淺談GIS系統(tǒng)在燃氣管網(wǎng)中的應(yīng)用

夏梓苡

隨著克拉瑪依市燃氣入戶工程穩(wěn)步推進，燃氣管網(wǎng)的巡檢與維護的工作量越來越大，這就對燃氣管網(wǎng)的管理提出了更高的要求，原有的人工（徒步、車輛）巡檢模式以及依靠巡線員記憶經(jīng)驗辨識管網(wǎng)走向、人工巡視與紙質(zhì)記錄數(shù)據(jù)結(jié)合的巡檢方式已不能適應(yīng)當(dāng)前燃氣管網(wǎng)運行管理需要，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，取而代之的是智能巡檢系統(tǒng)。本文探討了傳統(tǒng)線路巡檢方式與基于GIS的線路巡檢方式，詳細介紹了基于GIS的線路巡檢系統(tǒng)功能以及在克拉瑪依市燃氣公司中的應(yīng)用情況。

燃氣管線基本分布在人口商鋪、工廠、小區(qū)等人員密集的區(qū)域，天然氣具有易燃易爆等特點，埋于地下的管線具有隱蔽性，在社會安全方面存在潛在的危險，一旦出現(xiàn)故障，可能會造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，如近期頻繁發(fā)生的武漢、沈陽等地的燃氣爆炸事故，對人民生命和財產(chǎn)的重大損失，因此，強化燃氣管網(wǎng)的巡檢，及時消除各種隱患，避免管道事故的發(fā)生成為燃氣公司安全管理的重中之重。

一、GIS系統(tǒng)的特點

GIS是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是一種先進的計算機軟件技術(shù)，它是結(jié)合地理學(xué)、地圖學(xué)以及遙感和計算機科學(xué)，用以輸入、編輯、分析、儲存及顯示空間及其屬性的地理資料系統(tǒng)，能夠為企業(yè)提供強大的信息支持與服務(wù)。GIS是一種基于計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理。GIS 技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)已經(jīng)在各個行業(yè)得到了廣泛的運用。地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲和處理的信息是經(jīng)過地理編碼的，地理位置及與該位置有關(guān)的屬性成為信息檢索的重要部分。GIS系統(tǒng)在燃氣行業(yè)的應(yīng)用增加了保障管網(wǎng)安全運營的新途徑。

二、當(dāng)前管線巡檢方式對比

1.傳統(tǒng)線路巡檢方式

目前主要采用步巡+車巡的方式，步巡主要巡檢車輛不易進入的小區(qū)、市場等地，車巡主要巡查主管網(wǎng)街道等可以快速同行的地方。燃氣管網(wǎng)以往使用人工方式管理，采用人工巡視、手工記錄等方式，比如采用圖紙、圖表等形式記錄保存，工作效率低，且實現(xiàn)不了信息化管理，不利于后期查詢。另外，由于巡檢人員素質(zhì)參差不齊、責(zé)任心不強，經(jīng)常會出現(xiàn)空班漏檢現(xiàn)象。巡查人員及巡邏路線、時間、頻率、密度缺乏科學(xué)有效的監(jiān)督制約，巡查情況不易掌握，巡檢人員不能及時有效反映管道周邊隱患。巡查數(shù)據(jù)不能及時反饋給本單位及生產(chǎn)調(diào)度室，在發(fā)現(xiàn)異常情況時不能實時的將現(xiàn)場情況進行全面的反饋，數(shù)據(jù)也無法得到及時共享。

2.GIS的線路巡檢方式

充分利用現(xiàn)有的GIS系統(tǒng)等信息手段開展巡檢工作，GIS的燃氣管線管理系統(tǒng)以管道為對象，運用現(xiàn)代管理理念，采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、地理信息技術(shù)和計算機等技術(shù)，對天然氣管線及其附屬設(shè)施和其全域范圍內(nèi)的地理環(huán)境等信息資源進行一體化的采集、存儲、管理與分析，開發(fā)管線智能巡檢信息系統(tǒng)，為燃氣管道管理、運行、巡檢等提供有力的支持。GIS依其強大的空間管理和分析功能，為管道完整性管理提供科學(xué)依據(jù)，極大地促進了管道完整性管理，同時也可為不同層次的燃氣設(shè)備設(shè)施管理和服務(wù)人員提供提升業(yè)務(wù)技能和管理水平的有效手段，適應(yīng)新形勢，并使企業(yè)獲取更好的社會和經(jīng)濟效益。

三、GIS系統(tǒng)實現(xiàn)的功能及應(yīng)用

1.實時監(jiān)控

（1）管網(wǎng)信息統(tǒng)計，包括管網(wǎng)實時總里程，進行特定管段長度測量，在開展工作前通過系統(tǒng)充分掌握相關(guān)重點信息。

