魏玉

山东省石油天然气管道保护服务中心

摘要：山东省油气管道综合管理信息平台围绕管道保护核心任务，着力构建“空天地”一体化立体监测预警体系，有机融合遥感智能解译、高点视频监控与无人机巡检三大技术，推动管道安全管理向智能化方向升级，实现了风险防控从事后处置向事前预警的转变，提升了管道沿线外部环境风险的动态感知能力，形成了管道保护“网上巡查”山东模式。

关键词：遥感智能解译；高点视频监控；无人机巡检；管道保护

山东省作为我国重要的油气管道枢纽省份，已建成涵盖天然气、原油及成品油的立体输送网络体系，其中包括“一网双环八枢纽”的天然气输配系统、“三横四纵、港炼直达”的原油管输通道，以及“五出四连、海陆通达”的成品油输送网络，管道总数达144条，总里程约15000公里。为全面落实国家能源安全战略与数字化转型部署，山东省围绕“提升管道保护水平、保障管道运行安全”核心目标，持续推动省油气管道综合管理信息平台（以下简称“信息平台”）优化升级，督导督促管道企业压实管道保护主体责任，守牢油气管道保护安全底线。

1  遥感智能解译：从“人工目视”到“AI解译”的变革

信息平台深度融合了山东省国土测绘院的海量遥感影像资源与前沿人工智能技术，将企业上报的竣工测量数据在天地图上精准落位，形成“管道中心线+GIS地图”的可视化模式。建立全覆盖、准实时、高精度的常态化监测机制，提升了油气管道外部环境风险的动态感知与智能分析水平，具体体现在以下三个方面。

监测范围全覆盖。监测范围覆盖山东省所有竣工备案的长输石油天然气管道，针对威胁管道安全的潜在人类活动及地表形变，设定监测周期[1]。其中，针对疑似对管道安全造成威胁的人类活动，监测范围以管道中心线为基准两侧外延5米，识别监测范围内占压、施工、种植深根植物、新建建构筑物等十类安全风险。针对地表形变，监测范围扩大至管道中心线两侧500米，识别地表形变、地质沉降等区域及其影响的管道位置与长度信息，实现对管道沿线环境风险的全方位监测（图 1）。

图 1 地表形变监测结果示例

监测频率准实时。构建了“首轮摸底+月度动态跟踪”的递进式监测模式，通过摸底，建立本底数据库，全面排查并掌握监测区域内疑似安全隐患。基于山东省国土测绘院每月更新的高分辨率遥感影像，持续监测人类活动变化，及时捕捉新生隐患，实现动态跟踪、闭环管理。该模式有效支撑了风险的早期识别与动态预警，形成常态化、准实时的风险感知能力。

监测数据高精度。综合运用2米月度可见光影像、0.5米季度高分辨率影像及L-SAR雷达影像，构建多源、多尺度、多时相的立体观测数据体系，既保障了监测的时空连续性，也为智能解译模型提供了高质量、高精度的输入数据，提升了风险识别与分类的准确性。通过 “智能解译+人工检核”的高效处理模式[2]，快速识别并框定影响管道安全的人类活动及地表变化，形成初步问题图斑，再经人工检核确认与修正，实现解译效率与准确性的双重提升。平台创新引入的雷达遥感技术，提高了对地表沉降等地质灾害隐患的感知能力，弥补了传统巡查在地质风险识别方面的不足，为管道安全提供超前预警，有力支撑了安全监管、风险防控与信息化决策。

2  高点视频监控：从“静态瞭望”到“动态智控”的跃升

通过在管道沿线关键区域部署高空智能摄像设备，构建“高视角+智能化”的视频感知网络[3]。高精度摄像机实时回传现场画面，实现数据采集、智能识别、监测预警等功能，提升管道沿线大范围、长距离视频识别及预警能力。具体优势有以下几个方面。

重点区域态势感知能力。 摄像机部署高度不低于30米，配合大于等于45倍光学变焦的高精度镜头，实现对重点区域数公里范围的大视野、高清晰度监控，有效克服传统地面监控视野局限与盲区问题。

智能识别预警能力。后台部署先进的视频分析算法，能够自动识别工程车辆入侵、机械施工等威胁管道安全的行为（图 2），一旦识别异常，信息平台自动截取告警图片与视频片段，结合事件详情、精准位置信息，实时推送至相关企业及主管部门，实现从“被动查看”到“主动告警”的转变。

