以互聯網為核心的新一輪科技和產業革命蓄勢待發，人工智能將給人們的生產方式和生活方式帶來革命性變化。在大數據、云計算、物聯網等新一代信息技術的推動下，油氣管道開始向智能化方向發展。

中俄東線是我國第三代輸油氣管道的代表，在建設過程中，提出了“全數字化移交、全智能化運營、全生命周期管理”的智能管道建設目標。智能化管道到底是什么樣?怎樣才能實現智能化?對中國管道發展有多大的影響?這些問題都需要中俄東線在建設過程中很好地解決，為中國智慧管網建設奠定堅實基礎。

智能管道什么樣?

所謂智能管道，是以管道本體及周邊環境的全生命周期數據為基礎，將物聯網、云計算、大數據分析、自動化與智能控制等技術與管道本體高度集成形成的管道管控一體化系統。智能管道具有四大特點，即可觀測、可控制、可自適應和綜合優化平衡。四大技術關鍵點是大數據、大管網、地上地下一體和智能感知。全球首個智能管道解決方案已獲成功應用。

中俄東線智能管道建成后，能夠適應“區域化管理”模式，預期可實現六個方面的目標：工藝運行能夠全面感知、智能控制;站場管理可實現無人操作、區域管理;管道保衛能做到重點監視、智能巡護;線路管理能做到全面檢測、風險受控;安全環保能保證精準監測、預警預控;應急管理可以系統決策、協同可視。

據中國石油管道有限責任公司北方分公司中俄東線項目副經理、穿江項目經理伍迅介紹，中俄東線是我國首條智能管道建設的試點工程，其智能化元素無處不在。從制管到敷設再到運行，從選材到焊接再到投產，每一道工序背后都有多重智能技術支撐。建成后的管道將不再是冷冰冰的鋼管，而是擁有最強“大腦”，被賦予了“生命”的意義。

實現油氣管道智能化需要解決哪些問題?

超前的設計為中俄東線實現智能化提供了理論依據。

2017年，中國石油提出要將中俄東線(黑河至長嶺段)建成國內首個智能管道。這為管道局設計院提出了一個全新的課題。

早在2011年年底，管道設計院就開展了“以設計為源頭開展管道全生命周期管理”的數字化、協同化設計技術研究，逐步完善了站場、線路、建筑、經濟數字化設計四大設計平臺，于2016年在集團公司推廣。這些工作成果為管道設計院成功完成中俄東線智能化設計提供了寶貴的經驗。

中俄東線的管材是X80鋼，管徑為1422毫米。這兩個特點給設計出了一個難題。X80鋼最好的焊接手段是全自動焊接，為了滿足這個要求，設計院利用數字化設計方法進行了設計優化。首先，對彎頭彎管進行了設計優化，開發了彈性敷設模塊，加大了冷彎彎管和彈性敷設的使用率，并利用數據庫提出了水平彈性敷設中線坐標明細表，并進行了出圖，最終核減熱煨彎管約60%，推動了中俄項目全自動焊的全面鋪開。為了方便山區段施工，設計院開發了掃線模塊，并對過境段18.5公里的山區和丘陵段進行了掃線設計，不僅精確統計了掃線量和土石方量，也方便了施工單位進行機械化流水作業。

為實現中俄東線的智能管道建設目標，管道設計院必須要做一項工作：在中俄東線(黑河至長嶺段)施工現場搭建數字化設計平臺，即服務器和客戶機通過云端架設至業主各分部辦公場所，以集成設計與施工數據，實現動態更新，自動生成竣工圖。

這項工作盡管艱難，但參與中俄東線設計的工作人員群策群力，已經成功完成這項工作。目前，管道設計院已經把11個開工段線路部分的A版(第一版)施工圖設計備份到現場兩個分部的數據庫服務器里，方便設計人員在現場進行數據庫操作和管理。同時，在業主一分部、二分部搭建兩個線路數字化設計平臺，以物理隔離方式搭建現場設計涉密環境，每個平臺指定兩個人專門負責，與業主合署辦公。

數字化設計平臺有什么優勢?

管道設計院肇源分部設計項目組負責人韓鋒介紹，為實現這一目標，管道設計院顛覆了以往配合施工的流程和方法。以前，業主和施工單位只能看到紙制版的施工平面圖。而現在，在現場數字化設計系統里就能看到立體、三維的現場情景，很直觀地幫助業主進行管控。

從中不難看出數字化設計平臺的優勢：能夠在現場直接變更出圖，保證設計變更的及時性和準確性，提高工作效率;加強設計與施工的現場信息溝通和數據傳遞，輔助管道建設的信息化管理;實現竣工數據回流，對管道竣工相關數據提前進行驗證檢查，使焊口數據、彎管數據、穿越數據、水保數據等準確統一。

應用數字化設計平臺，工程完工了，竣工圖也完成了，可以實現虛擬管道與實體管道同步投產，這些都是中俄東線最大的變革，更是智能管道的進一步體現。在中俄東線施工現場，不只大型鋼管，每一名員工、每一臺設備，甚至焊完的每一道焊口都有自己的“二維碼身份證”。管道建設的基礎數據全來自于一張張蘊含著詳細信息的“身份證”。

油氣管道智能化后如何運行?

目前，中俄東線已完成20個焊接機組的組網及作業場景視頻監控布置，建立了視頻監控平臺，支持視頻實時播放、存儲及回放。這套系統由現場全景攝像頭和每一個焊棚的攝像頭組成。

機組人員每天進場施工，做的第一件事便是打開視頻監控系統。作業場景和每一道焊口的焊接過程會通過網絡傳輸到業主、施工單位項目部。

通過這套系統，管理人員能夠實時監控到每一道焊口的焊接流程。現場有沒有違規現象，坐在辦公室里便能一目了然。一旦出現質量問題，錄制下的視頻影像可以成為追責依據。

除此之外，中俄東線項目部還為每個機組安裝了GPS系統。管理人員只需在電腦上輕輕一點，機組的實時坐標便顯示出來，實現了機組作業位置的實時跟蹤。可視化的管理方式方便了管理人員有效調配施工資源，合理安排共享，提高了整個工程的施工效率。

中俄東線全部采用自動焊施工，這在我國長輸管道建設史上尚屬首次。項目部為每臺自動焊裝備配置了數據采集系統，把互聯網技術融入自動焊施工中，建立了“智能工地”實時監視中心。

焊接過程中，操作人員的送絲速度、電流、電壓等影響焊接質量的關鍵數據會實時上傳到管道工程建設管理系統。數據一旦超出標準值，系統將自動報警，管理人員坐在辦公室便掌握了焊接動態。

除此之外，現場安全監督系統、大型設備監督系統、現場施工可視化、數據采集系統、P6計劃管理系統、ERP經營管理系統、設計管理平臺等信息化管理方式正在中俄東線施工現場和項目管理中廣泛應用，依靠互聯網技術搭建起的“智能工地”業已實現。

中俄管道的建設如火如荼，全體參建者正在努力開創中國管道里程碑。相信在不遠的將來，全體參建者一定能夠用智慧和汗水將中俄管道建設成為最具智能化的管道。(記者 李元瀅 李程 特約記者 佟占偉;圖表來源： 管道設計院西之華)