李刚 汪仁义

连云港中新燃气有限公司

摘要：地下燃气管网途经地形地貌复杂，第三方施工、地质灾害、非法侵占等外部风险日益突出，传统人工巡查模式面临高频次、高成本、高强度、高风险、低效率的行业痛点，难以实现全时段、全区域有效管控。依托管道沿线社会铁塔资源，整合人工智能、地理信息系统、大数据等技术，构建铁塔智能监控巡查体系，形成以“高点监控+AI智能识别+联动处置”为核心的全流程智能巡查模式，有效提升了管道巡查效率与隐患识别准确率，降低运营成本和安全风险，为燃气管网智能化运维提供了可复制、可推广的实践方案。

关键词：燃气管网；铁塔智能监控；AI识别；管道巡查；智能运维

随着城镇化进程加快，管道周边第三方施工（道路修建、建筑施工）、违法占压、非法挖掘等行为频发，加之暴雨、滑坡、沉降等地质灾害影响，管道破损泄漏风险居高不下。传统人工巡查依赖徒步或车辆巡检，受人员经验、天气条件、地形限制影响较大，存在巡查盲区多、隐患发现滞后、应急响应缓慢等问题，无法满足燃气管网安全运维的需求。有关数据显示，人工巡查单公里日均耗时约2小时，重点区域每周仅能覆盖1次，全年因巡查不及时导致的第三方施工损坏、管道占压等隐患占比达45%，年均用于隐患整改及事故处置费用超数百万元。部分偏远山区、水域穿越段等人工难以抵达的区域，长期存在巡查盲区，成为管道安全运行的薄弱环节，安全环保风险突出，给管网稳定运营带来较大压力。针对以上问题，连云港中新燃气管网运营部开展了铁塔智能监控在管道巡查中的应用研究，推动巡查模式向“技防为主、人防为辅”转型 。

1  铁塔智能巡查技术系统

系统整体架构。针对传统人工巡查存在的外部环境复杂、风险源分散，巡查模式局限、效能低下，技术支撑不足、协同能力薄弱等问题，依托管道沿线社会铁塔资源，搭建“前端感知+网络传输+后端处置”三级监控系统，实现全方位风险感知与智能管控。前端子系统采用定制化远距离昼夜监控摄像机，集成可见光、热成像、透雾功能，挂载于铁塔高点，覆盖半径可达3～5公里，实现对管道及周边区域的全景监控；传输系统依托光纤网络搭建专用链路，配置10～20M带宽，确保视频数据、预警信息实时传输，无延迟、无卡顿；后端平台整合人工智能（AI）分析模块、地理信息系统（GIS）、大数据处理模块，实现异常行为识别、定位、预警、派发全流程自动化处理。系统部署前，结合管道风险评估结果，在第三方施工多发区、地质灾害易发区、水源保护区、高后果区等重点区段，优化铁塔监控点位布局，确保监控范围无盲区，与人工巡查、无人机巡检区域形成互补。

AI智能识别与预警技术。基于深度学习算法，构建油气管道巡护特征行为库，优化AI识别模型，有针对性地解决传统监控无智能分析、需人工值守的问题。系统可自动识别第三方施工（挖掘机、铲车等机械作业、重车碾压）、非法侵占（违章搭建、堆载物占压）等异常行为；通过热成像与图像比对技术监测山体滑坡、地面沉降等地质灾害；夜间及恶劣天气下切换热成像模式，捕捉管道温度异常、泄漏点等隐患，实现全天候无间断监控。通过持续的机器自主学习与人工干预优化，系统日均无效告警数量降低92%，误报率从初始10.6%降至2%，结合GIS系统实现预警地点精准定位，自动生成隐患相关信息并推送至运维人员移动端APP，完成出警任务派发。

