目前，天然气天然气输送系统面临着空前严峻的挑战，一方面，随着城镇化进程的加快，天然气、煤气需求急剧增长，管网规模及复杂度不断提高，传统的人工管理模式已难以满足城市煤气高效、安全、稳定供应的需要。另一方面，随着信息技术的快速发展，各种智能管理手段被广泛地运用到各个领域，给天然气输送系统管理带来了一种新的思路与方法。在这一背景下，深入研究提高煤气、天然气输送效率的智能管理策略为当前相关行业的热议课题。

一、智能化管理在提升煤气与天然气输送效率的必要性

（一）实时监控与故障预警

    煤气、天然气是我国重要的能源资源，其输送过程的安全稳定对社会经济的正常运行以及人民生命财产的安全具有重要意义。然而，传统的输配管理模式主要依靠人工巡检、定期检修等方式，很难对管网进行全面、实时的监测与预警。一旦发生泄漏、爆炸等重大安全事故，不仅会造成重大经济损失，而且会造成严重的社会影响。因此，引入智能管理手段，实现气、气传输过程实时监测和故障预警，是保障天然气输送安全稳定的迫切需求。而利用物联网、大数据和人工智能等先进技术，实现了对管网进行全方位、全天候的监测。通过安装于管线内的智能传感装置，实现对管线压力、流量、温度等关键参数的实时监控，一旦发现异常波动或偏离预定范围，就会立即启动报警装置。同时，通过大数据分析，深入挖掘历史数据，发现安全隐患及失效模式，为提前采取防范措施提供科学依据。

（二）优化调度与资源配置

    天然气输配系统的调度和资源分配直接影响着运输效率和经济效益，传统调度模式多以经验为基础，难以准确反映市场需求与市场变化，造成资源配置不合理，运输效率不高^[1]。而智能化的物流管理系统，该系统可以在综合分析历史数据与市场信息的基础上，对物流过程进行精确的预测与优化调度。智能管理系统可以通过大数据分析，挖掘出历史交通数据中的规律与季节特征，并与天气预报、用户行为模式等信息相结合，实现对未来时段内煤气需求的精确预测。在此基础上，可根据预测结果，自动调整运输方案，优化资源分配，保证高峰时段供气平稳，低谷时段降低不必要的运输费用。同时，该系统还能根据管网运行状态，对输送路径及流量分布进行动态调整，避免管线堵塞、能源浪费，提高输送效率与经济效益。

（三）远程控制与自动化操作

    天然气输送系统涉及的领域很广，涉及到许多重要设备，如管道、阀门、压缩机等。传统的人工作业方法往往需要在现场进行，不仅效率低，而且存在一定的安全隐患。而将物联网与远程控制技术相结合的智能管理系统，则可实现对关键设备的远程控制与自动作业，极大地减少了人工干预的要求。该系统可以对重要设备如管道阀门、压缩机等进行远程监测与控制，当输送参数需要调整或者紧急情况发生时，系统能自动向相关设备发送指令，实现快速响应、精确控制。这种遥控和自动作业相结合的方法，不但可提高作业效率，而且可减少由于人为操作不当而造成的故障。同时，该智能管理系统还能在突发事件发生时，快速启动应急预案，自动关闭有关阀门，启动备用设备等，使事故损失减少，影响范围减小。

（四）节能减排与环境保护

    在全球变暖、环保意识增强的背景下，节能减排是能源工业发展的重要方向，煤气和天然气是比较清洁的能源，在输送过程中的节能减排也是不可忽视的。通过引入智能管理系统，优化运输路径，降低能耗，减少泄漏，为节能减排、环保提供了强有力的支撑^[2]。该系统可对管网进行实时监测与数据分析，找出能耗高、漏损严重的区域及节点，为制定有针对性的节能减排措施提供科学依据。如系统可通过调整输送路径及流量分布等方式，减少管路阻力，降低能耗；通过对压缩机工况及操作参数的优化，达到节能减排的目的；加强管线的维护与检修，及时发现、修补漏点，避免资源浪费与环境污染。此外，智能调度系统还可以将新能源与储能技术相结合，灵活地调度输送系统，进一步提高节能减排效果与环保水平。

