近年來，城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)安全形勢越來越嚴峻，據(jù)統(tǒng)計，城鎮(zhèn)燃氣安全事故已成為我國繼交通事故、工傷事故之后的第三大殺手。圖1和圖2給出了近期發(fā)生的兩起嚴重的國內(nèi)燃氣爆炸事件，2021年6月13日十堰燃氣爆炸和10月21日沈陽燃氣爆炸。

圖1十堰燃氣爆炸現(xiàn)場——26人死亡、138人受傷

圖2沈陽燃氣爆炸現(xiàn)場——5人死亡，52人受傷

城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)安全嚴峻形勢主要有安全生產(chǎn)特點的嚴峻和安全生產(chǎn)面臨風險的嚴峻。

安全生產(chǎn)的特點包括：

1)管網(wǎng)開放性，遍布城市大街小巷；

2)隱患隱蔽性，管網(wǎng)埋在地下，難以掌握；

3)設(shè)施長期性，管道一般要運行20--30年；

4)用戶公共性，面向整個社會各行各業(yè)用戶。

安全生產(chǎn)面臨的風險包括 ：

1)介質(zhì)的風險，無色無味，泄漏不易發(fā)現(xiàn)，易燃易爆；

2)設(shè)備設(shè)施的風險，不完整或損壞，可能引發(fā)燃氣泄漏失控風險；

3)人員帶來的風險，人員素質(zhì)、能力不足和行為錯誤，都可能帶來風險；

4)運營管理缺失引發(fā)的風險，責任不落實、管理不到位均可能引發(fā)風險；

5)環(huán)境引發(fā)的風險，環(huán)境變化可能影響到設(shè)備設(shè)施及人員，從而帶來風險。

任何風險都可能造成天然氣泄漏，甚至火災、爆炸事故，不但會造成城市大面積停氣，而且嚴重威脅著人們生命財產(chǎn)安全。公共安全和應(yīng)急管理是國家重大議題，黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視生產(chǎn)安全，把安全生產(chǎn)作為民生大事。國務(wù)院相關(guān)機構(gòu)先后印發(fā)《城市安全風險綜合監(jiān)測預警平臺建設(shè)指南（試行）》、《“十四五”國家應(yīng)急體系規(guī)劃》等文件指導城市安全體系建立，加大城市安全風險防控投入，落實部門責任，切實提升城市安全風險綜合監(jiān)測預警能力。

圖3國務(wù)院印發(fā)指導城市安全和應(yīng)急的文件

百分之一的遺漏，千分之一的僥幸，萬分之一的偶然，都有可能引起百分之百的事故。故建設(shè)安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，實施主動風險管理至關(guān)重要。

航天能源深耕燃氣行業(yè)多年，結(jié)合自身業(yè)務(wù)、技術(shù)經(jīng)驗，針對城鎮(zhèn)燃氣安全監(jiān)測預警系統(tǒng)，有如下思考：

思考一：“擦亮雙眼”，實現(xiàn)燃氣安全從看不見向看得見的根本轉(zhuǎn)變

近年來城鎮(zhèn)燃氣基礎(chǔ)設(shè)施“站-箱-井-線-表”迎來了爆發(fā)式增長，急速增長的管道規(guī)模帶來了更多的安全隱患，如何讓管理者“擦亮雙眼”，實現(xiàn)燃氣安全從看不見向看得見的根本轉(zhuǎn)變，是當前行業(yè)面臨的主要問題。從技術(shù)角度來講，物聯(lián)網(wǎng)、通信等技術(shù)的快速發(fā)展可實現(xiàn)燃氣基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、智能化，打造全面感知、全面接入、全面監(jiān)控的燃氣安全保障體系，但從政府監(jiān)管、企業(yè)運營角度來講，海量設(shè)備設(shè)施的安全可見需要的是海量投資，安全與投資如何匹配，這也是擺在行業(yè)面前的“攔路虎”。

