金星宇

国家管网集团东北公司哈尔滨输油气分公司

摘要：聚焦寒冷地区平原农田段管道，深入分析当前管道保护面临的挑战，探讨传统巡护方式与智能化技防措施的协同应用，以及智能化巡护手段在管道保护中的应用前景，旨在切实保障管道本体安全，有效消除风险，为构建管道保护新模式提供有益参考。

关键词：管道保护；寒冷地区；平原农田段；智能化巡护

在能源输送领域，管道作为一种安全、高效的运输方式，发挥着至关重要的作用。东北公司所辖管道地处寒冷地区，气候条件恶劣，冬季漫长寒冷，冻土、积雪等自然因素对管道安全构成较大威胁。而平原农田段管道周边环境复杂，涉及繁多农业生产活动，第三方施工风险较高，进一步增加了管道保护的难度。探索一套适合寒冷地区平原农田段的管道保护新模式迫在眉睫。

1  传统巡护方式的作用与局限

1.1  传统巡护方式的作用

传统的人巡和车巡是最基础的管道巡护方式。人巡主要依靠巡线人员徒步沿管道进行巡护，凭借肉眼观察管道周边环境，需要重点关注管道沿线是否有施工迹象、有无管道裸露、防腐层是否破损、标识牌是否完好等情况，获取的信息较为直观。车巡则是利用车辆沿着管道伴行路行驶，扩大巡护范围，提高巡护效率，主要获取管道沿线的整体状况信息，如周边地形地貌变化、是否存在潜在风险源等。两者的主要目的是防控第三方施工、打孔盗油、自然因素导致的管道损伤等风险。

1.2  传统巡护方式的局限性

在寒冷地区，冬季低温对巡线人员的身体是巨大考验，甚至存在安全隐患。长时间户外作业，人员容易疲劳，可能导致工作效率降低，会遗漏一些细微的安全风险。而平原农田段管道分布范围广，线路长，单纯依靠人巡和车巡，难以全面、及时发现风险隐患。人工巡检获取的信息其准确性和规范性难以保证，不同巡线人员的业务水平和责任心存在差异，可能导致对风险的判断和记录不一致。

2  智能化技防措施的应用

2.1  智能化技防措施的功能与优势

光纤振动监测系统利用光纤的传感特性，能够实时监测管道周边的振动信号，当有人员或机械靠近管道时，系统可以迅速发出警报，精确定位事件发生位置，有效防控打孔盗油、第三方施工等风险。视频监控系统则通过在高后果区等关键地段安装摄像头，对管道实时画面进行监控，直观获取管道及周边环境信息，便于及时发现异常情况。无人机巡检系统可以快速覆盖大面积管道区域，获取高清图像和视频资料，尤其适用于地形复杂、人员难以到达的区域，能够对管道进行全方位、立体式巡护。机器人（狗）等智能化设备可以在复杂环境中自主移动，对管道进行近距离检测，获取更为详细的管道信息。阴极保护智能测试系统能够实时监测管道的阴极保护电位，确保管道防腐效果。内外检测技术可以检测管道内部的腐蚀、变形等缺陷，以及外部防腐层的状况。地质灾害监测系统则可以监测管道沿线的地质变化，提前预警滑坡、泥石流等地质灾害对管道的影响。这些技防措施能够获取精确的管道运行数据和周边环境信息，有效防控管道腐蚀、地质灾害等风险。

2.2  智能化技防措施的局限性

虽然智能化技防措施具有诸多优势，但也存在一定的局限性。光纤振动监测系统容易受外界大型车辆行驶、风雨等自然因素的干扰。以肇源作业区为例，虽然光纤预警系统算法在不断优化，经2024年全年光纤预警信息核实，仍存在较多误报情形，无形中增加了人员的工作量。原因在于作业区所辖管道途经区域多为沼泽及农田地，春耕秋收时农用机械进地作业引起频繁误报。视频监控系统在大雪、暴雨等恶劣天气条件下，监控效果会受到严重影响。无人机巡检系统受天气条件限制更大，风力过大或雨雪天气条件下无人机使用显现弊端，且其续航能力有限，难以长时间持续作业。机器人（狗）等设备在复杂地形和恶劣环境下的适应性还有待提高，且设备成本较高、维护难度较大，目前尚在推广应用阶段。

智能化技防措施不能完全替代人巡和车巡。在一些复杂环境中，如管道穿越茂密树林、村庄等区域，智能化设备无法到达，仍需要人工巡检。但是，智能化技防措施可以替代部分重复性、危险性较高的工作，如针对偏远地区、高风险区域的定期巡检，利用无人机进行大面积的初步巡检，发现异常后再由人工前往详细核实；机器人（狗）可以在一些靠近化工园区、高后果区等危险区域进行检测，减少人工巡检的风险。

