智慧燃气背景下工程信息管理系统的发展与应用

中图分类号：TU996 文献标识码：A

引言

燃气作为一种重要的能源，在现代社会的能源结构中占据着不可或缺的地位。传统的燃气供应与管理模式面临着诸多挑战，如安全监控难度大、运营效率低、能源浪费等问题。物联网、数字化和智能化技术的兴起为燃气技术的革新带来了机遇。这些技术能够实现燃气系统各个环节的互联互通、数据的精准采集与分析，从而提升燃气供应的安全性、可靠性和经济性。

1 传统工程管理弊端

1.1 监管效能困境

在燃气老化管道改造工程中，管理人员数量与项目规模之间存在不匹配现象。此外，传统的监管模式主要依赖人工巡查，效率低下，覆盖率较低，还受到时间、空间和人员精力的限制，无法做到实时监控，一些隐蔽工程或偏远施工区域容易成为监管的盲区，影响了工程的整体质量和安全。

1.2 施工环境风险

在燃气老化管道改造工程施工过程中，时常遇到未标注的管线和障碍物。施工人员在施工前难以全面了解地下管线的具体位置和走向，在挖掘作业时，很容易误碰未标注的管线，导致这些管线受损，影响其他城市基础设施的正常运行。同时，一旦发现未标注管线，往往需要对原有的施工设计进行变更。频繁的设计变更不仅会增加工程成本，还会导致工程进度延误，打乱施工计划，给工程管理带来诸多困难。

1.3 信息不透明

燃气管线施工项目建设时产生了海量信息，但传统工程信息管理模式缺乏标准化高效监管机制及统一采集平台，信息传递不及时、交互不顺畅，导致信息碎片化无法共享，项目全过程难以受控。同时，信息不透明使部门协同困难，工作重复、衔接不畅，降低工作效率，严重影响决策效率，阻碍问题及时解决，进而影响工程进度和质量。

2 智慧燃气背景下工程信息管理系统的发展与应用

2.1 信息化系统建立质量管理模块

信息化系统设有质量管理模块，建立了施工过程工序报验控制流程（施工单位自检合格后通过工程管理系统发起工序验收申请，监理单位现场采集验收相关数据、影像资料后进行审批，审批完工序单由建设单位项目负责人审核），实现了对项目实施过程中施工、验收等过程信息的采集。

同时针对焊接关键质量控制点建立了热熔、电熔焊接焊缝远传功能模块，焊工在焊接前需通过工程管理系统手持端 APP 扫脸进行身份识别，识别通过后开启焊机，每道焊缝焊接完成后，焊机自动将焊接参数及焊接结果通过无线远传方式传回工程管理系统，针对不合格焊缝由系统自动生成隐患整改通知单派发到施工单位进行整改，施工单位完成整改后拍照上传，经监理单位审核合格后销单，实现质量隐患信息化闭环管理，解决了焊接质量控制难点问题。

2.2 加强数据安全与隐私保护

采用先进的加密技术，如区块链、量子加密等，对传输和存储的数据进行加密处理，确保数据在传输过程中的安全性和完整性。建立多层次的安全防护体系，包括防火墙、入侵检测系统、数据加密存储等，以防止数据被非法访问和篡改。制定严格的数据安全管理规定，明确数据的采集、传输、存储和处理流程，以及各环节的责任人和权限。定期对系统进行安全审计和漏洞扫描，及时发现并修复潜在的安全隐患；建立数据泄漏应急响应机制，一旦发生数据泄漏事件，能够迅速采取措施，减少损失。通过宣传教育、培训等方式，提高用户对数据安全的认识和重视程度，引导用户合理使用和保护个人信息，避免将敏感信息泄露给不法分子。

2.3 推动技术融合与标准化

积极与国内外相关组织合作，推动制定智慧燃气管理的技术标准，包括数据传输协议、接口规范、数据格式等，确保不同厂商的设备之间能够无缝对接和集成，降低系统建设的复杂性和成本。鼓励企业加大研发投入，推动物联网、大数据、云计算等技术的融合创新。通过技术创新，解决技术融合过程中的兼容性和稳定性问题，提高系统的可靠性和稳定性；建立智慧燃气管理产业联盟或平台，促进产业链上下游企业的协同发展。通过共享资源、协同创新等方式，推动技术进步和产业升级，为智慧燃气管理的标准化发展奠定基础。

2.4 构建燃气管道预警联合处置系统

城镇燃气安全管理需构建燃气管道预警联合处置系统，依托智能感知终端、边缘计算网关与多源数据融合平台，形成感知—决策—处置—验证的闭环管理机制。燃气管道预警联合处置系统架构有3 层：前端部署声波检测仪、激光甲烷传感器、智能阴保桩等物联感知设备，能够对压力异常、微泄漏、土壤腐蚀电流等13 类风险参数进行实时采集；中端通过窄带物联网/远距离无线电混合组网传输数据，利用边缘计算网关进行特征提取与初级风险判定；后端建立包含数字孪生引擎、风险推演模型库的智能决策平台，实现多源异构数据时空关联分析的目标。

具体如下： ① 预警生成阶段，当智能分析引擎识别到泄漏浓度梯度异常、压力波动超阈值等风险特征时，会自动触发带有地理编码的三级预警信号（黄/橙红），将其同步推送至燃气企业调度中心与属地监管部门数字工作台。 ② 预警审核阶段，区级综合行政执法局需在 15min 内完成泄漏点拓扑分析，并结合周边人口热力图、地下管线三维模型进行风险影响评估，经区级安委办复核后启动处置程序。 ③ 任务分派阶段，系统依据预设应急预案自动生成处置方案，通过政企协同平台向燃气企业抢修队派发包含管网阀门坐标、最优抢修路径的电子工单，同时向街道网格员推送用户疏散指令。 ④ 处置实施阶段，现场人员通过防爆型智能终端实时回传处置影像，系统基于增强现实技术提供管道切割面热力图、残余燃气扩散模拟等决策支持。监管部门通过可视化平台监测处置进度，动态调整交通管制范围。 ⑤ 结果核验阶段，燃气企业完成物理修复后，需启动复压检测与24h 持续监测，系统自动比对修复前后传感器数据特征，最终经市级安全管理部门确认风险消除后解除预警。

2.5 协同管理与信息共享

智慧化管理平台的有效运行离不开跨部门、跨领域的协同管理机制。监管部门应推动建立信息共享平台，促进燃气经营企业、用户、监管部门和应急响应机构之间的信息交流与合作。通过共享数据和资源，提高应急响应的效率和精准度，共同应对燃气安全事故。例如，监管部门可协同合作，建立统一的应急指挥中心，实现对燃气事故的快速响应和协同处置。

结束语

城镇燃气管理面临着城镇燃气生产风险多、燃气泄漏原因复杂、燃气问题应对难等挑战。为解决上述问题，有关部门需在信息技术支持下，从安全监管物联网系统、燃气泄漏智能感知设施及预警联合处置系统等方面进行创新，不断增强自身的智能化管控能力，创造有利的信息化管理条件，使城镇燃气管网安全运行。未来，需继续摸索最新信息技术的应用，借助信息技术的发展从源头处做好城镇燃气安全管理工作。

参考文献

[1]蒋积雪,李燕云.燃气工程建设信息化管理系统研究与优化[J].越野世界,2024,19(14):167-168.

[2]石阳,孙皓,詹一鸣,等.燃气工程项目管理中质量与安全的信息化管理[J].户外装备,2022(7):109-111.

[3]张恒，徐乐，熊伟，等.信息化技术在城镇燃气本质安全管理中的应用[J].中国管理信息化，2024，27（13）：92-95.