二、智能化管理在提升煤气与天然气输送效率的有效策略

（一）物联网（IoT）技术的应用

    物联网具有实时监控、数据获取、远程控制和自动调控等功能，在天然气和天然气输送中发挥着重要作用。如在天然气管网中，以物联网技术为核心，可采用物联网技术对管网压力、流量、温度和泄漏等进行实时监控，保证数据实时准确地传输到中央控制系统。传感器不仅具有高精度、高灵敏度的特点，而且具有良好的抗干扰性和稳定性，能在复杂的环境中稳定工作，可为后续数据分析与决策提供可靠依据。如某城市输气管道中安装了大量的压力、流量传感器，通过无线通讯技术，实时地将数据传输到中央控制系统。通过实时分析，系统能及时发现管线压力异常和流量波动等隐患，并自动触发警报，通知相关人员及时处理。据统计，系统投入使用后，已经成功地对几十起潜在泄漏事故进行了预警和处理，有效地避免了安全事故^[3]。除实时监控和数据采集之外，通过物联网技术，还可以实现阀门、压缩机等关键设备的远程控制和自动调整。将这些设备连接到中央控制系统中，操作员可根据实时数据对供水参数（压力、流量等）进行远程调节，从而达到最优输送效果。如以某大型天然气输送工程为例，利用物联网技术，对沿线几十个压缩站进行远程监测与自动调控。该系统能根据管路压力的变化，对压缩机的工况进行自动调节，保证管路内的压力一直处于安全稳定的状态。可见，将物联网技术应用于煤气、天然气输送领域，不仅可以提高运输效率与安全，也可为后续数据分析与决策提供丰富而精确的数据支撑。

（二）大数据分析与预测

    大数据分析和预测是提高气、气输送效率的重要手段，通过对运输历史数据的采集和存储，利用大数据分析方法，挖掘季节性需求变化、高峰时段等数据中蕴含的规律，为制定合理的运输方案提供科学依据。同时，结合气象、用户行为等信息，对未来天然气需求进行精确预测，进而对运输方案进行动态调整，降低过剩或短缺现象，提高整体运输效率。如在某城市煤气输送系统中，可利用智能传感与计量装置，采集近5年来的天然气输送数据，如日用气、压、温等。在此基础上，进一步分析天然气需求的季节变化规律，如冬季天然气消耗量明显上升，夏季气温下降，同时也可发现周末、节假日等高峰时段的用气高峰。在此基础上，可结合气象、用户行为等信息，建立需求预测模型，实现对未来一周煤气需求的精确预测。在实际应用中，可根据预测结果对运输方案进行动态调整，如预测到冬季高峰将至，提前加大输气量，优化管网布局及管网布局，以保证高峰时段供气的稳定充足^[4]。夏季用气低谷期，适当减少输送量，降低能源消耗，降低运行费用。此外，利用大数据分析和预测技术，除需求预测外，还可应用于管道维修计划的优化。通过对维修数据的分析，找出管道故障高发区域及时段，以便及早制定维修计划，减少非计划停工。如某天然气管道工程进行大数据分析后发现管道渗漏多集中于冬季、雨季，且主要集中在老管线地区。在此基础上，可提前对老管线进行全面检测与加固，有效地减少了漏损事故的发生。可见，将大数据分析与预测技术应用于天然气输送领域，不仅可以提高天然气运输效率，保障能源企业安全生产，而且可以为能源企业的经营决策提供强有力的支撑。

（三）人工智能（AI）与机器学习

    人工智能（AI）和机器学习技术对提高天然气输送效率具有重要意义，利用人工智能算法对传感器采集到的数据进行智能化分析，能够自动识别出故障模式，对潜在的安全隐患和设备故障进行预警，降低非计划停工时间。在此基础上，可结合人工智能的决策支持，实现管网调度智能化，根据实时需求与输送能力，动态调整管网布局与流量分布，优化输送路径，降低能源消耗与成本。如可应用基于人工智能的大型输气工程异常检测和预警系统，该系统通过采集管网压力、流量、温度等关键参数，采用机器学习算法对其进行分析与建模。当系统发现压力突降、流量波动不正常时，系统会自动启动报警机制，并产生详细的异常报告。这些报表可包含事故发生的时间和地点，可能的原因和建议的处理措施，为事故的发生提供了强有力的依据。此外，人工智能技术在管网运行过程中，除异常检测和预警之外，还能实现管网运行的智能化。在此基础上，可将实时需求与运力信息相结合，动态调整管网布局与流量分配，实现输送路径的优化^[5]。以某城市煤气输送系统为例，该智能调度系统能够根据实时煤气需求及管线输送能力等信息，自动计算并调整各管线的流量分配比例。当某一地区的煤气需求量增大时，该系统自动加大供气量；当某一地区的煤气需求量下降时，供气量将相应减少。这种智能调度方法，不仅可提高运输效率，而且可降低能源消耗，降低生产成本。另外，人工智能技术也可应用于管线维修计划的优化，以某天然气输送工程为例，智能维修系统从维修数据中发现，管道渗漏事故与管线材料、使用年限、环境等因素有密切关系。在此基础上，可通过制定针对性维修方案，提前对高风险管线进行检修，有效地降低了事故发生的概率。可见，将人工智能和机器学习技术应用于天然气输送领域，可为能源企业提供更准确、更有效的运行决策支持。

