长输管道完整性管理的物联网应用架构探究智库

发布时间:2019-01-18 16:42:16  作者:蒲康文  来源:本站原创  浏览次数:

【摘要】随着长输管道信息化技术和完整性管理的发展,我国长输管道实现了全面信息化应用,全面提升了管道安全的控制管理能力,但是受到我国环境条件、人员素质等因素的影响,在获取数据的准确性、完整性以及及时性方面仍然存在较大的问题。本文主要对国内外长输管道中应用物联网技术的现状进行了研究探讨,还提出了让长输管道物联网应用架构进行全面整合,以此解决实际管理运营过程中的数据业务采集方面存在的问题,全面实现长输管道的精准化、智能化,从而全面提升管道运行的经济性和安全性。

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【关键词】长输管道;完整性管理;物联网

长输管道完整性管理经过了许多年的实践和研究,如今已经广泛应用于安全管理中,随着我国管道完整性管理、信息技术的不断深入和融合,从业务软件、数据管理的应用再到企业平台的发展,管道完整性管理实现了飞快的发展,并且在一定程度上解决了现有管道完整性管理存在的问题,实现了业务的固定交流、数据的共享,全面优化了资源配置,提高了管道安全性管理。

近几年来,我国对管道运营逐渐重视,管道运营商对管道降低成本、提高效益、安全运行等方面提出了更好的要求,尽管管道管理已经实现了信息化管理,在决策、监控的方面,解决了许多实际性的问题,但仍然存在长输管道数据的准确性、及时性以及完整性不确定的因素,在分析数据的安全问题方面也没有做好合理的预防措施。而物联网技术的出现,不仅能够解决这类问题,还能在进一步提高信息关联的基础上,实现物联网数据的分析、整合,提高管道运行的经济效益,不断促进管道管理的发展。

1 物联网技术的应用现状和发展特点

1.1 物联网技术应用现状

随着管道信息化的不断发展,人们对智能化网络的需求越来越高,而物联网技术则正好满足了信息化发展的需求,并且在长输管道领域开始广泛应用。近年来,我国长输管道在管理方面逐渐开始使用物联网技术,在数据跟踪、数据定位、数据分派、数据查询以及数据采集等方面均进行了监控和检测,不断提高了工作安全和工作效率。在应用物联网技术之后,工作人员在很大程度上减少了数据处理的时间,全面优化了数据检测、资产审核等工作,同时也全面提升了数据的合理性和质量。如今,我国油气管道在运营过程中已经全面实现了信息化的管理,并在不同的业务领域也同样进行了积极的应用,在业务数据的共享和集成方面,主要应用于灾害监管、数据保护、数据检测等方面;在地质灾害区域,需要实时监测管道周边的土压变压情况、土壤位移情况,这样更有利于移动网络系统的传输、数据的检测,通过专业的分析,既提升安全管理水平,又减少人力、物力的浪费[1]。

1.2 物联网技术特点

物联网技术最早在美国提出,并且最开始仅仅只引用于物流的网络系统中。近几年,随着技术的不断发展,应用的领域也得到了充分的扩展,如今已经广泛应用于医疗、油气管道、电网、水务、环境保护、消防以及石油等行业中,同时也初步展现了基本变得经济效益[2]。物联网技术与传统的互联网技术相比较,前者具备全面感知、智能处理、可靠的信息传递等几个特点,在应用过程中通过统一的感知技术,将其与采集的物体进行集成,以此满足用户的需求。在信息传递方面,物联网采集的信息不仅仅存在格式多样化、数据量大的特点,同时需要通过各种特异的网络协议,去实现互联网与有线、无线网络的结合,让信息能够安全、准确的实现传递;在智能化处理方面,物联网系统不仅仅能够进行模糊处理、云计算、采集数据等工作,还能够实现对物体的控制;在构架方面,物联网在应用层、网络层、感知层方面均能够进行分析、处理、储存数据等工作。


2 管道物联网技术的应用架构

2.1 整体需求

长输管道完整性管理系统是我国重要的管道管理信息化平台,此系统的全面推行预示着我国管道企业的管理已经全面步入了信息时代,经过近几年的推广和应用,管道完整性管理系统主要包含了效能评价、维护维修、完整性评价、风险性评价、高风险识别、采集数据等方面,同样也涉及到了管道完整性的风险管理、腐蚀保护、管理方案、管道维护以及主题管理等多个区域,实现了企业决策层、管理层、技术层以及基层等各个层次的信息交流。随着管道完整性管理的不断应用和深入,信息化技术也在不断发展和普及,在不同领域、不同层次的用户在使用此系统进行分析数据、采集数据时,大大提高了工作效率,同时随着应用的不断深入,许多用户也对现有系统提出了全新的要求[3]。比如决策层用户更加注重业务与数据、系统的充分整合,他们希望能够在最大程度上去发掘数据现有的价值,以此全面提升决策水平;管理层用户则希望完整性管理系统可以不受到空间、时间的限制,在获取到管道信息的同时,能够提升业务处理水平;而技术层用户则更加关注数据完整性、数据准确性、数据及时性,以便技术层用户能够根据数据做出准确的评估报告和风险报告,为决策层、管理层用户进行服务;在基层的用户则更需要能够提升采集数据的效率,以此减少数据重复处理的次数。

