东北大学孙秋野教授：输油管网信息物理异常诊断
输油管网信息物理异常诊断是指：通过对输油管网设备采集数据的分析，完成管网运行状态的有效判断，并且及时发现信息网络中的传输中断或者错误异常，保证输油管网的安全运行。
管道运输，由于其具有运量大、密闭性好、安全系数高等优点，已经成为油品输送的主要运输方式之一。由于输油管道破裂会导致企业蒙受重大经济损失、造成严重环境污染以及社会不良影响，因此各国政府已经采取不同措施打击“偷油”现象。但是犯罪分子受到利益驱使，油品偷盗事件仍时有发生。如图1所示，在2019年1月18日，墨西哥中部伊达尔戈州一处输油管道遭到非法切割，不法分子实施“偷油”。并且在未及时发现和处理偷盗行为的情况下发生爆炸，截止到1月20日已造成85人死亡，58人受伤。从该事故造成的严重后果可以看出，作为工业信息物理系统的典型应用，输油管网系统的异常诊断具有重要意义，及时诊断出异常情况能够避免重大安全事故的发生。
墨西哥管道爆炸事故
输油管网信息物理异常诊断面临的挑战？输油管网系统的异常诊断，主要分为物理异常和信息异常。在管网输送油品到各个站场时，管网调控中心及相应站场会对站内阀门、主输泵等设备进行操作，由于此类操作有时会使管网数据产生类似泄漏情况的变化，并且可能会传播到管网沿线其他站场，因此如何区分工况调整和泄漏情况是管网信息物理异常面临的第一个挑战。此外，有时会因管道泄漏异常变化程度较小而难以发觉，所以针对微小泄漏变化的检测又是亟需解决的挑战之一。
相较于物理网络，信息网络的功能不断升级改造使得管网系统的可观测性不断增强，管网系统的功能和作用范围得到极大扩展。但是与此同时，信息网络也增加了管网系统的复杂性和不确定性，给管网系统带来新的安全问题。信息网络异常会导致管网系统设备失去控制造成甩泵、阀门关断等紧急运行情况，如果处置不当甚至会诱发连锁故障使得管网全线停输。因此，如何在管网实时运行过程中找到合适的方法完成信息异常检测，也是管网异常诊断面临的挑战。
管网信息物理系统结构
文章信息：马大中, 胡旭光, 孙秋野, 郑君, 王睿. 基于数据特征融合的管网信息物理异常诊断方法. 自动化学 , 2019, 45(1): 163-173.
