我國目前累計建成油氣長輸管道約12萬多公里，各類站場800余座，被稱為中國油氣管網(wǎng)，他們就像血管和脈絡(luò)一樣，支撐著祖國的能源供給。
人的血管或心臟出現(xiàn)問題，可以做B超、CT、核磁,根據(jù)檢查結(jié)果進行相應(yīng)的治療，那么中國油氣管網(wǎng)出問題了怎么辦？采取什么手段檢查她的“健康狀況”，從而形成一套完整的數(shù)據(jù)檔案便于維護和管理？
管道設(shè)計院信息專家介紹，該院正在開展在役管道數(shù)字化恢復(fù)設(shè)計工作，就是為在役管道進行“健康體檢”提供數(shù)據(jù)支持。自此，數(shù)字化設(shè)計及數(shù)字化恢復(fù)技術(shù)在智慧管網(wǎng)建設(shè)中扮演著越來越重要的角色。
建立管道“健康檔案”
“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，油氣儲運管道實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計。這一技術(shù)的成熟，讓長輸管道設(shè)計實現(xiàn)了從傳統(tǒng)二維到三維、紙質(zhì)到電子、從傳統(tǒng)模式到數(shù)字化模式的轉(zhuǎn)變，使管道全生命周期管理數(shù)字化業(yè)務(wù)又向前邁進了一大步。
從2011年年底，管道設(shè)計院在中國石油率先對新建管道進行“以設(shè)計為源頭開展管道全生命周期管理”的數(shù)字化、協(xié)同化設(shè)計應(yīng)用技術(shù)的研究，逐步完善了站場、線路、建筑、經(jīng)濟數(shù)字化設(shè)計四大平臺，并于2016年在中國石油內(nèi)部推廣。集團公司明確指出，所有設(shè)計單位在線路設(shè)計中要統(tǒng)一采用管道設(shè)計院的PEDAD數(shù)字化設(shè)計平臺進行設(shè)計，站場數(shù)字化設(shè)計采用PDMS或SP3D軟件進行設(shè)計。
當(dāng)前，數(shù)字化設(shè)計已經(jīng)在管道建設(shè)中廣泛采用，那么現(xiàn)有的在役管道如何以數(shù)字化的形式呈現(xiàn)？2015年，管道設(shè)計院在對新建管道進行數(shù)字化設(shè)計的基礎(chǔ)上，又開始對在役油氣管道開展數(shù)字化恢復(fù)應(yīng)用技術(shù)的研究和探索。從2016年開始，管道設(shè)計院應(yīng)用數(shù)字化恢復(fù)技術(shù)向西氣東輸、西部管道、西南管道公司以及地方其他單位主動推介40余次，承攬到了貴州普安至興義輸氣干線工程的數(shù)字化恢復(fù)項目及新疆燃氣集團城市燃氣管道數(shù)字化恢復(fù)項目。
專家介紹，管道設(shè)計院利用三維激光掃描、地下管線探測、航空攝影測量、數(shù)字化設(shè)計等技術(shù)，建立在役管道數(shù)據(jù)模型，恢復(fù)管道設(shè)計、采購、施工、竣工驗收等階段數(shù)據(jù)，集成運行期數(shù)據(jù)需求，構(gòu)建與在役管道本體高度一致的虛擬管道。
“在役油氣管道數(shù)字化恢復(fù)，可解決在役油氣管道存在的建設(shè)期數(shù)據(jù)缺失、錯亂，數(shù)據(jù)缺少層次性和關(guān)聯(lián)性，缺少可視性和易讀性信息等數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。”原管道設(shè)計院中緬管道數(shù)字化恢復(fù)項目經(jīng)理李麟介紹，管道設(shè)計院正在進行在役中緬管道山地數(shù)字化恢復(fù)工作，利用無人機傾斜攝影采集線路沿線、站內(nèi)及站內(nèi)周邊三維數(shù)據(jù)，利用地面三維激光掃描采集高精度點云數(shù)據(jù)和影像，利用管線探測儀對地下儀表、通信、陰保、電力、給排水等各類管網(wǎng)進行位置和深度探測，采集到的大量數(shù)據(jù)要求具備真實性、準確性、完整性，這成為解決整個在役管道智能建設(shè)的基石。
數(shù)字化點亮智能管道
智能管道，主要基于大數(shù)據(jù)，運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)全面感知、自動預(yù)判、自我調(diào)整和智能優(yōu)化，實現(xiàn)管道質(zhì)量、進度、安全的全方位、深層次管控以及管網(wǎng)運營效益最大化。其六大特征是：數(shù)據(jù)全面統(tǒng)一、感知交互可視、系統(tǒng)融合互聯(lián)、供應(yīng)精準匹配、運行智能高效、預(yù)測預(yù)警可控。
