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浅析燃气GIS系统在燃气运营管理上的应用
博燃网 胡荣海● 2018-03-09
  摘要:随着天然气的普及应用,,而且燃气管网分布在城市地面之下,它纵横交错,影响城市居民国计民生的命脉。然而长期以来,燃气管线资料的管理和利用是一直困扰着城市规划与建设的重大问题,施工或维护过程中燃气管线被损坏的事故屡见不鲜;燃气GIS系统应用能对突发事故进行快速决策和抢修,将影响范围减到最小、损失降到最低,避免事故的进一步扩大。燃气管网地理信息系统是以燃气管网为管理对象,综合运用GIS技术、CAD技术、数据库技术、网络技术等信息化技术实现对燃气管网信息的采集、录入、处理、存储、查询、分析、显示、更新、输出。建立起准确、完整的燃气管线档案和先进、实用的燃气管网地理信息管理系统是当务之急。本文针对GIS技术在城市燃气管网中的运用展开了分析与讨论,旨在为日后的城市燃气管网管理运营提供简单的借鉴。
 
  关键词:系统、地理信息、数据、管网
 
一、GIS的基本概念
  GIS是地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种先进的计算机软件技术,它是结合地理学、地图学以及遥感和计算机科学,用以输入、编辑、分析、储存及显示空间及其属性的地理资料系统,能够为企业提供强大的信息支持与服务。GIS是一种基于计算机的工具,它可以对空间信息进行分析和处理。GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。随着我国科学技术的快速发展,GIS技术已经在各个行业得到了广泛的运用。地理信息系统与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理的信息是经过地理编码的,地理位置及与该位置有关的属性成为信息检索的重要部分。
 
 二、GIS系统建设的原则与目标
  (一) 系统建设原则
  1、管网是燃气公司的血管。保证安全运营是基本原则;
  2、以业务为导向:燃气是主体,系统需要以业务为设计导向,以服务业务为目标;
  3、 以数据为基础:真实的数据是系统的基础,整个系统设计将围绕管网数据进行;
  4、 以集成为重点:集成是实现燃气信息化的关键,只有实现各个业务系统的集成、数据的共享才能真正实现燃气信息化;
  (二) 系统总体目标
  1、建立适合燃气公司现状和未来发展需要的燃气管网地理信息数据库;
  2、结合具体应用需求,利用相应的燃气管网地理信息系统软件,实现对燃气公司管网数据的有效使用和高效管理;
  3、构建一系列的硬件支撑平台,支持燃气公司管网地理信息系统的高效稳定运行;
  4、通过持续的数据维护,全面提升燃气公司管网信息数据平台的规划决策水平、管理水平,为燃气公司管网信息化的管理提供有效手段;
  5、燃气公司整体信息化建设,配合建立与其他业务系统的接口,实现数据共享,使燃气公司生产经营管理的各个环节通过信息化技术密切相联,实现燃气公司的最优化运营,逐步提高燃气公司的技术水平、管理水平。 
 
三、图纸管网管理模式存在的弊端
  1、 管网资料多以纸质形式保存:纸质管网图容易污损、老化,丢失难于保存,且不便于查询;
  2、 管网管理手段落后:采用传统的人工管理方法管理大量的管网资料,而管网新建改造工程不断增加,工程竣工资料难以及时地按规范形成,前清后乱矛盾突出。
  3、 管网信息难于共享:由于信息没有统一的格式、企业内部没有统一的系统,所有数据没有统一的管理和维护,导致企业内部各个部门之间无法共享管网信息。
  4、 图纸与管线实际位置有出入:由于城市不断扩建、改建,没有利用电子地图及城市坐标,管线走向、埋深、管线改管,设备维修情况等内容不能及时准确地反映在图纸资料上,导致竣工图与现场实际不符情况存在偏差。
  5、 管网信息难以统计、分析:由于新旧管网图纸数据资料数量很大,且大都是纸质资料,不便于对管网数据进行统计分析。
  6、 查找资料效率较低,难以应对突发情况:遇到紧急情况时,图纸不全、人员离职、调岗等各种因素对管网地理信息丢失的潜在隐患;由于没有现时、直观的资料和快速的查询手段,很难快速地确定应该关闭哪些阀门,并判断出相应的影响范围,制定相应的应急措施。
 
