21世纪数字化浪潮让人们能够方便、快捷以及高效地获取、存储、处理各种现实世界的信息。数字化、信息化已经渗入到社会的各行各业，它是一次新的技术革命，它改变了人们的工作方式和生活方式，同时也为管道建设开创了新的篇章。它为管道建设的前期调研、施工过程管理、管道建设数据管理、管道运营维护等方面的工作提供了更为便捷的方式，大大改变了传统工作方式，提高了效率，减轻了工作强度。
数字管道的由来
数字化管道这个概念是由“数字地球”这一理念扩展而生的。数字地球的核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然和社会活动诸方面的问题，最大限度地利用信息资源，使普通百姓能够通过一定方式方便地获得他们所想了解的有关地球的信息。其特点是嵌入海量地理数据，将地球实体虚拟化。通俗地讲，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。数字地球包括了数字化、数据构模、系统仿真、决策支持、虚拟现实等一系列的内容，它是一个开放的复杂的巨型系统。在“数字地球”概念的深刻影响下，数字城市、数字矿山、数字油田、数字水利、数字管道和数字社区等大批概念被接踵提出并予以实施。
简单地讲，数字化管道就是信息化的管道，它包括实现全部管道以及周边地区资料的数字化、网络化、智能化和可视化的过程。有人指出数字管道可以定义为：“管道的虚拟表示，能够汇集管道的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。”具体来说，数字管道是应用遥感技术、数据收集系统或数据采集与监视控制系统、全球定位系统、地理信息系统、业务管理信息系统、计算机网络和多媒体技术、现代通信等信息化手段，对管道资源、环境、社会、经济等各个复杂系统信息实现数字化、数字整和、仿真的应用系统，并在可视化的条件下提供决策支持和服务。
数字管道中运用的新技术
目前，数字管道建设牵涉到的主要内容包括了遥感技术、地理信息系统、计算机辅助设计、大型数据库的应用以及数据采集与监视控制系统。
1.遥感技术
数字化管道充分采用国家空间数据以及基础设施数据，通过航空摄影测量和卫星遥感影像获得最新的地形、地质、水文等环境数据。与过去传统数据获取方式相比，数据内容更丰富，更新速度更快，数据描述更加完整，数据表达也更加直观。遥感技术大大缩短了周期，降低了成本，提高了精度。
2.地理信息系统
地理信息系统为管道建设提供了地理信息服务。集成管线周围一定范围内地理、人口、环境、植被、经济等各类资源数据，利用地理信息系统的空间分析功能进行叠加分析、缓冲区分析、最短路径分析等操作。在整体上进行线路总体规划和评估，为决策和管理提供重要的依据。地理信息系统还为管道风险管理提供指导，指导系统编制维修计划，并采取相应的补救措施，当风险指数达到警戒线时，自动开启相应的应急预案，最大限度地降低管道事故发生机率。
3.计算机辅助设计技术和网络技术
数字化管道采用计算机辅助设计技术和网络技术，将管道施工设计图纸、施工数据、人员资料、管理文档等信息全部实现数字化管理，通过局域网或互联网传送到数据库中，将各个专业各个单位不同数据融为一个整体，有效地消除“信息孤岛”现象，实现了信息的共享和协同工作。
4.大型数据库
大型数据库的使用对数据的存储与管理起到了至关重要的作用。在管道建设的每个环节都建立相应的数据库，并保证每个阶段的数据成果和主数据库相互衔接，这就形成了可观的数字资源。空间数据中心可以管理、存储在数字管道建设和运营中获取的所有数据，为管道的管理、维修以及今后的管道施工提供了重要依据。
5.数据采集与监视控制系统