2017年，集團公司提出要將中俄東線(黑河至長嶺段)建成首個智能管道。管道設(shè)計院從初步設(shè)計到施工圖設(shè)計全部采用了數(shù)字化設(shè)計手段。為了實現(xiàn)“全數(shù)字化移交、全智能化運營、全生命周期管理”的智能管道建設(shè)目標，該院在中俄東線施工現(xiàn)場搭建數(shù)字化設(shè)計平臺，集成設(shè)計與施工數(shù)據(jù)，實現(xiàn)動態(tài)更新，自動生成竣工圖。
業(yè)主認為，從在役智能管道、智慧管網(wǎng)建設(shè)的角度來講，必須抓好三方面工作。第一是數(shù)據(jù)，這是做智能管道建設(shè)的基礎(chǔ)，即生產(chǎn)資料；第二是算力和算法，它是整個智能管道建設(shè)的生產(chǎn)力；第三是互聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，這是智能管道建設(shè)解決生產(chǎn)關(guān)系問題的一個重要方面，這三個要素一環(huán)扣一環(huán)。
為管道裝上“大腦”，開啟智能管道模式。未來，如果在電腦上輕點該線竣工圖的一道焊口，一串?dāng)?shù)據(jù)就呈現(xiàn)：鋼管材質(zhì)、口徑、出廠日期、焊接人、焊片、焊口合格率等，在運行期，如果哪里出了問題或即將發(fā)生問題，一目了然，并采取措施預(yù)防或避免事故發(fā)生，更便于運行期的維護和管理。
打造老管道的“高速公路”
閩粵支干線是國家“南氣北送、互聯(lián)互通”的重點項目，將來在區(qū)域環(huán)網(wǎng)中，新管道閩粵支干線與老管道西氣東輸三線以及其他管道實現(xiàn)互聯(lián)互通。因此，各站場必須改造，適應(yīng)多種不同調(diào)氣工況和正反輸工況。
但是，老管道當(dāng)年并不是按照數(shù)字化設(shè)計、采辦、施工進行建設(shè)的。在打造智慧管網(wǎng)的同時，勢必會在信息交互、數(shù)據(jù)互通時遇到瓶頸，無法形成統(tǒng)一的管控手段和管控方法。
李麟認為，必須按照集團公司CDP統(tǒng)一規(guī)定，從數(shù)據(jù)層面，通過數(shù)字化恢復(fù)，把以往這種捋不清的、雜亂無章的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)一的規(guī)則、方式整合，形成管道本體的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，以管道大數(shù)據(jù)為核心，將老管道打造成“高速路”。
目前，國家正在積極推進智慧能源戰(zhàn)略，智慧管網(wǎng)是其中重要的組成部分，管道設(shè)計院將抓住機遇開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)外市場，以擁有的數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化恢復(fù)應(yīng)用技術(shù)擁抱智能管道、智慧管網(wǎng)的大市場。
大數(shù)據(jù)為護航大管網(wǎng)
-采訪手記
國家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《中長期油氣管網(wǎng)規(guī)劃》明確規(guī)定，到2025年，全國油氣管網(wǎng)規(guī)模將達到24萬公里，我國油氣管網(wǎng)建設(shè)將迎來一個新的發(fā)展時代。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)日趨成熟，數(shù)字化設(shè)計為智慧管網(wǎng)的發(fā)展插上了騰飛的翅膀。
記者獲悉，經(jīng)過不斷探索和實踐，管道設(shè)計院已經(jīng)形成了從在役油氣管道設(shè)計、施工、運維信息的數(shù)字化修復(fù)、補充，到利用可視化三維模型進行展示和數(shù)據(jù)管理的一系列方法及成果，能夠?qū)崿F(xiàn)在役管道數(shù)據(jù)的完整再現(xiàn)。
這個時代數(shù)據(jù)就是資產(chǎn)。管道數(shù)字化成果可以為今后改擴建或進行管道大修提供支持。在采訪中，記者發(fā)現(xiàn)，管道設(shè)計院把目光聚焦在更遠的地方——下一步，通過建立中國管網(wǎng)的大數(shù)據(jù)中心，以及數(shù)據(jù)分析平臺和應(yīng)用平臺，為用戶提供更多的增值服務(wù)。
