隨著城市化進程和科學技術的進步，我國的城市燃氣服務能力日益增長，技術革新帶來的新設備、新技術和新理念應用，成為社會經濟發展和人們生活質量提升的重要標志。城市燃氣管道系統的完善和改造成為城市化的必然結果，舊的管道系統須逐步升級為智能化燃氣管網。文章結合智能化技術在燃氣管網中的應用特點、改造模式及升級需求進行深入分析，為相關工作提供建議和參考。

隨著城市化發展的推進，社會公共服務壓力劇增，城市燃氣管網負荷增大，線路老化嚴重，甚至出現部分管網超期服務、管理混亂等現象，已經難以滿足城市發展和居民生活質量升級的需要，城市燃氣管網的智能化升級已經迫在眉睫，必須將優質材料、信息化技術、管理模式等進行有機整合，實現智能化管網搭建和管理，提升燃氣管網的運行效率和安全系數。

1 城市燃氣管網的技術和運行現狀

經過數十年的發展，我國城市燃氣管網十分龐雜，環境風險居高不下，由于早期的設備、施工、技術和管理水平有限，大量設施出現老化、破損等問題，且由于管理不善，大量工程資料缺失，人員變動大，燃氣管網周邊覆蓋物和建筑物增多，為管網的智能化改造帶來了重重困難。為避免大型泄漏、爆炸等事故的發生，必須防微杜漸，從根本上解決管道質量問題。

目前，城市的燃氣管網還在不斷擴張，新建管網在信息化技術、設備和技術應用方面，與老舊管網系統難以兼容，且不同運營企業之間存在技術和管理壁壘，為管網的智能化改造帶來了新難題。同時，城市車輛、人口、道路和地下施工的增多，為燃氣管網的運維管理安全性提出了更高的要求。因此，要優化燃氣管網的設計、施工和管理理念，解決老舊管網在服務能力、安全性和布局科學性等方面的不足，實現管網的智能化管理和新技術新材料的廣泛運用，提升管網的安全性和效率水平。

2 城市燃氣管網智能化改造的意義

基于城市燃氣管網存在的諸多安全和管理問題，利用現代化信息技術來實現智能化改造，具有十分重要的意義，主要表現在四個方面。一是利用智能化管理系統，能夠提升城市燃氣管網的安全性，集大程度上避免風險出現，及時解決安全隱患，并通過智能化的風險監控，提前進行預警，做好風險預案。二是實現精確計量，解決傳統管網燃氣的計費問題，提高遠程監控和數據分析，減少人力的浪費，節約管理成本和人力成本，避免因人工過度介入而導致的數據偏差。三是智能化系統有利于實現大數據分析，通過收集和整理城市燃氣使用的數據，有利于調控管網輸送，發現容易出現隱患的區域和管道位置，為檢修、施工提供指導，降低風險和管理成本。四是智能化管網改造有利于提高燃氣企業的服務能力和利潤，降低運維成本，提高燃氣利用率，提供更優質和安全的服務，提高用戶滿意度和經濟效益。

3 城市燃氣管網智能化改造的策略

3.1 輸氣管線的智能化升級

《城鎮燃氣設計規范》明確規定了燃氣管網的技術標準和質量要求，需要保證管線的使用時間不低于30年，并在運營管理過程中更新超過使用壽命以及發生故障的管線，并避免輸氣管線與交通干道、城市高風險設施的布局相重合，避免管線布局影響社會經濟發展，并確保管網的布局安全。

管線在智能化改造中，要選擇符合國家質量標準和城市需求的管材，并結合管材的直徑、流量速度、壓力等，綜合測算輸氣過程中的阻力、能耗和流量速度等，選擇最優的管材和鋪設線路，確保管網覆蓋轄區用戶的燃氣使用都得到滿足。

3.2 燃氣管網閘井的智能化改造

閘井的布局十分廣泛，目的是保護管網閥門而設計的低下狹小空間，滿足燃氣管網技術人員設備維修和管理的要求。管網鋪設后，隨著時間的推移，閘井往往會受到不同程度的損壞，比如井蓋破損或缺失、密封處不嚴密，導致閘井所處環境比較復雜，甚至影響內部閥門等設施的安全性，維修難度較大。有的閘井有可能在城市綠化或建設中被掩埋，導致燃氣管網的日常檢修和安全檢查受到影響。