2.2 架构设计

在建立长输管道完整性的管理系统后,物联网应该主要以业务为工作主导,结合国内外成熟的技术结果,借助现有的完整性管理系统的优点,通过数据系统、数据整合的结合,不断加强业务之间的推广和深入,从而不断促进管道完整性管理向智能化的发展[4]。长输管道完整性管理的物联网架构主要由应用层、数据层、传输层以及感知层等多个方面构建,此种构架通过与现有管道的完整性系统进行整合,既发挥了管理的优点,在减少了平台建设项目的投入之外,还提升了原本管理的效率。在物联网架构中,应用层主要是通过分析、应用数据业务,为决策、管理的发展提供依据;数据层则主要负责数据的整合和处理,从而在根本上保障数据的准确性;传输层则通过各类通信技术和传统信息介质,实现了数据的快速传输;而感知层主要负责数据采集工作,在人工采集方面应用一些合适的业务,这样以便于设备进行自动性采集。

2.3 系统应用价值

在管道完整性管理系统和物联网技术应用之后,不仅仅有效解决了系统中数据处理的各项问题,还满足了不同用户在使用这一系统时的需求,在很大程度上提升了数据的使用价值,主要体现在以下几个方面。其一,决策、分析时更加及时、精准,在提升了决策能力的基础上,更提升了风险处理的效率,在物联网基础上,专业的管理人员、技术人员能够多方面地获取各种隐藏信息、风险信息,在获得更多种类、更加全面的数据之后,通过数据分析,不仅仅能够预知风险,也能够获得更加可靠、准确的数据评价。在地质灾害过后,需要依靠第三方测评、事后管理进行专项治理,这个过程中必然会给管道运营企业带来巨大的影响和损失,而专项治理的维护方式同样也存在较多的问题。物联网技术的应用能够及时发现灾害中管道周边土压、土壤位移等情况,同时结合气象预测和气象监测对数据进行分析,能够实现预知性维修,便于资源的优化配置和合理配置,全面提升管道的风险管理能力[5]。其二,促进数据的储存和集成,在应用物联网技术后,丰富了数据的种类和数量,因此对数据的集成提出了更高的要求,物联网中采集数据的表现形式、格式以及周期存在很大不同,但是由于数据比较分散,在数据集成前必须先整合数据。首先根据数据的格式对原有数据进行扩展和调整,这样更便于建立各类数据之间的逻辑性,然后在转换数据、校验数据、清选数据的过程中,保证获取数据的准确性,在最后工作中的数据处理环节,将不同数据根据管道中心线对齐,实现不同数据在同一管道中的共同应用[6]。其三,物联网技术的应用,让数据采集更加全面,实现了信息化平台的全面应用;通过数据的传输、采集,保证数据的准确性和及时性,大幅度提升了数据处理的效率。在长输管道完整性管理中,通过自动数据采集装置,能够有效保护电压、电流,并获得酸碱度、土壤湿度、杂散电流、电阻率等数据,而且采集数据的准确性、种类以及频率均优于现场采集数据的效率。物联网技术扩展了多个方面,比如在数据扩展方面,由原本的单纯化结构数据逐渐扩展为了非结构化数据,全面实现了对管道的监督管理。

结束语

物联网技术的发展,为长输管道的完整性管理提出了更高的要求,并且促使管道管理逐渐从物联网技术方向发展。在物联网技术与管道完整性管理的有效结合之后,管理手段逐渐趋向于科学化、专业化、智能化以及模块化,在物联网技术应用的基础上,将技术管理进行优化和改进,与管理业务不断结合,构成了完整性管理的重要架构。物联网技术充分发挥了重要的功能,在数据处理之间,完整了数据整合、分析等工作,为长输管道安全管理提供了可行的手段和发展思路。

(作者单位:中国石化销售华南分公司贵阳管理处)

 

【参考文献】

[1]卢茂林.GIS在油气长输管道完整性管理中的应用[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018(02):35-36.

[2]殷雁民.天然气长输管道完整性管理存在的问题分析[J].石化技术,2017,24(07):219.

[3]钱江.浅谈城市燃气管道完整性管理体系框架建设[J].化工管理,2017(12):31+33.

[4]杨宝龙,周利剑,刘军,贾韶辉,周永涛,董秦龙.长输管道完整性管理物联网应用架构初探[J].油气储运,2016,35(11):1164-1168.

[5]赵志峰,文虎,高炜欣,郭军.长输管道完整性管理中的数据挖掘和知识决策[J].西安石油大学学报(自然科学版),2016,31(04):109-114.

[6]金剑.油气长输管道设备完整性管理系统设计与实现[J].信息系统工程,2016(06):60.