图 2 高点视频智能识别预警示例

多源数据联动能力。一是遥感图斑与高点视频联动，支持从宏观遥感监测到微观视频确认的协同分析，用户点击地图上的疑似隐患图斑，系统自动关联周边高点视频设备，实时调取并播放现场画面，大幅减少核查响应时间。二是新增图斑与历史影像多时相比对，支撑隐患演变趋势的精准回溯与研判，通过时序影像对比，可追溯隐患形成时间、评估整改效果，并满足周期性复核等关键业务需求。三是对遥感与视频难以判定的存疑点位，支持快速调度无人机进行巡线探测，实时回传高清画面辅助决策，补齐固定监控盲区。

3  无人机巡检：从“定点人巡”到“全域智巡”的创新

针对管段地形复杂、巡检效率低等问题，信息平台集成无人机巡检系统，支持全流程自动化作业，提供了高效灵活的补充巡检手段[4]。系统依据管道中心线地理信息，提前设置巡检航线，无人机根据航线自主完成起飞、巡航、图像采集、返航及降落等一系列操作，提高了巡检的标准化水平和执行效率。无人机搭载的高清摄像设备能够精准识别地面目标，拍摄数据实时回传至平台，有效巡检覆盖半径可达5公里。同时，无人机巡线具备电子围栏绘制功能，支持在指定区域内通过图像智能识别技术实时监测异常情况并触发告警（图 3）。巡检任务结束后，平台自动对识别出的问题进行标注与分类，生成预警信息，及时推送至相关单位，便于快速核实与处置。

图 3 无人机巡线示例

4  网上巡查：从“传统方式”到“互联网+监管”模式的转变

依托上述三类技术的深度融合，信息平台逐步构建起一套高度智能化的油气管道“网上巡查”新模式[5-6]。该模式以信息平台为核心管控中枢，以覆盖“空、天、地”的多维感知网络为前端触角，形成“卫星遥感宏观预警—高点视频中观定位—无人机近景核实”的层级化、闭环式风险处置流程。信息平台与地市主管部门及企业形成了“监管引领、数据互通、业务协同”的融合互补关系，从过去相对分散的管理模式转变为高效一体化的协同治理模式。例如，当通过省级统筹的卫星遥感资源发现某条管道沿线出现可能危及安全的施工活动时，平台可迅速生成宏观风险预警，联动高点视频进行远程确认，或调度无人机前往精准核查。预警信息即时推送至相关企业后，企业即可启动工单流程，派遣人员赴现场核实与处置，并将结果在信息平台反馈至主管部门。这一“省级预警、企业处置、双向反馈”的闭环机制，在确保权责清晰的基础上，提升了风险感知的前瞻性和处置调度的科学性，从而整体增强了全省油气管道网络的安全保障能力和智能化管理水平。

5  结论与展望

山东省油气管道综合管理信息平台通过系统融合遥感智能解译、高点视频监控与无人机自动巡检等关键技术，成功构建了“空天地”一体化的立体监测预警体系，这一体系的建立是管道安全管理理念、模式、效能的新突破。在“网上巡查”新模式的支持下，信息平台实现了三重转变：巡查方式由传统依赖人力的“人海战术”向基于数据的“智能巡查”转变；风险防控机制从“事后被动处置”向“事前主动预警、事中精准干预”转变；管理决策模式从局部点状碎片化向以数据为支撑的科学决策转变。

展望未来，信息平台将持续整合长期积累的监测数据、事件记录与处置反馈，借助大数据分析引擎，挖掘各类风险演进规律，通过构建管道沿线“风险热力图”呈现事故易发段、第三方施工高频区及地质灾害敏感带，从而推动管道安全管理从响应式处置向预防性维护演进，进一步提升决策支持的前瞻性与精准性。

参考文献：

[1]刘苗，周李阳，李子鹏.长输油气管道企业安全管理的挑战与创新路径研究[J].石油天然气学报，2025，47(2)：206-210.

[2]中国石油华北油田采油三厂. AI智巡系统在肃宁作业区的应用与实践[J]. 油气田地面工程，2024，43(2)：45-50.

[3]赵静，孙国强. 人工智能在油气管道遥感智能解译中的应用进展[J]. 石油工程建设，2021，47(4)：78-84.

[4]王立，李华. 油气管道安全管理数字化转型路径研究—以山东省为例[J]. 中国石油大学学报(社会科学版)，2023，39(2)：45-52.

[5]张伟，刘明. 基于“空天地”一体化监测的油气管道外部风险智能识别技术[J]. 测绘科学，2022，47(8)：112-120.

[6]陈刚，周涛. 高点视频监控与无人机协同的油气管道智能巡检系统设计[J].油气储运，2023，42(3)：321-328.

作者简介：魏玉，1995年生，硕士研究生，工程师，现任职于山东省石油天然气管道保护服务中心，主要从事油气管道保护及信息化项目管理工作。联系方式：17853110420，weiyuyu0510@163.com。