油气管网安全多维度感知与管控关键技术及应用
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-11 15:06:06
管道是油气长距离运输的最主要方式,是国家能源安全的重要保障,我国天然气、石油管道运量分别占天然气和石油运输总量的99%和70%。油气管道因处于开放的自然和社会环境,极易发生安全问题,“6·13”湖北十堰燃气爆炸、 “11·22”青岛输油管道爆炸等管道失效事故对人民生命健康和环境保护带来重大威胁。外部入侵、腐蚀和地质灾害是威胁油气管道安全的三大主要因素,占比超80%。对管道安全状况的有效感知、预判和管控是保障油气管网的安最重要手段,但要实现管道全生命周期防护面临感知全方位、预判高准度、管控强适应三方面挑战,亟需突破和解决。在国家、省和企业科技计划项目的持续支持下,历经8年自主创新和攻关,研发了分布式光纤智能监测、阴保智能监控、滑坡灾害预警等关键技术,实现了油气管网安全多维度感知和管控的重大突破,大幅提升了油气管网应对外部入侵、腐蚀和地质灾害的防护能力。
创新点如下:1.突破了油气管网分布式光纤大数据特征构造技术,提出了时空信息多模型融合方法,开发了可变脉宽分布式光纤智能监测系统,管道沿线外部入侵事件识别准确率高达91.84%(优于国内外最佳水平)。2.首创了管道阴保智能监控一体化系统,发明了基于磁光效应的油气管道杂散电流监测装置,开发了特高压直流输电线路单极运行防护系统,解决了复杂电磁干扰环境下管道实时监护问题,防护有效率达到92.75%。3.设计了基于自适应最优图和图自编码器的数据补偿方法,融合了地质水文、合成孔径雷达等多维动静态信息,提出了基于多模态深度神经网络的油气管网滑坡预警算法,研发了基于多维感知的油气管网滑坡灾害管控系统,预警准确率达94.59%(比传统指标体系法提升12%以上),实现了山区段管道滑坡灾害高效预警。
项目获专利授权23件(其中发明专利13件),软件著作权登记12件,发表相关论文31篇(其中
SCI收录26篇)。研究成果率先在浙江省天然气管网上成功示范,经权威单位检验检测,可变脉
宽分布式光纤智能监测系统识别准确率、特高压单极运行防护措施有效率、管道滑坡灾害预警系
统准确率均高于国内外同类技术。成果被中国应急管理报、中国能源报、浙江日报等媒体广泛报
道,受到国家能源局、俄罗斯环境监察署、中国科协、浙江省省政府及能源局等的高度肯定。完
成单位获中国防腐蚀施工一级资质,被评为浙江省安全生产标准化单位及安全文化建设示范企业
。中国自动化学会组织王耀南院士等专家组成的鉴定委员会一致认为“该成果有效推动了油气管
道安全技术的发展,整体水平达到国际先进,其中特高压输电线路对油气管道影响的监测和防护
技术达到国际领先”。成果已在浙江、北京、四川、新疆、内蒙古等18个省(直辖市、自治区)的
超13000公里油气管道上实现了规模化应用,近三年产生直接经济效益15.14亿元、新增利润
3.99亿元,全面提升了油气管道的安全技术水平,推动了油气管网安全的跨域式发展。
杨秦敏、滕卫明、钱济人、陈积明、杨敬东、李清毅、季寿宏、沈佳园、范海东、张国民、孟文超、陶晓东、邵传辉、丁楠、赵成成
近三年,项目第一完成单位浙江浙能天然气运行公司应用油气管网安全多维度感知与管控关键技术,累计新增直接经济效益12.45亿元,新增利润3.08亿元;上海红砂科技、无锡倍云软件、新疆致胜天成、北京兴华同创、北京国芯高科、青岛积成电子、杭州同软科技等7家单位应用该研究成果,新增直接经济效益累计2.69亿元,新增利润0.91亿元。2018年至2020年,项目研究成果累计新增直接经济效益15.14亿元,新增利润3.99亿元。
本项目具备完整的技术转让输出基础,可成套技术转让,直接由接受公司出资进行建设和施工,接受公司亦可根据自身产品线选择购买关键技术,完善自身产品。根据应用技术的程度,转让价格从1500万至12亿元。目前已经在多家公司应用,技术应用流程较为成熟,且均实现了效益 增长。