閘井的日常管理應積極運用智能化手段，以大數據、無線網絡等方式進行智能化改造。一是安裝閘井井蓋監控設備，提醒管理人員及時處理或維修，可以起到良好的警示作用，引導公眾保護公共設施。二是安裝燃氣濃度檢測裝置，檢測管道是否漏氣，避免井下空間內聚集大量燃氣。天然氣一旦泄漏，燃氣濃度檢測裝置會自動報警，確保輸送管網和周邊居民的安全。三是閘井的電子化標識，包含閘井位置、規格、型號、運行狀態等信息，檢修人員掃描識別碼可以讀取相關信息，通過遠程定位方便檢修人員尋找閘井位置，及時解決風險或故障。

3.3 智能調壓器的應用

智能調壓器是調壓站中的重要設備之一，主要包括安全閥、燃氣閥、智能調壓器等。傳統的調壓器智能化水平低，很大程度上需要人工操作，敏感度較弱。改造成為智能調壓器后，可以自動感知燃氣管網中的氣壓變化，根據壓力情況及時調整燃氣輸送，并將相關數據備份在中心系統。智能調壓器借助信息化監控系統和數字化控制等先機技術，能夠通過信息系統的預設自動調節燃氣管網中的壓力，并在無人監管的情況下自動運行，實現安全預警、信息輸送、遠程維護、雙向通訊、智能切斷等功能。

智能調壓器的工作原理和模式主要有三種：一是當管網內部壓力十分穩定時，調壓器正常運行，管網不存在運行風險;二是當管網下游燃氣壓力增大時，智能調壓器會監測出口的壓力數據，在數據安全范圍之內保持正常運行;三是當管網內的燃氣壓力數值低于安全系數時，調壓器會進入低壓運行模式，確保燃氣管網內的壓力值處于安全狀態，即確保管網壓力為正壓，能夠穩定燃氣的正常輸出，避免因壓力失衡導致混合氣的出現，防范燃氣使用風險。

3.4 升級智能化管理平臺

智能化管網的升級，不僅是施工、設備、材料和技術的升級，更重要的是管理方式和管理系統的升級，只有在智能化管理平臺上，才能實現智能化燃氣管網的高效率、高質量運行。

在智能化系統中，根據實際需要在管網的關鍵節點安裝監控設備、傳感器等，可以實現管網的24小時實時監控，包括燃氣泄露、管網壓力、運行數據等，并實現大數據的統一收集和管理。智能化管理平臺通過三維監控系統的管理，可以遠程實時監控部分設備的運行狀況，運維人員通過監控觀察設備運行狀況、燃氣濃度數據等，可以及時發現運行故障，實現更高質量的管網管理。智能化管理平臺根據既定的運行數據和風險監控規則，當檢測到某部位發生異常時，會立即向系統發出警報，并將異常部位、異常數據和維修建議一起發送，便于檢修人員及時解決。在智能化管理系統中，要納入所有的城市管網管理信息，包括管道布局、施工情況、技術標準、設備型號、管理數據和用戶信息等，管理人員通過關鍵詞查詢或定向查詢，可以獲得最精準的管網信息，及時了解燃氣管網的運行情況。智能化管理平臺不僅可以實現燃氣管網的全面管理和監控，還能將管網數據與城市管理平臺相融合，實現市政管理、民生管理和燃氣管網數據的結合，提高城市管理效率。當發生運行故障時，管理機構可以立即與其他管理部門聯動處理，提高救援速度。

4 結語

綜上所述，將各類高科技裝備應用在燃氣管網的設計、施工和管理中，發揮先進信息化技術的遠程監控和自動化運行能力，改造和升級城市燃氣管網，實現管網系統的智能化運行，提高每一個環節的安全系統和運行質量，不僅能夠實現城市的更好發展，還能保證管網的安全性、穩定性和服務能力。值得注意的是，實現城市燃氣管網的智能化并不是最終目的，在未來的技術升級中，要及時發現有利于管網改造的新技術、新設備，持續提升燃氣管網的運行能力、服務能力和安全能力。

作者：張強 王雨帆