分析智能化技术在当前燃气管网实践应用中的价值表现

　　摘要：城市运行过程中对各种管路网线的使用稳定性要求非常高，因为它关乎到民生生活，所以受到高度重视。本文从城市燃气管网泄漏的智能检测应用入手，分析智能化技术在当前燃气管网实践应用中的价值表现。

　　关键词：城市； 燃气管网； 泄漏； 智能检测；

目录

　　1城市燃气管网泄漏造成的各类影响分析............................................1

　　1.1城市燃气泄漏造成的事故............................................2

　　1.2城市燃泄漏的损失与危害............................................2

　　1.3泄漏原因分析............................................2

　　2城市燃气管网泄漏智能检测设备的分类与构成............................................3

　　2.1移动互联网的应用............................................4

　　2.2实时智能化检测............................................4

　　2.3手持实时监测............................................4

　　3城市燃气管网泄漏智能检测技术的应用............................................5

　　3.1燃气模拟管网系统............................................6

　　3.2数据处理系统............................................6

　　3.3泄漏检测系统............................................6

　　4城市管网发展的未来展望............................................7

　　5结论............................................8

　　参考文献............................................9

　　燃气管网遍布城市建设的各个地区，用来输送天然气，随着城市各地区的不断建设、基础设施的增添，燃气管网使用的环境会变得越来越复杂。与此同时，燃气管网仍然扮演着城市运行的重要角色，它的使用安全性直接决定着城市是否能够安全稳定的运行。

　　1 城市燃气管网泄漏造成的各类影响分析

　　1.1 城市燃气泄漏造成的事故

　　对于燃气管网来说，与时间相关三大类因素造成的失效概率，是与时间成正比的。一旦泄漏，在密闭空间内极其容易达到爆炸极限，从而造成人员伤亡事故，威胁到群众的生命及财产安全。如2020年7月12日21时许，据广东省河源市龙川县应急管理局通报，龙川县老隆镇小河南路附近一家福建沙县小吃店发生液化气泄漏爆燃，导致5人（三男二女，其中一名店主，其他为路人）受伤，目前，5名伤者已送往龙川县人民医院进行救治，伤势稳定。由此可以看出由于城市人口较为密集，如发生燃气爆炸事故，不仅会造成经济上的损失，还会严重威胁我国人民的人身安全及财产安全。下面将介绍我国2014-2019年燃气爆炸事故的统计。

　　据我国收录统计显示，2014年燃气爆炸事故350余起，事故共计死亡114人，受伤670余人，损失财产共计约为6800万；2015年燃气爆炸事故共计350余起，共计伤亡人数712人，其中死亡127人，燃气管道泄漏造成事故共计19起；2016年燃气爆炸事故高达909起，共计造成127人死亡，1096人受伤，该年7月份燃气事故高发，当月共计发生102起燃气事故，平均每天有3~4起燃气事故发生；2018年燃气爆炸共计814起，室内燃气爆炸540起，室外燃气爆炸及燃气泄漏共计274起，造成80人死亡，928人受伤，该年8月份为事故多发月，当月共计发生87起燃气事故，每天约3起事故。通过以上数据可以看出，我国每年的燃气事故发生次数正逐年增加，造成的危害也越来越大，如不加强治理，将会严重威胁我国人民的安全。

　　1.2 城市燃气泄漏的损失与危害

　　燃气属于易燃易爆气体，其本身无色但味道较大，在空气中如浓度达到5%以上便会引起爆炸。燃气的主要成分为甲烷，如大量吸入甲烷气体，便会对人身体产生危害，如影响呼吸、眩晕虚弱、头痛恶心等症状，如情况严重还会威胁到生命。同时，燃气如发生泄漏，在空气中的浓度达到5%以上，发生爆炸会对严重威胁周边群众的人身安全及财产安全，且爆炸后会破坏地区的生态环境，由此可以看出城市燃气管网关乎社会发展、民生稳定，在众多研究城市燃气管网建设管理的研究报告中，可以发现，燃气管网泄漏的危害极大。