（2）管線運行信息管理：在實時監(jiān)控模塊中可以顯示主線、直線管徑及材質(zhì)，關(guān)鍵節(jié)點壓力溫度等全局性信息數(shù)據(jù)，由此可以了解到公司的基本運營情況。目前均以軟件自動采集更新方式錄入信息，可以做到實時顯示。

（3）巡檢定位：巡檢人員路線定位是通過每位巡檢人員在巡線過程中攜帶裝有智能采集軟件的手機向服務(wù)器上傳位置信息所產(chǎn)生的。同時，服務(wù)器將儲存每天的巡檢路線、時間點可供后期查看，并以此作為與外部單位或個人出現(xiàn)糾紛后的工作依據(jù)。

（4）實時數(shù)據(jù)及預(yù)警監(jiān)控：實時數(shù)據(jù)模塊將各節(jié)點壓力流量監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA），通過數(shù)據(jù)接口接入GIS系統(tǒng)，可在系統(tǒng)內(nèi)實時讀取SCADA數(shù)據(jù)，方便對工業(yè)公建用戶運行情況的監(jiān)管。同時為加強對工業(yè)用戶安全用氣的監(jiān)管，功能延伸開發(fā)中根據(jù)用戶設(shè)備安全壓力限值等數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中設(shè)定了報警提示，一旦壓力超標(biāo)或發(fā)生其他異常情況將通過系統(tǒng)內(nèi)報警方式提示相關(guān)人員進行排查。

（5）爆管分析。當(dāng)管網(wǎng)某個位置發(fā)生泄露時，對相應(yīng)的管段進行選中，則可迅速判斷需啟閉具體的控制閥門。

2.維護管理

維護管理的數(shù)據(jù)可通過兩種途徑生成，一是天然氣巡線檢測中心、生產(chǎn)調(diào)度科根據(jù)安全生產(chǎn)需求或季節(jié)性檢查要求，指派人員執(zhí)行維護工作，根據(jù)工作需要，利用采集終端進行管線錄入，由執(zhí)行人完成后將最終結(jié)果拍照并描述完成情況。二是巡線人員發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)異常情況后，通過“上報—隱患—處理”流程進行維護管理。

3.設(shè)備管理

設(shè)備管理方面針對城市燃氣管網(wǎng)管段、管件、閥井、閥門及調(diào)壓裝置等對象展開，設(shè)置了不同標(biāo)注方式，對各類管網(wǎng)設(shè)備進行屬性數(shù)據(jù)采集錄入，包括設(shè)備定位坐標(biāo)、設(shè)備編號、設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備相關(guān)類別、設(shè)備規(guī)格等，相關(guān)管理人員可根據(jù)提示信息，掌握關(guān)鍵設(shè)備的維護保養(yǎng)周期。同時可以實行分圖層顯示，突出某項重點信息，一目了然，便于分析決策。

三、燃氣管網(wǎng)GIS巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用

在燃氣管網(wǎng)上采用GIS巡檢系統(tǒng)，大大提高了工作效率，使原來管道巡檢數(shù)據(jù)無法有效采集、管道巡檢工作無法有效實時監(jiān)控得到解決，使傳統(tǒng)的工作方式得到了質(zhì)的提升和改變，保障燃氣管道系統(tǒng)的高效率、低故障率的安全運行，并能有效解決城市燃氣管網(wǎng)管理過程中所面臨的問題，為天然氣管道管理、運行、檢測、檢修和決策提供有力的支持，并使數(shù)據(jù)和信息得到及時、準(zhǔn)確、動態(tài)地更新，減少了人工作業(yè)，提高了企業(yè)的運營效率和管理創(chuàng)新能力?；贕IS的燃氣管線巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用為不同層次的燃氣設(shè)備設(shè)施管理和服務(wù)人員提供提升業(yè)務(wù)技能和管理水平的有效手段，提高管理的信息化和規(guī)范化，提高線路巡檢效率，最大程度的節(jié)約人力、物力資源，適應(yīng)新形勢，并使公司獲取更好的社會和經(jīng)濟效益。

四、結(jié)束語

基于GIS技術(shù)的管道巡檢管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)管道完整性、精細化管理，有力監(jiān)督管道巡檢計劃落實情況，清晰記錄巡檢過程的線路軌跡、管線的異常情況，以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的燃氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)從根本上將燃氣公司管網(wǎng)管理工作的復(fù)雜化轉(zhuǎn)變成簡單化的操作，在很大程度上提高了燃氣公司的安全生產(chǎn)和運營效率，同時提升了應(yīng)對突發(fā)事件的處理能力和響應(yīng)速度。而GIS系統(tǒng)的建設(shè)是一個長期的過程，只有在使用的過程中對系統(tǒng)不斷進行完善、對燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)及時更新才能更好地實現(xiàn)GIS技術(shù)在燃氣行業(yè)中的價值。