数据采集与监视控制系统实现了管道的全自动控制。通过主机和微处理器为基础的远程终端装置输入或输出设备的通信收集器来搜集相关数据，实现整个数字管道的监测监控，保证了系统的安全运作和优化控制。
数字管道的意义
对于石油天然气工程领域来说，建立一套完整的数字化管道是具有十分重要的意义。从发展前景上看，管道运输行业在世界上已经有130多年的历史。欧洲和北美的一些国家，在长输管道建设勘查选线、中期建设实施和后期运营管理中已经广泛采用数字化技术。相比之下，虽然我国是世界上最早利用管道运输的国家，但是数字技术的应用范围和发展速度却远不及欧美国家。40多年来，我国先后完成威成线、两佛线、北干线、陕京一线和西气东输等一批管道工程。这些管道的建设都具有里程碑式的意义。但是数字化管道建设是从冀宁联络线工程才开始实施的。
随着天然气市场的逐步扩大，长输天然气管道具有广阔的市场前景，传统的勘查设计和施工管理方法已经不能满足管道建设和运营的需要。例如在没有采用卫星遥感技术选线前，管道传统堪察设计方式是野外作业手段和图纸形式，具有周期长、成本高、工作强度大、效率低下、数据共享困难等缺陷。在采用卫星遥感技术、全球定位系统和地理信息系统之后彻底改变了传统的工作方式；在数据采集与监视控制系统采用之前，主要的设备控制和主要参数的记录都是由工人手动控制，这种方式已经远远落后于信息化时代的要求；网络技术的应用彻底改变了传统的管理模式，数据、报表、文件的传输速度大大提高，大型服务器的应用为提高众多数据的管理效率和存储能力做出了极大的贡献，实现了基于网络的数据共享和部门协作；地理信息系统为长输管道所涉及的地理信息、环境参数、运行参数、资源等庞大的数字信息管理提供了重要的平台，为科学地决策和管理提供了基础。地理信息系统将遥感技术、数据收集系统、全球定位系统等多个数据源集成在一起，建立起基础地理信息数据库，保持了数据的完整性和现实性。
数字化管道建设在确定最佳线路走向、资源优化配置、灾害预测预警和运营风险管理中发挥极大的作用，数字化管道必将成为今后长输天然气管道建设的目标。
我国首条数字化管道
我国的首条数字化石油管道工程是西气东输冀宁支线工程。它纵贯华北、华东的冀、鲁、苏三省，连通环渤海的陕京二线和长江三角洲的西气东输两大天然气干线，有“现代能源京杭大运河”之称。它是西气东输工程的续建工程，全长1498公里，是陕京二线和西气东输管道的联络线，也是两条管线的后备保障线，同时更是我国第一条数字化多功能管道。
西气东输冀宁支线在设计之初就提出了“建设国内首条数字化管道”的设想。勘察设计期间利用卫星遥感与数字摄影测量技术进行选线，获取了管线两侧各200米范围内的沿线四维数据，并应用地理信息系统与全球定位系统，初步建立起了包括管道沿线地形、环境、人口、经济等内容的管道信息管理系统。该系统在施工阶段可提供多种服务，如管道建设者可以通过互联网查看不同比例管道及其沿线周边环境的直观信息，也可查看某一天、某一道工序环节的进度，甚至每道焊口的焊工信息、无损检测影像。冀宁线上的每根钢管都有完整的数据记录，从炼钢厂炉坯出厂到钢管厂制管，再到中转运输，最后到施工现场，每个环节都有可追溯性数据跟踪，可以查出焊工档案、X射线底片档案、焊口的坐标值及埋深等基本信息。这些数据全部存储在管道信息管理系统中，一旦出现问题，即可查出源头。
管道信息管理系统是冀宁管道建设与管理的数字化平台。该系统具有八大功能，包括设备采购及储运管理、施工进度管理、质量监控管理、总体调度管理、施工进度展示及空间数据管理、系统管理维护、信息发布以及数据输出。其中，施工进度功能较传统方式能够提前8小时展示进度日报，完全避免了手工计算日报产生的误差；空间数据管理功能通过采集站场、阀室、标志桩等实物的三维坐标，将它们转变成可视模拟图形，随时进行监控。