2025年1月17日，住房城乡建设部召开全国城市燃气管道安全专项治理行动视频会议，强调以燃气管道为重点，加快智能物联感知设备布设，实现运行状态的动态监测与自动感知，保障燃气管道安全运行。黄冈师范学院数学与统计学院“安然无恙”项目团队，从解决行业痛点和社会实际问题出发，重磅推出“城市天然气管道泄漏智能预警探测系统”，以科技创新破解行业难题，守护城市燃气安全生命线。
泄漏信号智能识别算法
目前已经有天然气预警探测系统，但还需进一步通过智能化建设提升管网安全运营水平，强化风险防控能力。海量监测数据的高效处理与精准分析，是实现可靠预警的关键。安燃无恙团队搭建的工业物联网智能分析平台，如同系统的“智慧大脑”。
该算法基于工业物联网架构，运用云计算与边缘计算协同技术，对传感器实时传输的海量数据进行秒级处理。通过机器学习算法建立管网运行模型，自动识别正常运行与异常波动模式，有效降低误报率。同时，平台采用数字孪生技术，将管网的三维模型与实时监测数据融合，实现管网状态的可视化动态展示，并基于历史数据对未来趋势进行预测分析。该平台已获得多项软件著作权。安然无恙的技术团队表示，这一算法的推出将大幅提高天然气泄漏的智能化水平，降低事故发生率，为天然气预警系统行业带来革命性的变化。
分布式光纤全方位精准探测装置
传统天然气管道检测依赖人工巡检，存在覆盖盲区大、响应滞后等问题。为此，安然无恙团队构建的分布式光纤传感监测网络成为系统核心“感知层”。
该检测采用瑞利散射与布里渊散射相结合的光纤传感技术，将光纤沿天然气管道铺设，实现对管道沿线长达数十公里的温度、压力、振动等参数的连续监测。数据传输速度快，频率高，空间分辨率极高，即使微小的气体泄漏引发的温度变化、管道振动异常都能被精准捕捉。同时，光纤传感技术具备极强的抗电磁干扰能力，在复杂城市环境中依然稳定运行，为泄漏点的快速锁定提供了可靠保障。
引领天然气泄漏预警系统新革命
在天然气泄漏监测领域，传统的人工检测、机器人巡逻等方法因其费时费力、成本高昂、效率低下以及人员安全难以保障等问题，一直受到行业的广泛关注。“安然无恙”成功推出了一款全新的天然气泄漏监测系统，为行业带来了革命性的变化。
该系统集成的应急联动响应终端，构建起“监测-预警-处置”全链条闭环。终端内置5G通信模块与边缘计算芯片，在检测到泄漏信号后，0.5秒内即可将预警信息推送至燃气公司监控中心、应急管理部门及附近巡检人员的移动终端。同时，系统联动地理信息系统（GIS），自动规划最优抢修路线，并启动附近的智能阀门远程控制程序，实现泄漏点的快速隔离。此外，终端还支持多方视频会议功能，方便专家远程指导应急处置，极大提升了事故处理效率。同时，实现对天然气泄漏检测的监测和预测效果，便于及时反馈和采取干预措施。
研以致用强技能，赛创融合育英才
本项目团队汇聚应用数学、通信工程、机械工程、电子信息、电子商务等多领域专业人才，通过系统学习数据采集技术、传感器原理、设备测试方法及算法应用等专业知识，为天然气泄漏监测系统的开发提供坚实的理论基础和技术保障。研发天然气泄漏监测系统的实践，使团队成员在数学建模能力、算法设计与思维创新能力等方面取得显著进展，有效提升了团队成员的创新思维与协作能力，助力其在数学建模等比赛中斩获佳绩。
未来，黄冈师范学院数学与统计学院“安然无恙”项目团队将继续致力于天然气管道泄漏智能预警探测系统的研发与创新，为天然气预警系统行业提供更智能、全面、高效的天然气安全解决方案。
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