彭洋的号怎么挂 http://disease.39.net/bjzkbdfyy/210723/9222482.html文/吴长春 左丽丽，中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，油气储运
目前，智慧管道已成为中国油气管道界的热词，相关机构技术人员围绕智慧管道开展了大量研究与规划工作。然而，迄今为止，中国油气管道界对智慧管道的概念尚未形成广泛共识，对其内涵与外延缺乏全面、系统、深入、确切的认识，还不能完整、清晰地描绘出未来智慧管道的全景图像。基于此，从管道技术角度出发，结合对现代信息技术的认识，对中国油气管道行业智慧管道建设的若干问题进行了初步思考，由此形成的认识和观点或许对中国智慧管道的健康发展有些许参考价值。
1智慧管道的内涵与外延
近年来，随着信息技术的发展，以“智慧”冠名的概念在人类社会的各个领域如雨后春笋般涌现。在这个由信息化迈向智能化的时代，具有技术密集特征的油气管道行业提出智慧管道的概念是顺应时代要求的必然选择。智慧管道与智慧地球、智慧城市、智慧社区、智慧医疗、智慧课堂、智慧工厂、智慧制造、智慧物流等概念类似。年11月，IBM提出智慧地球的概念；年8月，又发布了《智慧地球赢在中国》计划书，正式揭开IBM“智慧地球”中国战略的序幕。目前IBM“智慧地球”战略已经得到世界各国的普遍认可，而与“智慧地球”密切相关的物联网、云计算、人工智能、区块链等技术已成为许多国家制定本国发展战略的重点。
“智慧”的本意是对人的思维能力与决策能力的评价，当用于形容人以外的其他对象或系统时，通常是指该对象或系统具有类似于人的感知、分析、综合、判断及决策能力。如果对象或系统是类似于油气管道这种专业性很强的系统，则这里所说的“人”是指与该系统密切相关的专业人员。虽然冠名“智慧”的系统通常要模仿人的感知、交流、分析、判断、决策方式，但因这些系统建立在计算机、互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等现代计算技术、信息技术、决策技术的基础上，故其在许多方面的能力可能超越专业人员，可谓源于人而高于人。
笼统地说，智慧管道可定义为：在全生命周期各个阶段（包括规划、可行性研究、设计、施工、投产试运、运营维护、改扩建、废弃处置等），综合应用控制、监测、检测、预测、仿真、优化、人工智能、大数据分析、计算机、数字化、多媒体、互联网、物联网、移动通信等技术，按相关组织或人员的合理意愿和预期目标，以全自动或人机交互方式实施各种计划、作业、监控、管理业务的油气管道。按此定义，智慧管道首先是指实体管道本身，同时包括赋予实体管道智慧特征的技术支撑系统。对智慧管道的另一种理解是仅仅指后者，即针对实体管道建立的综合信息管理及决策支持系统。这两种理解都属于智慧管道概念的外延，在此主要按后一种理解讨论智慧管道。
无论按以上哪种理解，智慧管道的核心内涵都是指具有高度自动化、智能化、数字化及网络化特征的信息管理、决策支持与自动作业系统，其可以满足管道全生命周期内的各种业务需求。该系统具有自动感知、分析、诊断、评价、预测、展示、控制、调节实体管道整体及其各组成部分状态的功能，可以对实体管道全生命周期内的各种作业、工程项目管理、管道运营业务进行自动决策或提供决策支持。为实现这些功能，作为信息管理与决策支持系统的智慧管道通常应包括数据采集、数据传输、数据存储、数据处理、管道运行仿真、管道状态评价、单元状态评价、支持管道生命周期内各种业务和作业的决策工具或辅助决策工具以及相关的数据库、知识库、模型库等组成部分。这里所说的针对实体管道的业务和作业是广义的，包含的具体内容很广：既有建设阶段的，又有运行阶段的；既有工程项目管理方面的，又有运行管理、经营管理、维护维修等方面的；既有线路方面的，又有站场方面的；既有工艺方案、设备运行维护方面的，又有节能与HSE方面的；既有管道工艺系统方面的，又有各种辅助系统方面的。
