3.4　机器人巡检技术

        目前，机器人巡检技术主要应用在海底CO₂管道泄漏监测定位。通过光谱/波谱法采集管道泄漏事件的定性数据，需要机器人对可疑区段进行沿线巡检，利用机器人配置的传感器（声学、光学、温度等），获得管道泄漏的定量数据。机器人在海底工作时，还需要潜航器或维修船等配合，联合完成海底管道的巡检和维修工作。相关资料显示，机器人可与人工智能技术相结合，适时自主开展常规巡检任务，获取信息并同步传输至终端控制平台。

4.关于CO₂输送管道智能化发展的探索

        目前，对CO₂输送管道智能化发展尚未形成广泛统一的认识。以CO₂输送管道业务需求为驱动、管道输送+ICT技术为手段，围绕CO₂管道全面感知、数据共享、预测预警和协同运营将是今后CO₂输送管道智能化发展趋势。

4.1 突出数据治理及集中共享，形成CO₂输送管道智能数据生态

        CO₂输送管道会产生大量数据信息且分布在不同系统平台，会出现缺少中心集中共享、统一推送、业务追溯等功能。在各系统平台建设初期，统筹考虑各平台之间的数据交互，建立数据统一标准，落实数据治理责任，实现业务流程畅通，减少数据重复录入，消除信息孤岛。同时，建立CO₂管道数据中心，构建CO₂管道数据中台，对CO₂输送管道各类数据（包含基础数据及业务数据）实现自动采集、智能入湖，并作为统一数据源为CO₂管道系统提供数据支持，实现信息数据互联互通，并梳理共享数据范围，制定数据共享规则，推动数据共享。

        此外，结合动态风险评价、线路完整性评价、设备可靠性评价等方法对CO₂管道、设备状态监测的数据需求，在管道本体及附属设施、地质灾害现场、站场设备设施的风险地段及部位安装感知终端的同时，加入智能处理单元，实现数据预处理，提高数据云平台计算效率，形成CO₂输送管道数据智能新生态。

4.2 开展关键输送技术研究，深度挖掘CO₂管道智能化建设需求

        以需求为驱动，以问题为导向。在CO₂输送管道智能化建设初期，应对CO₂管道输送过程中面临的关键需求及问题，进行全面分析和论证从而确定CO₂智能管道功能。例如：通过智能算法建立相关模型，解决超临界CO₂管道投产运行过程中无法验证及修正等问题；通过CO₂输送管道业务模型分析和数据挖掘，实现输送过程中安全控制、应急管理风险运行趋势预测、设备设施工况诊断和预知性维护以及安全环保预警等功能。

4.3 深度融合数据与模型，协同构建CO₂管道数字孪生体

        CO₂管道数字孪生体分为构建、应用两个阶段，与实体CO₂管道资产的设计、施工、运行维护、退役封存的全过程保持同步。在系统平台实现孪生体构建，通过物联网采集运行参数实现数字孪生体的数据实时更新，并支持分析、仿真、优化、预测等功能。

       构建阶段是指新建CO₂管道的数字化移交，通过对实体管道在可研、设计、采购、施工各阶段进行全面连续地数字化三维建模，实现数字孪生体的数据模型初始构建；并在标准统一和数字化的基础上，构建CO₂管道数字化云设计平台，通过“端+云”的体系架构，满足不同设计单位、业主单位的异地协同设计、审查及设计管理需求，大幅提高项目设计质量、效率，便于业主高效地进行设计管理；应用阶段是指利用数字化交付资产静态数据及管道动态数据等，综合应用机理模型+人工智能算法，精确预测多因素共同作用下的CO₂管道输送过程、管体及设备风险变化趋势，快速诊断引发事故事件的主要原因，为CO₂管网运行优化和可靠度动态平衡提供“数据+算法”基础。

4.4 迭代完善智能管道建设，逐步推进CO₂智慧管道发展

        从相关网络文献资料可以查到“智能”与“智慧”的概念和定义不同。总的来说，“智能”是智力和能力的总称，智力是能力的基础，能力是获取和运用知识解决问题的实践活动；而“智慧”是基于神经系统的高级综合能力，例如：辨别感知、逻辑计算、归纳分析、预测判断等，可以粗浅地理解成“智慧”是“智能”的更高阶段。随着信息技术的快速发展，很多领域都以“智慧”命名，例如：智慧城市、智慧医疗、智慧管道等，但对于“智慧管道”的定义也未形成统一认识。如前所述，中俄东线天然气智能管道的建设仅仅是拉开了“智慧管道”的序幕，但“智慧管道”实质性的建设还需不断扩展和优化，要在“智慧”技术基础上使整个管道全生命周期更加安全、可靠、节能、环保。因此，CO₂输送管道“智慧”化的建设要在“智能”化建设的基础上，持续发展，迭代完善，在CO₂输送管道全生命周期阶段依次开展所需“智慧”功能，并按照难易程度、轻重缓急顺序研发各项功能，重点加强CO₂输送管道在工艺系统运行管理及调控方面的“智慧”特性。

5.结论

        1）国内油气管道智能化建设与国外建设时间相比较晚。随着西气东输冀宁管道联络线首次提出“数字管道”概念以及中俄东线天然气智能管道的投产运行，国内也逐步拉开了“智能管道”向“智慧管道”建设的帷幕。

       2）CO₂管道输送作为CCUS的重要组成部分，其相态区主要分为气相区、液相区、密相区及超临界区。由于CO₂相态特性复杂，较易出现腐蚀、泄漏等现象，影响管道安全输送。

        3）针对CO₂管道腐蚀问题，主要采用人工神经网络（ANN）技术预测CO₂腐蚀速率；针对CO₂管道泄漏问题，主要采用分布式光纤定位技术，还可结合声波法（超声波/次声波）、负压波法等技术计算泄漏点位置。

        4）CO₂输送管道智能化发展应以业务需求为驱动、输送技术+ICT技术为手段，实现CO₂管道全面感知、数据共享、预测预警及协同运营；智慧化发展应在智能化发展的基础上迭代优化，稳步推进，持续完善。