1、成果简介：输气管道力学监测与完整性管理系统于2020年-2021年间完成研究并应用，2021年12月陕西省天然气股份有限公司与西北大学合作对输气管道力学监测与完整性管理系统进行了深入应用研究，项目基于输气管道因地质沉降、管道受力变形、应力集中等影响安全运行为研究课题，结合陕西省天然气股份有限公司安全生产需求，从管道应力应变、管周土应力、管道壁厚监测、土壤环境及位移五个方面出发，形成了一套完整的软硬件相结合可实时获取管道应力情况的输气管道应力监测系统，解决了站场因地质沉降引起管道应力集中难以监测的问题。 该研究成果可实时收集输气管道周边地理、地质、气象、水文、应力等信息，具备信息全面感知、自动融合、动态辨识、有效预警、远程智能化运维等核心功能，实现了输气管道安全实时远程动态监测及灾害智能预测预警，实现了有计划的对处于地灾高风险站场管道的应力检测与释放，避免了管道应力集中发生塑变、断裂等灾害性事故的发生，保障了站场的连续稳定运行。 项目成果主要包括：成果报告1份；软硬件结合的“输气管道力学监测与完整性管理系统”1套；发表论文1篇；提交受理并进入实质审查阶段国家发明专利2项；正在申报软件著作权1项；企业标准文本1项。 

2、主要创新点：该研究成果是通过应力传感器与智能采集系统相组合，使处于高风险地质环境的输气管道应力监测数字化、智能化，为企业提高管道本质安全，开展管道完整性管理提供科学依据。主要技术创新点如下： （1）提出了一种针对埋地管道的力学实时监测与分析方法。系统平台从管道应力应变、管周土壤应力、湿度及位移等方面出发，围绕各类传感器的检测原理、基本结构、技术指标及管道敷设环境、地质条件等，研发出基于多参数的管道力学监测与分析技术。建立了基于物联网技术的数据采集、传输系统，通过“有线传输+无线通讯”方式进行数据加密安全传输。建立多参数管道力学分析数字模型，基于大数据与AI智能技术对管道受力情况进行分析，及时发现运行中的安全隐患。 （2）提出了一种基于数字孪生技术的管道可视化动态管理方法。系统平台采用数字孪生技术，解决了输气管道力学状态的实时监测数据分类存储、冗余数据清洗、数据整合应用、指令驱动调试等问题，实现站场输气管道3D可视化及力学监测数据实时显示。充分利用管道运行状态物理模型、运行历史等数据的基础上，集成多学科、多物理量、多概率的仿真分析过程，从而搭建了基于管道状态的数字孪生平台，并嵌入管道受力分析、管道风险预测、管道运维告警等模块，实现输气管道可视化动态管理。 （3）构建了基于监测数据的管道安全预测预警模拟计算模型。项目融合管道运维数据及多参数力学监测数据，构建了面向输气管道安全管理研究的高精度模型构建技术、机理模型和在线数据共同驱动的数字化模型，可通过智能计算，分析管道安全运行状态，并对可能出现的风险进行预测预警。