2.3  智能化技防措施综合应用与劳动组织结构变化

综合应用智能化技防措施可充分发挥其各自的优势，需要建立一个统一的管道保护监控平台，将光纤振动监测系统、视频监控系统、无人机巡检系统等获取的信息充分整合，实现信息共享和协同工作。通过对各种数据的分析和处理，可以更准确地判断管道的安全状况，及时发现潜在风险。

随着智能化技防措施的应用，劳动组织结构也将发生变化。需要增加专业技术人员，负责智能化设备的操作、维护和数据分析。同时，巡线人员的工作内容也将从单纯的巡检转变为对智能化设备发现的异常情况进行核实和处理，以及在智能化设备无法覆盖的区域进行巡检。这就要求巡线人员具备更高的专业素养和技能水平，需要加强对员工的培训，使其能够适应新的工作要求。与此同时，助力智能化管道保护新模式的创新应用。

3  智能化管道保护新模式的应用前景

3.1  智能化管道保护新模式的应用场景

针对打孔盗油，结合大数据分析和人工智能技术，对光纤振动监测系统、视频监控系统获取的数据进行分析，建立风险预测模型。通过对历史数据的学习，系统可以自动识别出异常的振动模式和行为特征，提前预警打孔盗油风险，提高防范能力。 针对第三方施工风险，利用地理信息系统和三维建模技术，对管道沿线的施工信息进行管理。施工前，通过系统评估施工对管道的影响，制定相应的保护措施；施工过程中，实时监控施工动态，确保施工活动不会对管道造成损坏。在人员密集型高后果区，采用智能感知设备和应急联动系统。当管道发生泄漏等事故时，智能感知设备可以迅速检测到泄漏信息，并通过应急联动系统通知周边居民和相关部门，启动应急预案，减少事故造成的危害。

3.2  不同环境下的应用情形

寒冷地区冬季气温低，管道容易受冻胀、冻裂等影响。可利用对管道温度、应力等参数的监测，通过数据分析预测管道在低温环境下的安全状况，提前采取保温、加固等措施。在冬季巡检过程中，结合无人机和机器人（狗）等设备，减少人员在低温环境下的作业时间。在平原农田段，利用卫星遥感技术和地面监测设备相结合，对农田内的管道实时监测，发现有农机具靠近管道时，及时发出警报，提醒操作人员注意安全。同时，与当地政府和农业部门合作，加强对农民的管道保护宣传教育，提高他们的安全意识。

3.3  智能化管道保护新模式应用前景

智能化管道保护新模式强化技术融合创新。依托大数据构建管道风险数字孪生模型，整合 GIS 地理信息、阴极保护电位、地质灾害监测等多源数据，通过人工智能算法实现风险分级预警与处置方案自动生成，破解光纤预警误报难题；利用三维建模技术构建管道周边 200 米范围的施工安全距离虚拟围栏，结合卫星遥感动态识别农田机械作业轨迹，提前触发语音警示系统。

完善智能化监控平台建设。打造“空—天—地—管”四位一体监测网络：无人机集群完成每日1次全域巡航，视频监控实现高后果区24小时实时覆盖，光纤传感器构建50米精度的振动监测矩阵，机器人（狗）执行重点管段的周期性近距离检测，形成“智能设备初筛—人工复核验证—系统闭环管理”的高效工作流程。

优化劳动组织与人才结构。设立智能化运维专职岗位，培养兼具管道专业知识与数据分析能力的复合型人才，负责设备参数调校、异常数据研判及应急响应指挥；建立“巡检 APP + 电子工单”管理系统，使巡线人员从传统徒步巡检转向设备异常现场核查、标识牌维护等技术性工作，推动基层巡检队伍向“技术操作型”转型。

构建政企协同管道保护机制。与农业部门共享农田作业动态数据，在春耕秋收季通过短信平台向农机手推送管道位置预警信息；联合气象部门建立极端天气联动机制，在暴风雪、冻融期自动启动设备保温模式与加密巡检程序。

健全应急保障体系。基于历史泄漏事故数据构建 AI 应急推演模型，模拟不同场景下的泄漏扩散路径与影响范围，自动生成人员疏散方案与场站及阀室关键设备操作提示。

4  结语

在寒冷地区平原农田段的管道保护工作中，传统人巡车巡模式与智能化技防措施并非非此即彼的替代关系，而是各有优劣，应将两者有机结合，形成互补，实现 "人工基础排查 + 技术精准防控" 的智能化管道保护新模式应用。有效突破地理环境限制与人力巡检的生理极限，在冻土灾害预警、第三方施工监控、打孔盗油防控等场景中展现出精准化、实时化的监测优势。同时，智能化技术应用仍需直面低温环境设备稳定性、复杂地形适应性及数据误报率等现实挑战，通过技术迭代与场景化适配持续优化。

作者简介：金星宇，1988年生，本科，现任哈尔滨输油气分公司肇源作业区副主任，主要从事管道管理工作。联系方式：15842439762。