燃气事故预防管控技术研究.docx
燃气事故预防管控技术研究摘要：燃气易燃易爆的特性决定了燃气管道是不容忽视的危险源,近期接连发生的燃气事故给燃气行业安全敲响了警钟。将大数据分析、人工智能及5G通讯等新一代信息技术与燃气安全管理技术相融合，提出燃气事故预防管控技术研究方法，以期为保障燃气管道安全运行提供技术支持。关键词：燃气管道；易燃易爆；大数据分析；人工智能；5G通讯技术；事故预防湖北十堰“673”重大燃气爆炸事故造成26人死亡，138人受伤，直接经济损失约5395.41万元。事故暴露出腐蚀防护技术落后、违规建设改造、隐患排查整改不落实、应急处置不当、物业安全管理混乱等诸多教训和短板1。随后，接连发生沈阳“1021”燃气爆燃事故、大连“1024”燃气闪爆事故等，给燃气行业安全敲响了警钟。作为城市地下生命线工程的重要组成部分，燃气管网设施的发展状况标志着城市的现代化程度2-4。燃气易燃易爆的特性决定了燃气管道是不容忽视的重大危险源，第三方损坏、管理不当等原因可能会导致燃气管道破损泄漏，引发火灾、爆炸等事故。加之燃气管道多位于人口稠密区域，一旦发生事故，极易造成严重的人员伤亡、财产损失以及供气中断等后果5-7。据全国燃气事故分析报告（2020）8披露：2020年全国（不含港澳台）共发生燃气事故615起，共造成92人死亡、560人受伤。将大数据、云计算、人工智能及5G通讯等“新一代信息技术”与“传统安全管理手段”融合，以期全面提升燃气管网安全管理智慧化水平，提高管理效率，降低运行成本，保障安全运行，实现管理数字化转型。1 管网健康安全状态评估围绕高压、次高压、中压燃气管线，构建安全监测及管控关键指标,根据管网的缺陷数量、防腐层状况、阴保系统状况、地质灾害敏感点、管材基础信息、压力温度流量数据（管道压力、温度传感器对接）等数据，定量评估管网健康安全状态。某典型燃气管线于2010年1月投入使用，沿途经过山地、城镇、工业区、农田等，穿越公路、铁路、河流,全长69.8公里。管道设计压力为1.6MPa,工作压力为1.4MPa,管道规格为中51OmlnX7.9mm,材质为X52钢，防腐层为3PE。将评估结果绘制成安全状态分布图，可指出影响该燃气管线健康安全状态的主要危害因素，如图1所示。图1燃气管线健康安全状态评估将燃气管网健康安全状态评估结果叠加到智慧燃气数据底座上，通过一屏感知系统直观地呈现管道潜在风险因素，能够使决策者和管理者实时掌控所辖管道安全状态，如图2所示。图2管网健康安全状态呈现2 场站AI视频监控利用边缘计算算法，开发场站Al视频监控，如图3所示，实现对场站、储备库、调压站等场景的实时监控。人员装备图像识别系统利用最新的深度学习与人工智能技术，结合后台工单信息，关联识别现场工作人员的不安全行为，如：不穿工装、不佩戴安全帽、吸烟或打电话，装车未设置警示牌等，为安全员对现场监督提供有力保障。通过对区域智能检测识别系统的布设，实现对第三方施工人员行为的实时监控、报警管理等，如图4所示。使得管理者能够及时、高效地对现场进行管控，杜绝现场不安全行为，避免事故发生。图3场站AI视频监控图4场站内不安全行为预警识别3 5G+智慧燃气应用5G+智慧燃气应用由城市数字底座、数字李生管网、SCADA混合云、5G边缘云、5G专网及物联网平台构成，三大智慧燃气场景包括智慧管网、智慧场站、智慧安全。5G+智慧燃气系统总框架如图5所示,系统功能主要包括两大方面。5G+智修燃气全场景应用架构二大智S场景FkXE数据腐解密及身份认证边缘MEC自主安全模组及网管消息管理连接管理安全防护安全态势感知安全他力设餐愉理DNN 边缘UPF端能备 终智设bt注D磅人Al篇控预警装置巡查无人机侬报警信抢维修单兵地灾监测R管网哨兵AI摄像头燃气表压力传感曙图55G+智慧燃气系统总框图推动终端智慧化感知：在智慧管网、智慧场站中部署百万级5G物联网感知终端，实现燃气门站、调压站、管网、终端用户全场景数据采集及实时监测，将安全管理模式由被动防御变为主动感知。加大无人化生产赋能：推行无人化场站、无人机巡线、车载巡线等智慧管网、智慧场站场景的建设，推动由大量人工现场巡查巡检方式向“技防+人防”模式的转变，提升安全运营效率及可靠性。4 燃气事故应急抢险在三维底图呈现以下燃气业务数据：地质灾害敏感区域、第三方工地等实时监控画面；巡查巡检车辆定位和实时路线信息。基于三维底图，按压力等级对管网着色，显示当前报警点位置、抢修车辆位置等；以浮窗形式显示：报警信息列表、当前抢修力量信息、第三方工地信息、当前巡检人员数量等；为事先预防、事后应急提供科学的技术支持，如图6所示。图6燃气管道事故应急抢险场景5 结论利用大数据分析、人工智能及5G通讯等新一代信息技术，提出燃气事故预防管控技术研究方法，包括管网健康安全状态评估、场站Al视频监控、5G+智慧燃气应用、燃气事故应急抢险等。以期促进智慧燃气与智慧城市的深度融合，实现与城市应急保障资源的共享与协同,提升城市燃气的安全管理与应急处置能力。
