2025年1月17日，住房城鄉建設部召開全國城市燃氣管道安全專項治理行動視頻會議，強調以燃氣管道為重點，加快智能物聯感知設備布設，實現運行狀態的動態監測與自動感知，保障燃氣管道安全運行。黃岡師范學院數學與統計學院“安然無恙”項目團隊，從解決行業痛點和社會實際問題出發，重磅推出“城市天然氣管道泄漏智能預警探測系統”，以科技創新破解行業難題，守護城市燃氣安全生命線。
泄漏信號智能識別算法
目前已經有天然氣預警探測系統，但還需進一步通過智能化建設提升管網安全運營水平，強化風險防控能力。海量監測數據的高效處理與精準分析，是實現可靠預警的關鍵。安燃無恙團隊搭建的工業物聯網智能分析平臺，如同系統的“智慧大腦”。
該算法基于工業物聯網架構，運用云計算與邊緣計算協同技術，對傳感器實時傳輸的海量數據進行秒級處理。通過機器學習算法建立管網運行模型，自動識別正常運行與異常波動模式，有效降低誤報率。同時，平臺采用數字孿生技術，將管網的三維模型與實時監測數據融合，實現管網狀態的可視化動態展示，并基于歷史數據對未來趨勢進行預測分析。該平臺已獲得多項軟件著作權。安然無恙的技術團隊表示，這一算法的推出將大幅提高天然氣泄漏的智能化水平，降低事故發生率，為天然氣預警系統行業帶來革命性的變化。
分布式光纖全方位精準探測裝置
傳統天然氣管道檢測依賴人工巡檢，存在覆蓋盲區大、響應滯后等問題。為此，安然無恙團隊構建的分布式光纖傳感監測網絡成為系統核心“感知層”。
該檢測采用瑞利散射與布里淵散射相結合的光纖傳感技術，將光纖沿天然氣管道鋪設，實現對管道沿線長達數十公里的溫度、壓力、振動等參數的連續監測。數據傳輸速度快，頻率高，空間分辨率極高，即使微小的氣體泄漏引發的溫度變化、管道振動異常都能被精準捕捉。同時，光纖傳感技術具備極強的抗電磁干擾能力，在復雜城市環境中依然穩定運行，為泄漏點的快速鎖定提供了可靠保障。
引領天然氣泄漏預警系統新革命
在天然氣泄漏監測領域，傳統的人工檢測、機器人巡邏等方法因其費時費力、成本高昂、效率低下以及人員安全難以保障等問題，一直受到行業的廣泛關注。“安然無恙”成功推出了一款全新的天然氣泄漏監測系統，為行業帶來了革命性的變化。
該系統集成的應急聯動響應終端，構建起“監測-預警-處置”全鏈條閉環。終端內置5G通信模塊與邊緣計算芯片，在檢測到泄漏信號后，0.5秒內即可將預警信息推送至燃氣公司監控中心、應急管理部門及附近巡檢人員的移動終端。同時，系統聯動地理信息系統（GIS），自動規劃最優搶修路線，并啟動附近的智能閥門遠程控制程序，實現泄漏點的快速隔離。此外，終端還支持多方視頻會議功能，方便專家遠程指導應急處置，極大提升了事故處理效率。同時，實現對天然氣泄漏檢測的監測和預測效果，便于及時反饋和采取干預措施。
研以致用強技能，賽創融合育英才
本項目團隊匯聚應用數學、通信工程、機械工程、電子信息、電子商務等多領域專業人才，通過系統學習數據采集技術、傳感器原理、設備測試方法及算法應用等專業知識，為天然氣泄漏監測系統的開發提供堅實的理論基礎和技術保障。研發天然氣泄漏監測系統的實踐，使團隊成員在數學建模能力、算法設計與思維創新能力等方面取得顯著進展，有效提升了團隊成員的創新思維與協作能力，助力其在數學建模等比賽中斬獲佳績。
未來，黃岡師范學院數學與統計學院“安然無恙”項目團隊將繼續致力于天然氣管道泄漏智能預警探測系統的研發與創新，為天然氣預警系統行業提供更智能、全面、高效的天然氣安全解決方案。
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