思考二：“改變思路”，實現(xiàn)燃氣安全從事后處置調(diào)查向事前事中預警

安全監(jiān)測主要解決了燃氣安全從看不見到看地見的問題，但對安全事故的事前事中預警作用有限，這時候就需要“改變思路”，結(jié)合安全監(jiān)測的動態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備設(shè)施的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運行維護等數(shù)據(jù)，充分利用大數(shù)據(jù)、AI智能算法等技術(shù)，進行事前事中的預警，可通過如下幾方面進行：

1)設(shè)備設(shè)施健康評價

針對調(diào)壓站/箱/管道等設(shè)備設(shè)施進行健康評價，通過采集到的設(shè)備設(shè)施的動態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)合對應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對設(shè)備設(shè)施進行健康評價，通過打分方式告知客戶設(shè)備設(shè)施的健康狀態(tài)，給出客戶科學運維依據(jù)，將安全風險消滅在萌芽狀態(tài)。

2)智能診斷

通過采集管網(wǎng)、調(diào)壓站/箱、用戶的實時數(shù)據(jù)，結(jié)合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、維護數(shù)據(jù)等內(nèi)容，利用工業(yè)機理與人工智能算法，進行管網(wǎng)工況運行診斷、設(shè)備智能診斷、物聯(lián)數(shù)據(jù)診斷，在管網(wǎng)閾值報警之前及時診斷出異常現(xiàn)象，避免事故發(fā)生。

3)管網(wǎng)仿真

可通過數(shù)字孿生技術(shù)對燃氣管網(wǎng)進行仿真模擬，獲取燃氣管網(wǎng)GIS系統(tǒng)拓撲信息與運行監(jiān)測數(shù)據(jù)搭建仿真模型，及時發(fā)現(xiàn)燃氣管網(wǎng)的運行薄弱點，例如欠壓、過流、超速等安全隱患點，在條件完備的情況下，進行管道的泄漏定位，同時進行各種應(yīng)急工況模擬、運維方案仿真、設(shè)備設(shè)施建設(shè)規(guī)劃模擬等內(nèi)容，通過模擬仿真，全面掌握管網(wǎng)運行的各類風險因數(shù)，指導安全預警管理。

思考三：“標準先行”，應(yīng)加快燃氣安全預警管理制度和標準的建設(shè)

目前燃氣管網(wǎng)安全預警管理在數(shù)據(jù)采集、安全監(jiān)測、分析預警、聯(lián)動響應(yīng)等各個方面還沒有形成體系化的制度和相關(guān)的標準，建議政府與行業(yè)主導，燃氣企業(yè)、設(shè)計院、科研單位、設(shè)備/系統(tǒng)供應(yīng)商等共同參與相關(guān)制度和標準的建設(shè)，如燃氣管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化/智能化標準、預警信息分級/發(fā)布標準等內(nèi)容；同時，通過示范項目的建設(shè)，推動標準深化落地。

思考四：航天能源關(guān)于城鎮(zhèn)燃氣安全監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)架構(gòu)的思考

圖4燃氣安全監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)架構(gòu)示意圖

圖4為燃氣安全監(jiān)測預警系統(tǒng)建設(shè)架構(gòu)示意圖，主要分為兩部分，第一部分是底層燃氣設(shè)施安全智慧化建設(shè)部分，主要圍繞燃氣設(shè)施“站-箱-井-線-表”及相關(guān)應(yīng)急搶修、應(yīng)急供能設(shè)備，利用物聯(lián)網(wǎng)、信息化等技術(shù)手段，對其改造或建設(shè)，大幅度提升燃氣安全風險的識別與預警水平。

第二部分是上層安全監(jiān)測預警系統(tǒng)軟件部分，開發(fā)集燃氣安全風險數(shù)據(jù)庫建設(shè)、監(jiān)測報警、智能調(diào)控、健康評價、智能診斷、管網(wǎng)仿真、風險預警、預案管理、應(yīng)急處置等功能為一體的計算機信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)--燃氣安全風險監(jiān)測預警系統(tǒng)，提升燃氣安全風險發(fā)現(xiàn)、防范、化解、管控的智能化水平。