（四）云计算与边缘计算结合

    云计算平台具有海量的数据存储与计算能力，为集中处理海量天然气运输数据提供了有力支撑；边缘计算技术通过在关键节点上部署计算设备，实现实时数据处理与响应，减少数据传输延时，保障突发事件的快速响应与快速响应。以一个大型输气工程为例，采用云计算和边缘计算相结合的数据处理体系结构，在云中部署高性能服务器及存储设备，对各传感器及测量设备进行集中存储与处理。这些参数主要包括管道压力、流量和温度等重要参数，同时也包括设备的运行状况。依托云计算平台，项目组可以深度挖掘数据中所蕴含的规律与趋势，为后续决策提供支撑^[6]。同时，可将边缘计算设备部署到压缩机站、阀井等关键节点，这些装置具有数据处理及储存功能，可即时处理及分析感测器所搜集的资料。边缘计算装置在侦测到异常资料时，会即时触发警报机制，并产生详尽的异常报告。这些报表可包含事故发生的时间、地点、可能的原因和建议的处理措施，可为调度员提供实时的决策支持。此外，云计算与边缘计算技术相结合，不仅可以提升数据处理的速度与效率，而且可以减少数据传输时延，降低成本。依托云计算平台，项目组可深度挖掘、分析数据中蕴含的规律与趋势，为后续决策提供支撑；同时，利用边缘计算技术，项目团队能快速处理并迅速响应突发事件，确保运输安全。另外，将云计算技术和边缘计算技术相结合，可以优化管线维修规划。分析历史维修数据，学习云计算平台，可预测管道故障发生的概率及时间窗口，提前制定维修计划，安排维修计划。边缘计算设备能够实时监控传感器采集到的数据，一旦发现异常数据，就会立即启动报警机制，为操作者提供及时的决策支持。这样既可以提高管线的维修效率，又可以减少非计划停工期，降低费用。

（五）GIS与管道模拟技术

结束语

综上所述，智能化管理对提高气、气输送效率具有重要意义，通过引入先进的信息技术与智能管理系统，不仅可以对运输过程进行精确监测与有效调度，而且可以有效地优化资源配置，降低运行成本，保证供气安全稳定。这一系列的改善与创新，不但提升了能源产业的整体运作效率，同时也为城市可持续发展与居民生活品质的提升打下了坚实的基础。展望未来，随着智能技术的不断发展及应用场景的不断拓展，有理由相信，智能管理必将在煤气、天然气输送等领域发挥更大的作用，促进能源产业向更高效、绿色、智能的方向发展。

参考文献

[1]杨斌.煤气化装置磨煤机的运行管理与维护[J].设备管理与维修,2024,(08):80-82.

[2]  王得胜,赵柳鉴,林国军,陈立军,张强.天然气净化装置设备全生命周期智能化管理系统及实践[J].设备管理与维修,2023,(21):1-5.

[3]冯振达.天然气价格风险管理对燃气热电联产企业运营成本影响研究[J].中国产经,2023,(20):82-84.

[4]《上海市管道天然气配气价格管理办法》出台[J].上海煤气,2023,(05):30.

[5]吴凌峰.煤气发电建设工程现场作业消防安全管理[J].现代职业安全,2022,(11):21-24.

[6]周宇.煤化工水煤气净化装置的管理提升与优化改造[J].化工设计通讯,2022,48(10):7-10.