守護“城市生命線”

航天科工203所項目獲北京市科技進步一等獎

□ 韓一梁 本報記者 王惜純

近日，航天203所聯(lián)合北京市燃氣集團、中國石油(6.830, 0.27, 4.12%)大學(xué)的“智慧燃氣管網(wǎng)安全運行保障關(guān)鍵技術(shù)與裝備及工業(yè)化應(yīng)用”項目獲北京市科技進步一等獎。

地下管網(wǎng)又稱“城市生命線”，包括水電熱氣等8大類20余種。由于城市地下管網(wǎng)錯綜復(fù)雜、隱蔽性強、權(quán)屬眾多，是一項龐大的系統(tǒng)工程，加上近年來，隨著我國城市化進程不斷加快，不少城市建設(shè)“重地上、輕地下”，對城市管網(wǎng)科學(xué)管控不足，一旦發(fā)生事故，將嚴重影響國家和人民群眾生命財產(chǎn)安全。

2022年6月發(fā)布的《城市燃氣管道等老化更新改造實施方案（2022~2025年）》指出，要重點加快推進城市燃氣管道等老化更新改造，加強市政基礎(chǔ)設(shè)施體系化建設(shè)。目前城市燃氣管網(wǎng)建設(shè)主要還面臨一些問題。如：城市燃氣管網(wǎng)運行監(jiān)測手段與安全需求還有較大差距、城市燃氣管網(wǎng)安全風(fēng)險預(yù)警缺乏有效的技術(shù)支撐、城市燃氣管網(wǎng)風(fēng)險綜合管控能力亟待進一步提升，因此，通過利用航天技術(shù)構(gòu)建城市燃氣管線物聯(lián)網(wǎng)，加強燃氣管網(wǎng)全生命周期管理，深入研究城市燃氣管網(wǎng)各類風(fēng)險，強化安全風(fēng)險預(yù)警能力，完善燃氣管線安全風(fēng)險管控體系，對全面提升我國城市燃氣管網(wǎng)安全管控能力具有重要意義。

針對當前城市燃氣管網(wǎng)安全監(jiān)管面臨的突出問題，該項目主要從以下幾方面進行了研究。

將航天物聯(lián)感知技術(shù)應(yīng)用到城市燃氣管網(wǎng)管理中，研究基于多源感知、異構(gòu)同步、信息適配、動態(tài)耦合的地下管線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，研制了30多款傳感設(shè)備，實現(xiàn)對燃氣管線的運行狀態(tài)實時監(jiān)測，為管線植入“智慧基因”、為城市“生命線”安全運行保駕護航。

將航天高新技術(shù)中的故障診斷、預(yù)測與健康管理技術(shù)應(yīng)用到管線設(shè)施安全運行的多因素分析中，研究地下管線運行環(huán)境、本體、介質(zhì)安全風(fēng)險因素，進而綜合評估管線運行健康度，形成多場景下管線故障、致災(zāi)風(fēng)險的科學(xué)評估能力，構(gòu)建完整的市政管線安全風(fēng)險預(yù)警模型體系，能夠?qū)崿F(xiàn)對事故的故障預(yù)測、原因分析、輔助決策等功能，相關(guān)成果已在多家燃氣管線權(quán)屬單位應(yīng)用。

以系統(tǒng)工程理論為指導(dǎo)，構(gòu)建多層級燃氣管線安全風(fēng)險管控平臺，通過將國家和行業(yè)標準融入管線全生命周期管理，構(gòu)筑管線信息完整、準確、互通、集中的安全管理體系，有效減少安全事故的發(fā)生。以管網(wǎng)與基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測為基礎(chǔ)，形成從規(guī)劃分析、運維監(jiān)管到應(yīng)急處置的全生命周期安全監(jiān)管體系，與城市市政基礎(chǔ)設(shè)施綜合管理信息平臺、城市信息模型平臺等深度融合，與國土空間基礎(chǔ)信息平臺、城市安全風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警平臺充分銜接，打通信息壁壘建立互聯(lián)互通的燃氣管網(wǎng)一張圖。

據(jù)介紹，本項目攻克了燃氣行業(yè)長期以來的管道缺陷檢測、泄漏精準定位、快速修復(fù)等技術(shù)難題，取得重大突破和技術(shù)升級換代，并在燃氣管網(wǎng)檢測評估及風(fēng)險控制理論上取得重要進展，總體技術(shù)達到國際先進水平，部分成果達到國際領(lǐng)先水平。本項目授權(quán)國家發(fā)明專利45項（PCT專利1項），發(fā)表SCI論文75篇，制修訂國/行標10項，編寫專著10部，培養(yǎng)了一批科技人才，推動了行業(yè)和區(qū)域科技進步與發(fā)展。

記者獲悉，本項目提出的理論方法和關(guān)鍵技術(shù)目前已應(yīng)用于北京、廣州、深圳、無錫等多個城市的15萬公里城鎮(zhèn)燃氣管道及2000多座燃氣場站，發(fā)現(xiàn)并消除隱患5000余次，并在多個“一帶一路”沿線國家落地實施。