一、背景情况

      传统的以人巡为主的管道巡护方式在时间、空间、质量和效率上已难以应对当前长输管道不断增加的外部安全风险。暴露出当前管网风险底数仍然不清、风险辨识水平不高、健康管理手段落后、风险化解能力有限等突出问题。强调要加强管道运行安全管理，增强管道风险意识，加强源头治理，防止认不清、想不到、管不到的问题发生。

二、主要任务

       针对长距离输水、输油、输气管道安全监测预警，我们开发了一套长输管道安全预警系统，采用大数据、物联网、云计算和人工智能等前列技术和设备弥补人工巡检的短板，为供油供气供水管道保护提供了新的解决方案。长输管道安全预警系统的主要任务有以下几点：

（一）长输管网前端感知系统建设。对新改扩建的长距离输送管道基础设施项目，按照技术标准要求，安装前端感知物联设备，与项目同步设计、同步施工、同步竣工验收，并将物联数据接入安全监测预警系统。

（二）长输管网综合管理信息数据库建设。在原有长输管网普查成果基础上，对地下管线基础信息进行详查，查清城市区地下管线、长距离输水、输油、输气管道现状，掌握各类地下管线的埋设分布、位置关系、运行年限、产权归属等基本情况。

（三）长输管网安全监测预警系统建设。依托长输管线综合管理信息数据库和前端感知系统，综合运用云计算、大数据、5G、二三维一体化GIS等信息技术，建设地下管网安全监测预警系统，真实再现各类管网精确位置信息、实时运行状况，实现对城市地下空间中各类管线的感知、分析、监测、服务、运管、维护，保障城市生命线安全运行。

（四）信息动态更新机制的完善。长输管线建设单位要严格执行地下管线覆土前竣工测量制度，严格按照长输管道安全监测预警系统的标准规范进行数据采集和分类，通过标准化数据交换与共享服务，保障地下管网信息实时更新。

（五）实现地下管网安全运行管理“一张图”。各管线权属单位的专业管线信息管理平台要与城市生命线（地下管网）安全监测预警系统坐标一致、平台兼容、数据同源、标准统一，构建基于“一张图”管理的安全监测预警体系，促进各管线信息平台高效协同，为长输管道的安全运行、风险评估、隐患处置、模拟分析以及相关工程设计与施工提供科学支撑。

（六）管道安全预警系统成果应用的深化。创建“前端感知—风险定位—专业评估—预警联动”的城市生命线安全运行与管控精细化治理模式，研究数据挖掘、风险评估、模拟仿真等关键技术，定期出具城市生命线（地下管网）安全运行报告，为城市安全风险应急决策提供科学依据、技术支持和现实指导。

三、系统种类

      长输管道安全预警系统也称管道在线监测系统、管道安全监测(检测)系统，具体有哪些内容呢，杭州迈煌做如下阐述，可供参考，根据输送不同的介质，系统采用的方案也有所区别，大致可分为电学式和光纤式：

（一）电学式长输管道安全预警系统

1、水听器高频压力计漏损监测方案

      主要针对供水、输水管道泄漏（渗漏、漏损、泄露）水锤监测，方案包括水听器阵列和高频压力计阵列等套件，通过4G或者光纤等传输方式上传到中控中心，部署在云端的数据分析系统能够实现5升/分钟的微小漏损监测和报警，5升/秒的爆管大漏损事件监测和报警。

2、次声波泄漏监测方案

      主要针对输气管道泄漏监测，方案包括通过安装次声波传感器，当管道发生泄漏时，管道内部介质产生振荡，在泄漏点处形成密度波，同时管道内产生泄漏后的次声波，通过数字化仪采集分析后上传至中心站，结合声速及时间差判定泄漏位置，系统软件依据压力、流量数据进行分析后自动报警并提供准确泄漏位置。

3、负压波监测泄漏监测方案

      主要针对输油管道泄漏检测，方案主要有负压波传感器配套含有滤波子程序和图像处理算法的检测系统软件，可以实现对输油管道泄漏定位检测，定位精度不太在±100米左右。

（二）光纤式长输管道安全预警系统

      该类型的系统有分布式光纤传感监测方案和光纤光栅传感监测方案，该类型长输管道安全预警系统可运用于输水、输气、输油管道泄露监测，全程无源，安全系数高，传输距离远，可以监测管线长度40KM左右，定位精度高，以40KM管线长度为例，0.1毫秒为一个全线检测周期，可准确定位在10米以内。

1、分布式光纤传感监测方案

该方案有分布式光纤声波振动监测系统(DAS)、分布式光纤测温系统(DTS)，分布式温度应变监测系统(BOTDA)，还有一个光纤水听器侦听传感系统也可以归到该类别,该分布式光纤传感监测方案的系统及产品可以点击http://www.hzmh1688.com/jty.html查看。

2、光纤光栅传感监测方案

       该方案主要包含用于测量高频率物理量变化的新一代高性能波长信号解调仪器，适用于光纤光栅温度、应变、压力、位移等多种类型的光纤光栅传感器和监测软件组成。采用扫描激光器+并行光谱探测技术（光源输出光功率利用率高达85%以上，相比传统的ASE+可调滤波器技术，光源输出功率提高了100倍以上，电源功耗则下降50%，光源有效使用寿命提高10年以上），可对工程现场光纤传输线路损耗或光分路器级连损耗导致的微弱光纤光栅传感信号进行准确检测，具有4个同步测量通道，同步扫描频率可在1～50Hz之间设定，内置在线校准波长参考模块，出厂后无需校准，在0～40℃温度范围内可保证±5pm的长期测量精度。

（三）其他

其他方案包括AI视觉算法分析技术、无人机巡护、管道电位分析识别技术等都有挺好的前景。

四、总结

      长输管道安全预警系统是一种科学的管道安全预警工具，预警系统具有准确的定位功能，能够在事件发生后迅速确定其发生的具体位置，为管道维护人员提供及时和准确的信息，以便于他们采取有效的应对措施，无论使用哪种解决方案在一定程度上都可以可以提升管道的安全运营水平，降低事故风险，提升管道运营效率。在今后的管道运营中，根据实际情况选择合适的长输管道安全预警系统，以保障管道的安全顺利运营。