　　1.3 泄漏原因分析

　　在分析智能检测技术之前需要先研究城市燃气管网泄漏的原因，根据统计，城市燃气最易发生的失效原因如下：

　　1.3.1 材料选择

　　燃气管网在建设使用过程中，需要经过大量的人工环节，在人工操作下，管网有可能出现材料不合格、材料储存不当、材料施工时操作失误、管网使用环境不合适等多种问题。

　　1.3.2 管道腐蚀

　　智能检测技术能够时刻监督管理燃气管网的运行情况，一方面，能够及时发现管网泄漏情况；另一方面，能够及时跟踪到管网泄漏的具体位置，利于早发现、早处理。如腐蚀现象是任何工程项目都不能避免的课题，燃气管网亦是如此，燃气中含有二氧化硫、硫化氢、氰酸铵等物质，这些物质会腐蚀管网中的管壁或其他零部件[1].

　　1.3.3 第三方破坏

　　燃气管道第三方破坏指的是非燃气管道人员行为造成的管网损坏问题，如燃气管网周围的施工作业、地质勘探等，都极其容易造成管网损伤或泄漏事故。第三方破坏的主要形式包括管网直接破裂而引发的燃气泄漏事故、管道挤压剐蹭而出现的泄漏事故。

　　2 城市燃气管网泄漏智能检测设备的分类与构成

　　智能检测技术可以妥善处理相关技术问题，实现燃气管网运行的最大效益价值，因此对该项技术的研究十分必要。

　　2.1 移动互联网的应用

　　通过气体浓度变化一旦探测到泄漏点，需要第一时间精准定位其位置。北斗卫星定位导航系统十厘米级定位技术可以快速定位泄漏点。北斗卫星导航系统是国之重器，已经成为各项应用的大数据基石，是我国智慧城市建设的重要支撑。基于先进的北斗卫星导航系统所提供的北斗精准服务已经在智慧城市多个应用中发挥着重要作用。在燃气行业，北斗精准服务为整个燃气泄漏检测工作提供了基础支持，其可以有效解决燃气管网腐蚀后出现的泄漏危害。

　　2.2 实时智能化检测

　　当前的城市燃气管网泄漏智能检测设备可以有效提高检测效率，区别于传统的自动检测，将其实际应用在城市燃气泄漏检测中可以有效提高探测精确度，使探测效率进一步提高，发挥数据的作用与价值。如车载智能燃气检测，作为城市燃气管网高效巡检方式，其可以在运行中连接互联网，检测车比传统方法每小时测量的面积大10~25倍，能够以最高90 km/h的速度对周边150 m范围内的燃气管线进行瞬时检测，防止由于管网接头密闭性减弱、漏气现象造成的燃气泄漏，为城市人民保驾护航。

　　2.3 手持实时监测

　　手持监测经过的地区可以随时获取燃气泄漏浓度、位置信息，且可以将检测数据利用云信息技术进行储存，从而提高管网巡线效率，其灵敏度高于传统设备1000倍，检测精度为PPB级浓度变化的十亿分之一，其在应用中可以对150 m范围内准确识别气体来源，开机两分钟可以使用，且运维成本较低，维护简单，将其应用在外界环境的干扰或影响而出现泄漏问题中，可以提高城市的安全性，避免出现因外界干扰发生的燃气爆炸事故。

　　3 城市燃气管网泄漏智能检测技术的应用

　　近年来，中国燃气行业迅猛发展，管网规模持续扩张。5年间，燃气管网实现了40万公里到80万公里的飞速增长。与此同时，老旧管线安全隐患日益凸显，历史遗留的管网问题对燃气泄漏检测工作提出了更高的要求，急需快速、精准、高效的管网"体检"方式。

