環境情況，可以與其它報警系統聯動，實現自動快速出警查看。

局限：飛行成本較高，受空域管制較多。

2.4 光感柵欄

光感柵欄由特殊線形材質打造，可以簡易布防。對于已知的受控施工點區域，可以快速布設光感柵欄，對受控區域進行禁行布防。當有車輛、人員闖入該區域，光感柵欄將及時推送報警信息。

優勢：可以快速簡易的布防受控區域。

局限：只針對特定區域的受控管理，對管道全線尚無有效的解決方案。

3 管道保護新技術推廣應用思考

多樣化的新技術及防護措施，對管道保護傳統人工巡檢是非常有效的補充手段。現階段各系統相對獨立，每套系統都有各自的運行管理系統和運行機制，報警推送方式多樣，信息相對獨立，線路管理人員接收到的信息較為雜亂，復核查看有一定難度。對此需要對各種技術綜合分析，緊密結合工作實際選用，同時改進提升相應管理手段，方能有效利用新技術提升巡線管理水平。

3.1 劃定響應級別等級

根據高后果區、人員分布區域、建筑設施分布情況等信息劃分區域風險等級。對于報警事件進行等級劃分，將一般性人工挖掘等定義較低的風險等級；將鉆、破、砸等作業速度快、破壞性大的事件定義較高的風險等級。不同等級區域相同報警事件的風險等級也不相同。明確復核方式，保證線路管理人員在接到報警信息后，根據報警等級有針對性地進行復核響應，保證高后果區、高風險區發生高風險等級事件第一時間得到緊急響應。

3.2 報警點分類管理

由于管道上方同一位置可能在一段時間內連續開展挖掘作業，以致持續產生報警信號，在施工點受控后，這些報警信號將成為冗余信息，干擾有效報警信息。有必要建立“事件首報”機制，針對該時間段內相關事件和相關位置進行回溯，確定是否為“首報事件”，相關位置是否有效受控。針對首報事件，響應級別提升，事件復核更快速有效。針對受控施工區域，建立“常報點”管理機制，定期梳理，減少已受控區域常報點的報警頻次，使線路管理人員獲取準確有效信息，及時進行事件響應。

3.3 報警事件時間管理

管道沿線的大部分作業時間具有規律性，比如鄰近居民區的施工項目夜間禁止施工，而一些渣土運輸車輛夜間則增加工作頻次；作業時間段內的正常施工現場監護、保障工作相對完善，事故風險相對較小，而其他時間段內的施工作業往往成為威脅管道安全的高風險因素。為此針對施工受控點采取時間區段管理，正常工作時間內降低報警風險等級或不報警，在非工作時間段內提高報警風險等級，提高管理的針對性和實效性。

3.4 事件報備聯動機制

日常巡線中收集到的施工信息、報警信息等來源不同，各方之間的交流與溝通尤為重要。比如光感柵欄位置報警后，現場又發出光纖預警，需要緊急進行復核。又如視頻智能識別抓拍到了工程施工車輛進入監控區域，但是光纖預警并未報警，可能只是車輛臨時通過情形。需要建立事件報備方聯動機制，使管理更為高效暢通。

作者：侯明欣， 1983年生，鄭州管理處管道科科長，主要從事管道保護管理工作。陳良， 1988年生，助理工程師，主要從事管道保護管理工作。