四、 GIS系统的优势与主要功能
  (一)基本的GIS操作功能
  基本的GIS操作功能是整个系统的数据操作基础,包括:
  1、 图形管理功能
  对各种地理空间信息进行合理的分层分类管理,可根据需要灵活的定制各种显示方案,提供对图层的符号配置、比例尺配置、信息提示等,为用户的图形化操作提供配置管理。
  2、 地图浏览操作功能
  系统可将基础空间数据和各种专题数据图层进行分层叠加显示,并提供对多地图窗口的显示控制功能,包括:图形放大、缩小、平滑漫游等操作。
  3、 信息提示
  当鼠标移到相应对象的位置时,可弹出一个文本框显示此对象的信息。
  4、 坐标显示、测量功能
  提供对地图上任意点坐标的量测、两点间距离的量测、相关面积的量测、角度的量测等。
  (二) 管网数据的维护与管理
  系统提供了多种数据维护与管理的基本工具,维护与管理的内容包括:基础地形图图形的新增、修改、删除,基础地形图属性的编辑,管网设备的新增,修改,删除,管网设备属性的编辑、数据的检查与验证等。
   (三)数据处理功能
  系统可实现管线数据的批量处理、地形数据的批量处理、外业物探成果的批量处理、数据转换导出、GPS竣工测量数据导入等数据处理功能。
  (四) 管网设施的查询统计功能
  系统提供各种查询统计功能,提供图形点击查询、按属性条件查询、按区域查询、模糊地名查询、阀门查询、按压力查询、管道标识查询等多种查询方式。提供管线统计报表模块,利用该模块可根据用户自定义的条件,生成满足工作需要的各类报表,并可打印或导出。
  (五) 管网分析功能
  管网分析功能是系统分析功能中最重要的一个部分,它直接影响到系统的使用效果,包括:横剖面分析、纵剖面分析、垂直净距分析、水平净距分析、连通性分析、爆管分析等。
  (六) 辅助管理功能及事故追踪
系统可提供设备管理、巡检管理、维护管理、抢险抢修管理等功能模块,可以辅助管网管理部门的交叉施工管理及日常工作。系统提供管网维修基本信息录入功能,包括维修地点、维修管线的管径、损坏日期、损坏原因、损坏部位、修复日期等的录入。(如阀门),可以帮助我们实现管道连接性追踪、事故状态分析等功能。用于指导管网事故处理,增强事故反应能力,减少事故损失。在管网发生泄漏事故时迅速找出事故位置,自动给出最优阀门关闭方案及事故处理意见,迅速绘制出事故发生地点的管网图及必须关闭的阀门的栓点图,并可打印出停气用户名单。
  (七) 系统管理功能
  系统的管理包括用户管理、角色管理、数据的备份与恢复、系统日志管理、系统配置管理等。
 
五、 GIS系统与其他系统的集成
  GIS系统是管理燃气公司管网数据的统一平台,它要服务于燃气公司的其他部门必须要具有开放性的接口。系统采用SOA架构,以Web Service方式来实现与其它部门、其它业务系统的接口,达到数据共享的目的。包括与SCADA系统、GPS巡线系统、客户及呼叫系统等业务系统的集成。
 
六、 管网数据更新机制的建立
  为了保持GIS系统中管网数据的现势性,必须及时对新建或改建的管网信息进行采集,并及时更新到GIS系统中。管网数据采集可以通过两种方式实现,一种是委托专业测绘公司定期对燃气公司新建或改建管网进行测绘,由系统数据录入员将测绘数据及时录入系统;另一种方式则是由燃气公司配备测绘相关的设备及经过培训的测绘人员,由公司测绘人员在工程竣工时进行测绘,然后由系统数据录入人员将测绘数据录入系统。由于管网埋设后,管网的准确探测难度较大,特别是现在很多公司大量采用PE等非金属管材,对于此类管材目前缺乏有效的探测技术手段,因此燃气公司应建立有效的管网数据更新机制,确保GIS系统中管网数据的准确性、现势性。
 
七、结束语
  以GIS技术为基础的燃气管网地理信息系统从根本上将燃气公司管网管理工作的复杂化转变成简单化的操作,在很大程度上提高了燃气公司的安全生产和运营效率,同时提升了应对突发事件的处理能力和响应速度。而GIS系统的建设是一个长期的过程,只有在使用的过程中对系统不断进行完善、对燃气管网数据及时更新才能更好地实现GIS技术在燃气行业中的价值。
 
 
 
 
参考文献
  
[1] 熊伟等.地图符号化中的几个关键问题研究[J]·测绘科学技术学报,2006.01  
[2] 刘仁义等ArcGIS开发宝典【M】.北京:科学出版社2006 .07
[3] 白连明、储强、宋桂平.燃气地理信息系统的建设与应用.煤气与热力2010-3
[4] 李秀娟.浅谈GIS技术在燃气管网中的应用.四川燃气2016-06
 
 

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