胡瑞穎

杭州星曜航天科技有限責任公司

背景

截至2024年，全國長(cháng)輸油氣管道里程達到19萬(wàn)余公里，供水管道110.30萬(wàn)公里，排水管道91.35萬(wàn)公里，供熱管道49.34萬(wàn)公里，城鎮燃氣管道98.04萬(wàn)公里，光纜里程7288萬(wàn)公里，構成了龐大的“城市生命線(xiàn)”基礎設施網(wǎng)絡(luò )。與此同時(shí)，埋地管線(xiàn)面臨著(zhù)嚴峻的外部損壞風(fēng)險，如因第三方施工損壞造成事故事件的比例均超70%，主要危險源來(lái)自施工工程機械，如挖機、樁機、定向鉆等。浙江省能源集團聚焦管線(xiàn)風(fēng)險主動(dòng)防范新理念，集多年科研投入，自主研發(fā)出一套管線(xiàn)風(fēng)險防范新技術(shù)，構建了“萬(wàn)里遙”城市生命線(xiàn)防外破感知平臺（圖 1）。目前已逐步輻射應用至長(cháng)輸油氣、通訊、電力、供水、燃氣等城市生命線(xiàn)運營(yíng)商，取得顯著(zhù)成效。

圖 1 “萬(wàn)里遙”城市生命線(xiàn)防外破感知平臺應用界面

做法

（1）自主研發(fā)管線(xiàn)預警裝置，安裝在施工工程機械本體上，通過(guò)實(shí)時(shí)傳送北斗高精度位置信息，判斷工程機械與管線(xiàn)位置關(guān)系，以確定管線(xiàn)風(fēng)險大小。針對車(chē)輛運輸，結合算法過(guò)濾掉正常交通運輸產(chǎn)生的誤報后，風(fēng)險預警準確率可達到99%以上。這一技術(shù)填補了傳統巡檢在時(shí)間和空間上的盲區。理論上只要不斷提高裝置在施工區域工程機械上的安裝比例，將實(shí)現全域危險源精準識別并實(shí)時(shí)監測。其工作重心在于不斷提升預警設備安裝保有量上。

（2）自主研發(fā)基于衛星遙感原理的土壤含水量制圖技術(shù)，與合成孔徑InSar技術(shù)獲取的地面沉降信息相融合，可獲取管線(xiàn)地表的月沉降量、月沉降速率、含水量異常分布區域等重要信息，定期更新管線(xiàn)衛星遙感圖，監測管線(xiàn)周邊施工點(diǎn)，通過(guò)錄入施工單位與工期等重要信息，可實(shí)現后建工程的數字化動(dòng)態(tài)管理。

（3）構建管線(xiàn)風(fēng)險防范新機制。由浙能集團孵化的專(zhuān)業(yè)化公司將牽頭整合區域內所有管線(xiàn)單位資源，借助前沿科技成果與市場(chǎng)化運作方式，向各單位提供高性?xún)r(jià)比預警服務(wù)，以此提升浙江省管線(xiàn)防護的整體效能，改變各行業(yè)管線(xiàn)單位各自為陣、自?huà)唛T(mén)前雪、多頭投入的現象。專(zhuān)業(yè)化公司負責全域管線(xiàn)預警設備安裝、維護及平臺運營(yíng)工作；定期更新高清衛星影像圖，識別出后建工程；定期更新地表沉降與含水量異常數據。全域形成數據資產(chǎn)可重復利用，用戶(hù)眾籌付費，對比傳統模式的投入，可大比例降本增效。以平臺為紐帶，串聯(lián)埋地管線(xiàn)單位，以安全防護為共同目標，建立區域管線(xiàn)聯(lián)盟，加強日常溝通與信息共享，多方協(xié)同。

啟示

（1）平臺于2024年在浙江省嘉興市等三個(gè)市域范圍內上線(xiàn)應用，注冊用戶(hù)已10余家，覆蓋通信光纜1萬(wàn)余公里，天然氣管道900余公里，低壓燃氣管道2000余公里，計劃逐步覆蓋全省。一期已納入工程機械設備3000余套，后續逐步遞增。運行半年已及時(shí)預警8000余起，準確率高達99%以上，至今未發(fā)生因工程機械引起的管線(xiàn)損壞事件，使用效果受用戶(hù)一致好評。

（2）平臺由專(zhuān)業(yè)化公司負責運營(yíng)，可優(yōu)化管線(xiàn)單位投入產(chǎn)出比，具備持續更新源動(dòng)力。管線(xiàn)單位應做好守門(mén)員與協(xié)同人，在安全交底時(shí)增加施工機械安裝預警裝置要求，同時(shí)配合平臺運營(yíng)公司做好宣貫工作。工程機械具有流動(dòng)性，預警裝置前期安裝需要一定資金支出且是一個(gè)長(cháng)期工作，在保證平臺運營(yíng)公司資金良性循環(huán)前提下，預計2年內可以實(shí)現全省用戶(hù)高比例覆蓋。

（3）平臺數據規模達到一定程度后，管線(xiàn)管理有望實(shí)現向主動(dòng)警示為主、日常巡檢為輔模式轉變，提升人工效能，降低運維成本。平臺數據也可向應急、住建、綜合行政執法等政府部門(mén)共享，為城市治理和美麗城市建設賦能。

作者簡(jiǎn)介：胡瑞穎，1985年生，2008年于浙江大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)后就職浙江省能源集團有限公司，在職期間成功孵化衛星遙感應用公司并擔任總經(jīng)理。聯(lián)系方式：13858094965。