智慧管道的具体功能、结构、内容因实体管道而异，取决于实体管道的输送介质类型（原油、成品油、天然气）、输送工艺、拓扑结构、设备配置、建设项目管理与施工组织方式、经营模式等多方面因素。智慧管道不但适用于新建管道，也适用于改扩建管道或管网，即使对于没有任何改扩建的老管道或管网，也可以构建智慧管道。然而，因未必能获得老管道的完整历史数据，故对老管道建立的智慧管道系统往往不如新管道完整。
从智慧管道的内涵与外延可知，其本质特征是信息管理和决策，因此其必然与互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能、专家系统、系统工程等现代信息技术和决策技术密切相关。同时，作为一个专业特色鲜明的系统，智慧管道也必然包括与油气管道自身的物理特性、工程特性及各种业务需求相关的专用软件、数据及配套硬件。
2智慧管道技术发展概况
2.1智慧管道溯源
在油气管道行业，虽然智慧管道本身是近两年适应现代信息技术和人工智能技术发展提出的新概念，但其并非凭空产生，而是早前提出且目前仍在应用的一些相近概念的延伸和发展，主要包括SCADA系统、数字管道、智能管道。认识到这一历史延续性，对智慧管道进一步持续健康发展具有两方面的重要意义：①可以合理继承和充分应用能满足当前需求的成熟技术，从而避免不必要的重复研究、重复建设；②通过梳理、分析、评价近几十年油气管道技术发展历程中的相关技术成果及存在的问题，吸取经验教训，为确定智慧管道的未来发展方向提供依据。
追根溯源，可以说作为现代油气管道标配的SCADA系统是智慧管道的鼻祖，其是油气管道或管网运行监控的中枢神经系统。无论未来智慧管道发展到何种程度，SCADA或其他功能更强大的管道运行监控系统将始终是智慧管道的核心组成部分。SCADA系统的数据采集、状态监测、故障报警及各种控制功能自身便具有不同程度的智能性，此外，其还可以与运行仿真、运行优化、状态预测、泄漏监测、故障监测与诊断等支持管道运行的专用系统配套使用，从而提高管道运行的智能化程度和水平。近年来，中国石油、中国石化的管道企业下大气力研发成功了拥有自主知识产权的SCADA系统，这也体现了SCADA系统对油气管道的重要性。值得一提的是，SCADA系统实际上是一种经典的工业物联网系统，因此可以将其视为当前迅猛发展的物联网技术的先驱。
继SCADA系统以后，智慧管道的前身是数字管道和电子管道。数字管道（DigitalPipeline）的概念约形成于21世纪初，但基本上只有中国油气管道界使用数字管道这个术语，国外对应的术语是电子管道（ElectronicPipeline）。国外油气管道界之所以不采用数字管道的说法，可能是因为DigitalPipeline这个词是计算机行业用于表示数据传输通道的专业术语，在管道行业被赋予另一种含义容易产生混淆。
目前中国油气管道界流行“智能管道、智慧管网”的说法，此处“智能”和“智慧”的含义并无实质区别，仅仅只是表达方式不同，其目的或许是为了避免用词重复。而“智能”和“智慧”这两个词的原始词义是有差异的：智能是指人造系统具有某些类似于人的智力活动的能力，而智慧是指从事智力活动的能力强、水平高，可见智慧比智能的层次高，智慧是高水平的智能。中国石化年提出的智能管道概念比较符合“智能”的本意，也可以认为是当前油气管道界热议的智慧管道或“智能管道、智慧管网”的前身。为了体现智慧管道与智能管道的差异，以下将“智能管道、智慧管网”中的“智能管道”均表述为智慧管道。
2.2国内概况