　　3.1 燃气模拟管网系统

　　模拟管网系统可以仿照现实燃气管网在网络上建立虚拟化的管网系统，配合管网系统增设压缩空气罐、调压器、压力传感器、流量计、电动调节阀等设备零件，它可以帮助管网的管理者实时了解管网运行的各种运行参数，并在虚拟环境下对管网的现实运行状态做精准的还原[2].选用U-PVC管，组建立体环状管网，搭建动态模拟燃气管网。一旦出现泄漏问题，不但会马上采取网络报警，还会及时找到泄漏点。为了满足对燃气管网长时间、稳定的监督检测，模拟管网系统还要利用燃气管网周边环境的针对性、普遍性，确保对燃气管网实现一对一的还原。

　　3.2 数据处理系统

　　当前，智能检测技术一般采取的是局域网技术，该项技术的数据处理空间和自由度都很高，可编程逻辑控制器、现场总线技术、STEP7编程软件等，都能够起到数据搜集与整理的作用，并且它们可以囊括燃气管网各类动态数据和信息，个别设施设备还能安装报警程序或补丁，一旦数据信息偏离正常值或超出正常范畴，系统会马上发布报警信号。系统通过ABB专有泄漏探测软件成熟的泄露探测算法，结合采用离轴积分腔输出光谱技术的ABB甲烷/乙烷分析仪探测到的气体浓度数据，以及北斗精准服务提供的时空位置信息，实时显示带有多种气体浓度的地理信息图，精准评估燃气泄漏状况。

　　3.3 泄漏检测系统

　　与上述两个系统相比，泄漏检测系统是智能检测技术的核心应用平台，它可以针对燃气管网各类可能存在的泄漏问题予以应对。首先，对燃气管网各类泄漏情况、事件进行模拟分析和判断，这些模拟课题可以存档于系统当中，并且设计成记忆符号，一旦燃气管网出现"泄漏"信号，那么系统立即进入报警流程[3].其次，对燃气管网的实际运行情况进行监督，该步骤可以利用上述两个系统，燃气模拟管网系统、数据处理系统来实现，也可以结合WINCC软件，绘制管网运行流程图，对每个管网的运行节点进行排查、检查。对于特殊区域或易发生管网泄漏的部位，应设置专门的数字模块动态显示区域，让管理者可以调取燃气管网各个节点的数据资源。

　　4 城市管网发展的未来展望

　　随着我国当前科学技术的不断发展，使得物联网技术的应用日渐成熟。就目前情况来看，物联网技术已经成为我国智能化发展中的重要组成部分，将其应用在城市管网建设中不仅可以有效处理各类信息，且能够加快城市的现代化发展进程，使城市朝着智能化方向不断完善，以此提高城市的服务水平[4].在城市管网智能化检测中，应有效利用物联网技术构建智慧城市，不仅需要将现代化技术深入人们的生活，还需要将燃气智能化检测深入城市的各个角落，以此实现人与人、物与物、人与物的有效连接，如家中出现燃气泄漏时，居民可以第一时间接收到手机短信，以此提高城市生活质量。

　　5 结论

　　综上分析可知，城市燃气管网的安全运行及管理是十分必要的，尤其是在面对管网泄漏等一系列安全问题时，智能检测技术的使用与普及推广非常关键，该项技术需要凭借技术的应用优势，对城市燃气管网泄漏问题产生积极的影响，进而确保城市燃气管网的使用价值始终保持稳定、高效的水平。

　　参考文献
　　[1] 方志辉，秦艳军。邯郸市煤气公司燃气巡检车辆近日正式投入使用[J].城市燃气，2012（11）：47.
　　[2] 王利民，王兆祥，徐月清。智能终端地下管网燃气泄漏检测系统的设计[J].中国计量，2012（5）：96-98.
　　[3] 甘春辉，马国栋，高继平。管网阴极保护腐蚀分析系统在城市燃气的应用[J].煤气与热力，2018,38（10）：79-83.
　　[4] 玉建军，王帅，郭敏，等。基于相似理论的燃气管网水力工况分析[J].中国安全生产科学技术，2018,14（7）：128-134.