陈帅

（中海广东天然气有限责任公司，广东 珠海 519000）

5G通讯技术相较于4G通讯技术，其特点是有更广的连接、更快的反应速度、更低的时延。作为万物互联的重要基础，随着5G技术的逐渐商用，其在天然气长输管道智能化控制中必将发挥关键作用。使天然气长输管道生产数据的收集、处理、反馈都将更加高效，能够推动天然气长输管道智能化控制技术不断进步并走向成熟。

1 5G技术与智能化控制的内涵

5G技术即第五代移动通信技术的简称，其具有强大的网络制式。5G技术发展的基础是社会爆炸式增长的移动数据，这种通讯网络技术如今受到了广泛关注。不过，“物联网”、“万物互联”等互联网升级的代名词，如今其还只是作为一句口号，并未完全得到应用。随着5G通讯技术的发展，无疑推动了万物互联的发展。5G技术作为天然气长输管道智能化控制的基础，使得智能化控制得以实现。天然气智能化控制技术是电子感应技术、云计算、物联网、大数据、智能分析等智能化技术的糅合应用。通过感知长输管道上的传感器，对收集数据进行大数据分析，从而判断管输情况，为生产运营提供数据支撑。如发现数据异常，系统报警后可通过远程控制，实现应急处置，避免事态扩大。

国际电信联盟定义5G技术的主要特点为：增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信(mMTC），简单来说就是更快的网络、更低时延、更广连接。其特点均是强化天然气长输管道智能化控制手段的措施。具体表现为：增强移动宽带，创造出更快的网络速率，满足了高清视频、大数据传输，让天然气长输管道智能化控制的在线管理、跟踪、查询、监测等功能更完善，传输更多样的数字量信号，实现多用户、多点、大量数据的协同组网；其次更低时延，则是让天然气控制的自动运行、执行命令更加高效；最后是更广连接，对于天然气长输管道来说，其具有多面广的特点，只有具备足够强的连接能力，将众多设备等连接成整体，才能真正实现人与人、物与物、人与物的互联。

2 5G技术在天然气长输管道智能化控制的应用

天然气长输管道业务中，5G技术不管是数据采集的设备，还是数据处理的设备，或是接受指令执行操作的设备，都有极高的精密度和极强的性能。同时5G技术可以应用在生产数据的传输、处理、反馈、控制等诸多领域。下面以广东某长输管道为例，介绍5G技术在长输管道领域的应用案例。

2.1 数据采集与控制的应用

天然气长输管道的数据采集与控制一般设有自动控制系统系统，即SCADA系统。广东某长输管道调控中心与输气站场、阀室之间原通讯方式为：主网为自主建设光纤或租用电信专线，备网采用无线4G传输。因广东地区经济发展较为活跃，管道周边第三方施工较多。主网自主建设光纤或租用电信专线经常被第三方施工挖断。光纤反复挖断后多次熔接，数据传输的质量受到严重影响。这样很容易使得海下天然气输送管道，发生泄露产生严重后果。备网因受天气和地理位置的影响，网络传输不稳定。

基于以上原因，目前应用最多的就是SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，广东某长输管道对SCADA系统传输方式进行改造，采用5G技术实现自控系统数据传输与控制。改造后，网络传输不受第三方施工的影响，自控系统的数据采集速率明显提高，控制反馈时间明显缩短，提升了管道自动化控制水平。让天然气运输数据的收集更加健全、更加精准，实现燃气用户、天然气管道、城市管网三位一体的智慧管理系统。

2.2 大数据传输应用

为掌握管道高后果区及其周边动态变化状况，有效的预警危险事件的发生，以保证全天候的区域的安全可视，2020年广东某输气公司计划在原有视频监控平台基础上新增190路高清视频监控系统。新建视频监控系统由于线路多且为高清画质，对数据传输带宽要求极高。另外，管道长达300公里，沿线情况复杂，新建监控点无法保证有专线到达。鉴于5G技术传输数据带宽高特点，项目选定利用5G技术实施应用。项目实施后，解决了高清画质延长、操作卡段等问题，全面提升管道管理装备水平，加强管道高后果区管理机制的建设，为企业数字化转型提供基础支持。

2.3 数据及时性应用

为实时记录并传输管道一线突发情况视频，利用无线传输网络，将音视频图像实时传输到监控中心，结合GIS/GPS系统，实现统一管理和指挥，广东某输气公司计划应用单兵作战系统。考虑的5G技术数据传输及时、准确，选定无线传输网络为5G技术实施。如图1。

图1 5G数据的传达

5G技术延迟低的特性让收集的数据能实时上传，通过AI智能软件系统进行分析处理，及时发现异常的数据。

2.4 覆盖范围广应用

长输管道一般设有阀井，阀井为密闭空间。如若阀井内发生可燃气体泄漏，不能及时发现，对管道运行有较大风险。为了保障生产安全，广东某长输管道计划在阀井内安装可燃气体监测终端设备，对阀井内气体泄漏情况进行远程监测，监测信号通过无线信号传输至可燃气体在线监测平台实现对阀井泄漏情况的实时监控。阀室地处偏远，无相应供电系统，检测系统选装至地表下方。如图2。

图2 长输管道的远程检测

鉴于5G技术信息好强、覆盖范围广的特性，项目选定利用5个技术开展无线信号传输方式。构建了压缩机组远程监控与故障诊断技术服务平台，利用全机电组织的运行数据同时发送到管理中心，再以5G服务运营商提供了数据传输。提现了5G通讯技术的广泛应用，实现了技术的改革，得到了很大的提升革新。

5G通讯技术的革新发展，让人们看到了5G应用在机器人领域，广连接、低延时、大带宽的天然优势，远程操控和技术诊断能确保迅速反应、可靠应对。不仅如此，5G网络提供的移动宽带网，也能够支撑天然气实景视频直播的实时回传和共享，满足对现场设备的运行状态监视，根据计算机软件技术构建3D可视化视图，生动形象的展示天然气输送的运行状况，能让长输天然气管道的保养和管理一目了然，实现24h实时接收现场视频信号。让工作效率得到了很大提升。

3 结语

总之，智能化控制是工业时代的发展趋势，是国家先进生产力的体现，但在传统网络基础上，智能化控制技术却存在难点，可靠性和安全性难以保证，而随着5G技术的飞速发展，在其影响下，会不断深化天然气输送业务进程的自动化、信息化、智能化，实现多用户、多点、大量数据的协同组网，实现数据更快、更全收集，更快处理，实现远程操作，智能化控制将变得更具有“智慧”，提升了安全管理水平，前景一片光明。