21世纪初，中国油气管道界相继提出数字管道、智能管道的概念。年，随着连接西气东输管道与陕京输气系统的冀宁联络线工程建设前期工作启动，中国在世界上首次提出数字管道的概念。作为世界上第一条数字管道，冀宁联络线从设计、施工、投产试运到运行的各个阶段都按数字管道建设的要求，收集、管理与管道相关的各类数据，且该过程将贯穿这条管道的全生命周期。数字管道的概念源于数字地球、数字城市等类似概念，其主体是一个面向实体管道的数据库系统或数据仓库，本质是对应于实体管道的一个数字化虚拟系统，或是实体管道的数字化映像。中国建设数字管道的初衷与管道完整性管理（PIM）的目的是一致的，即提高管道运行安全性，数字管道可以为完整性管理提供数据支持。
事实上，中国石油的数字管道建设和管道完整性管理几乎同时起步，而且二者相辅相成。基于数字管道中的海量数据，可以追溯实体管道生命周期中的历史数据，从而为分析管道事故与故障原因、评价与预测实体管道安全状况、制定事故与故障防范措施及事故应急方案提供数据支持。油气管道延伸的地理范围广，为了准确地按空间位置确定实体管道的状态，数字管道通常建立在地理信息系统（GIS）平台上，并借助GPS或其他全球定位系统提供某些事件、状态或作业（如事故、故障、缺陷、检查、测试等）对应的空间位置。目前，中国石油已经建立了较完善的数字管道建设平台和管道完整性管理体系。
为了提高油气管道的经营管理水平，在提出数字管道概念的同时，中国石油于年着手开发管道生产管理系统（PPS）。该系统的业务功能主要包括管道调度、运销管理、计量管理、能耗管理等几大类，基本涵盖了管道运行阶段的主要管理业务，为中国石油实现其所辖油气管网集中调控提供了有力支撑。PPS1.0版、PPS2.0版分别于年、年上线运行，应用效果显著，大大提高了中国石油所辖油气管网运营管理效率和质量。与PPS1.0版本相比，PPS2.0版本的覆盖范围扩大至中国石油的海外管道、LNG接收站及城市燃气系统，系统体系结构以及功能、性能也得到明显改进，特别是增加了移动端应用，大大提高了系统应用的便利程度。除PPS外，中国石油下属各管道公司开发的ERP系统也可为各自公司的智慧管道建设提供支持。
在中国石油冀宁联络线数字管道建设及PPS1.0版开发的同期，中国石化针对其下属管道储运分公司的业务需求，于—年开发了原油管理信息系统。该系统的功能与中国石油PPS系统的功能类似，但应用范围仅限于原油管道及相关设施。自年上线运行后，该系统大大提高了中国石化原油管道及相关设施（油港、油库等）调度管理工作的水平。在原油管理信息系统成功应用的基础上，中国石化于年启动智能管道（全称为中国石化智能化管线管理系统）建设及相关技术开发工作，年底在管道储运公司、天然气分公司、燕山石化等7家单位完成了试点应用。年1月，中国石化在全公司范围内全面推广智能管道，同年5月正式投用；年11月又正式发布了智能管道2.0版。该管理系统具有标准统一、关系清晰、数据一致、互联互通的特点，实现了油气流、信息流一体化融合及油气管道运营管理的标准化、数字化、可视化。除日常业务管理功能外，该系统还具有泄漏自动报警、地质灾害预警、专家系统管道维护、可视应急救援等安全保障方面的功能，自投用以来，为中国石化油气管道安全、平稳、可靠、绿色运行提供了有力支持。
年，中国石油在中国率先提出“智能管道、智慧管网”的概念，并决定将中俄东线天然气管道工程作为智慧管道建设示范工程，预定目标是全数字化移交、全智能化运营、全生命周期管理。在工程建设阶段，针对该管道的智慧管道建设内容与数字管道类似，目标是实现全数字化移交，但实现方式比以往的数字管道有显著改进，主要改进之处是基于云计算及时采集、更新、集成设计数据与施工数据，并自动生成竣工图依托互联网、物联网、数字化、云计算、移动通信等现代信息技术，中俄东线天然气管道工程实现了智能工地和远程可视化工地，相关人员可在管道工程建设管理系统随时了解施工过程历史资料和实况。管道线路焊接全部采用携带数据采集系统的自动焊机，焊接过程的关键信息、自动超声波检测（AUT）数据以及管道焊接、焊缝检测、防腐、返修、连头、下沟等主要施工环节的监控视频均可实时上传至管道工程建设管理系统。此外，工地的人、机、料都配置了