多手段协同巡查机制。为解决单一巡查手段的局限性，构建“铁塔监控+无人机+人工”三位一体协同巡查体系，形成优势互补、高效联动的管控模式。铁塔监控实现大范围、常态化实时监测，发现异常后自动触发预警，后端平台同步调度无人机前往现场核查，搭载高清摄像头与红外传感器完成高精建模、细节拍摄及画面回传；对于无人机无法抵达或需现场处置的隐患，调度就近人工巡检人员前往核实、处置，形成“发现—预警—核查—处置—销号”的闭环管理流程。针对偏远山区、水域穿越等薄弱区段，强化铁塔监控覆盖以弥补其他巡查手段不足；在城市核心区等高人员密集区段，结合智能阀门、光纤传感器数据联动分析，提升隐患识别准确率。

2  应用效果评价

巡查效能显著提升。铁塔智能监控系统在中新燃气管网82公里重点管段试点应用以来，单管段巡查时间从人工日均2小时缩短至10分钟，实现全管段每日不间断全覆盖巡查，频次较人工巡查提升28倍；隐患识别准确率达98%，成功预警第三方施工、违章占压等隐患32处，提前规避管道碾压等风险事件4起，隐患发现周期从平均72小时缩短至1小时内，实现风险的超前预警与精准管控。

运营成本大幅降低。相较于传统人工巡查模式，试点区段巡护人员数量减少30%，每年可减少车辆行驶里程8万公里，降低碳排放65吨，节约人工、燃油、设备维护等费用超百万元。同时因隐患处置及时，避免了管道破损泄漏引发的抢修、赔偿等间接经济损失，经济效益显著。

安全环保风险有效管控。通过全天候、全区域监控，有效覆盖了原有人工巡查盲区，第三方施工损坏、非法占压等风险发生率下降75%。在水源保护区、森林公园等环境敏感区域，系统可快速识别泄漏、施工等风险，联动应急处置机制，最大限度降低环境污染风险，确保管网运营符合安全环保要求，提升了管网完整性管理水平。

管理模式优化升级。基于铁塔监控采集的百万级影像数据，建立管道全生命周期数据库，结合隐患处置记录、风险评估结果，动态调整巡查重点区段与管控策略，实现“一段一策、一季一策”的精准化运维。同时，推动巡护人员从“盲查”转向“靶向排查”，工作重心从现场巡查转向数据分析、隐患复核，优化了人才配置与管理模式，为管网智能化运营奠定基础。

3  结语

铁塔智能监控巡查体系的构建与应用，突破了传统巡查模式瓶颈，通过“高点监控+AI识别+多手段协同”，有效解决了燃气管网巡查覆盖不全、效率低下、预警滞后等问题，安全防控效果显著，为燃气管网智能化运维提供了可行方案。但需关注铁塔位置与管道重点段路由的重合问题，对铁塔覆盖不全的地方可以增加单点监控设施等手段，进行重点补盲。

未来，需针对不同地形、不同风险类型管段，进一步优化铁塔监控点位布局与AI识别模型参数，扩大系统覆盖范围，提升对微小泄漏、隐蔽施工等复杂隐患的识别能力，完善“天空地一体化”协同巡查机制；推进多系统数据融合，将铁塔监控数据与管网资产完整性管理系统（IMS）、泄漏检测系统、应急调度系统对接，实现风险数据互通共享，构建智能决策平台，提升风险评估与应急处置的智能化水平；加强运维人员技能培训，提升人员对智能系统的操作、数据分析及隐患处置能力，建立与智能巡查模式相匹配的考核评价机制，确保系统效能充分发挥。铁塔智能监控技术的推广应用，对燃气企业降本增效、强化安全环保管控具有重要意义，助力燃气管网运维实现数字化、智能化转型。

作者简介：李刚，1989年生，本科，中级注册安全工程师、一级建造师，现任连云港中新燃气管网运营部主任，主要从事天然气场站管网运营管理工作。

汪仁义，1993年生，本科，高级工，现任连云港中新燃气管网运营部站长，主要从事燃气场站管网运行管理。