城市燃气管网是保障民生供应和城市安全运行的重要基础设施。广州燃气管线分布范围广,部分管段穿越城市主干道、综合管廊、河涌沿线、老旧小区及重点施工区域,运行环境复杂,外部施工扰动、第三方开挖、地面沉降、车辆碾压和非法占压等因素都可能影响管道安全。
传统管道巡检主要依靠人工巡线、视频抽查和定期检测,能够发现部分显性隐患,但对地下管道周边的早期扰动、夜间异常施工和突发破坏行为识别不够及时。为提升管道维护的主动预警能力,广州燃气在重点管段引入南京业祥科技精确定位型光纤感应报警系统,将被动巡检转变为全天候在线感知和精准定位维护。
燃气管道维护场景对报警系统的稳定性、准确性和工程适配能力要求很高,项目建设重点围绕以下需求展开:
• 精准定位:管道沿线一旦发生异常开挖、机械破土、重物碾压或人为破坏,系统需要快速判断事件位置,为维护人员到场处置提供明确坐标。
• 早期预警:风险往往在管道受损前已经出现,系统需要在外部施工靠近、地面持续振动或异常扰动加剧时提前报警,避免事故扩大。
• 复杂环境适应:广州城市地下空间密集,管线周边存在道路交通、地铁施工、市政维护、雨水冲刷和潮湿高温等干扰因素,系统必须保持低误报和稳定运行。
• 运维联动:报警信息需要接入燃气调度中心和管网运维平台,支持值班人员远程查看、派单、复核和闭环处置。
• 不停气施工:系统安装应尽量减少对既有燃气管网运行的影响,避免影响居民和企业正常用气。
南京业祥科技根据广州燃气重点管段的分布特点和维护需求,提出了“精确定位光纤感知 + 智能事件识别 + 运维平台联动”的综合解决方案。系统以传感光缆作为管道沿线的连续感知单元,通过光纤信号变化识别外部扰动,并将异常事件定位到具体管段,帮助运维人员把维护资源投向真正高风险的位置。
(一)精确定位型光纤感知层
系统沿燃气管道保护范围敷设专用传感光缆,光缆可根据现场条件采取伴管敷设、管廊支架固定、浅埋敷设或重点点位加密布设等方式。光纤本身不带电,具备抗电磁干扰、耐腐蚀、寿命长和本质安全等特点,适合在燃气管道周边长期运行。
当前端区域发生机械开挖、冲击敲击、持续碾压、钻探破土等行为时,地层或结构振动会引起光纤背向散射信号变化。业祥科技信号处理主机能够实时解析这些变化,并通过定位算法判断事件发生位置,定位精度可达到米级至十米级范围,满足燃气管道维护的快速到场要求。
(二)智能识别与分级报警
燃气管线所在区域干扰源较多,单纯依靠振动阈值容易产生误报。业祥科技在系统中内置智能事件识别模型,对振动频率、持续时间、能量强度、波形特征和传播规律进行综合分析,区分正常交通振动、短时人员活动、持续机械施工、重物冲击和疑似破坏行为。
系统将报警分为提示、预警和紧急三个等级。提示类事件用于记录轻微扰动,预警类事件推送至运维值班人员进行远程复核,紧急类事件则自动触发短信、平台弹窗和声光提示,确保高风险施工能够在第一时间被发现和处置。
(三)管道维护平台联动
业祥科技根据广州燃气现有运维流程完成系统对接,报警信息可在电子地图上直接显示管线编号、报警区段、事件类型、定位距离、持续时间和建议处置等级。值班人员接到报警后,可结合现场摄像机、巡检人员位置和历史隐患记录进行综合研判。
系统还支持报警工单生成和处置记录回填。维护人员到场后,可在移动端填写现场情况、上传照片并标记处理结果,形成从报警发现、派单处置到复核归档的维护闭环,为后续管网风险分析提供数据依据。
【技术亮点】精确定位型光纤感应报警系统以光纤作为连续传感器,可覆盖长距离管线,并具备本质安全、抗电磁干扰和适应地下复杂环境的优势。系统通过智能算法识别不同类型扰动,使燃气管道维护从定期巡查升级为全天候在线预警。
项目实施前,南京业祥科技技术团队与广州燃气运维部门共同完成重点管段踏勘,梳理了第三方施工频繁区域、老旧小区接驳点、道路交叉口、河涌穿越段和综合管廊接口等高风险点位,并根据不同区域制定差异化敷设方案。
在道路和小区周边,团队采用分段施工方式,避开用气高峰和交通高峰,尽量减少对居民生活及周边商户经营的影响。在综合管廊和阀室区域,传感光缆与既有支架、桥架和管线标识协同布设,做到整齐规范、便于后期维护。
系统上线后,业祥科技工程师与广州燃气巡线人员联合开展了多轮模拟测试,包括人工敲击、机械振动、浅层开挖、车辆碾压和雨天运行测试。通过对真实现场数据的采集和算法参数优化,系统逐步适应广州城市燃气管线周边的复杂运行环境。
在一次市政施工靠近燃气管道保护范围的事件中,系统提前识别到持续机械振动并发出预警,调度中心根据定位信息快速通知附近巡线人员到场核查。现场确认施工机械正在接近燃气管线保护区,维护人员及时与施工单位沟通并设置警戒范围,避免了管道受损风险。
系统运行后,燃气管道维护工作从“巡线发现问题”进一步延伸到“系统提前发现风险”。运维人员能够根据报警位置精准到场,减少无效巡查时间,同时对高频扰动区域进行重点管理,提升了管网安全管理的精细化水平。
广州燃气管道维护案例体现了南京业祥科技在城市生命线安全监测领域的系统能力。公司不仅具备精确定位型光纤感应报警系统的自主研发能力,还能够围绕燃气管网的实际运维流程完成现场勘察、方案设计、设备部署、平台对接和长期优化服务。
面对广州城市地下空间复杂、施工干扰频繁、管线维护责任重的应用场景,业祥科技通过稳定可靠的光纤感知技术和成熟的工程交付经验,为燃气管道维护提供了更主动、更精准、更可追溯的技术支撑。该案例也进一步证明,业祥科技的产品不仅适用于石化、铁路、边境等大型安防场景,也能够在城市燃气管网维护中发挥重要价值。