GIS技术在燃气长输管道管理系统中的应用_林涛
探究GIS技术在城市燃气管网中的应用
探究GIS技术在城市燃气管网中的应用摘要：随着我国经济和社会的发展， GIS技术在各个领域得到了广泛的应用，城市天然气管道和设备的管理也正在朝着信息化、自动化、现代化的方向发展。
GIS技术在城市天然气管网运营中的应用，将极大地提高管理的效率，同时也是保障燃气系统安全运行的关键。
关键词：GIS技术;城市燃气管网;GIS数据库引言城市燃气管网信息化是利用先进的网络技术，通过各种数据采集与监测，实现对天然气管线的实时监测，并能及时获得有关的数据。
在现有技术中，信息化技术具有许多优势，在应用中，它的安全性和稳定性都是毋庸置疑的。
目前，我国城市天然气管网建设已广泛采用了信息化技术，该技术在天然气项目的施工、运营等各个环节中都起到了很大的作用。
此外，煤气管道系统还可以利用红外、GPS、激光扫描仪等多种信息传感装置，实现对管道的跟踪、监控和管理，从而推动工业互联网的发展。
一、关于GIS技术概述GIS是指利用计算机技术对空间信息进行采集、编辑、存储和展示的 GIS。
GIS技术是把数据库与图像处理技术相结合，使二者的优点融为一体。
GIS技术最初在测绘、资源、环境等方面得到了广泛的应用，后来发展到了城市规划、土地管理等方面。
GIS技术于80年代中期首次应用于我国的地下管道系统，在一线城市开展了 GIS技术的应用，使其在城市的管理和运营中得到了明显的改善，为相关部门的决策和管理工作提供了可靠的依据。
GIS技术是我国城市天然气管网发展的必然趋势，也是当前城市建设领域研究的热点。
由于 GIS技术可以改变传统的管网数据管理方式，利用 GIS系统，用户可以对整个城市的管网进行全面的了解，包括管网的半径、长度、规格、使用时间等。
同时，利用 GIS技术，用户可以通过电脑界面直观地了解管道铺设情况；通过 GIS的数据分析，可以让工作人员知道管道内的某个阀门会对周围的居民和整个管网造成什么样的影响，从而降低员工的工作量，从而提高燃气公司的管理水平。
探究GIS技术在城市燃气管网中的应用
探究GIS技术在城市燃气管网中的应用摘要：经济的发展，人们生活水平的提高，促进城镇化进程的加快。
随着城市化加深，城市燃气管网正努力朝着自动化、现代化方向发展，在此过程中，运用了大量的信息技术。
在城市燃气管网管理期间，应用GIS技术具有非常重要的现实意义，不仅大大提升了管理效率，而且还保证了城市燃气管网的长足发展。
本文就GIS技术在城市燃气管网中的应用展开探讨。
关键词：GIS技术；城市燃气管网；应用引言随着城市化的持续深入，城市燃气管网也朝着现代化和自动化的趋势发展，应用了大量信息技术，GIS技术也不例外。
在城市燃气管网的管理中，GIS技术具有较强的应用价值，可以提高管理的效率，保障城市燃气管网的安全运行。
1GIS技术概述GIS技术是一项综合性较高的技术，它立足于地理科学，在现代电子信息技术的支持下实现对地理空间数据库的建立，从而完成对于实际地理状况的实时模拟。
GIS以及其他现代化地理信息技术在建筑、航空、军事等领域的应用越来越多。
在非地理领域的应用中，GIS技术的最根本功能要求就是对于数据的采集与转换。
目前，随着我国城市燃气管网现代化建设水平的不断提高，各种现代化技术都被逐渐运用到我国城市燃气管网的建设中，GIS技术也是如此。
城市燃气管网对于GIS技术的应用有着十分积极的意义，能够有效提高城市燃气管网运行管理工作的信息化程度，提高管理工作的效率与质量。
2GIS技术在城市燃气管网中的应用范围2.1为燃气管道的铺设提供设计依据在实际情况中，城市燃气管网的建设工作是一项需要在具体的施工作业开始前先进行严格规划的一项工程。
因此，就需要相关设计人员在进行具体的操作前先对施工环境中的城区现状有着足够清楚的了解。
但是由于我国目前城市化进程的不断加快，往往施工单位所持有的城区图纸没有得到及时准确的更新，如果涉及人员在设计燃气管道铺设计划的过程中没有以准确的参数为依据，那么就很容易造成施工过程中出现问题。
因此，就需要GIS系统来为设计工作人员提供准确及时的城区建设现状。
地理信息系统在油气长输管道中的应用
形 进行 逐级 放 大 ，设 计 人员 可 以先在 ｌ： ００ ０或 ５ ０ １：１ ０ ００ ０地形 图 上进 行 线 路走 向 的选 定 工 作 ，然 后 在 １： ０ ０二维 和三 维影像 图上进行 具 体的定 线 ２０ 工作 。地 理信 息 系统可 以提供 创 建 、添加 及删 除节 点 的功能 ，设计 人 员可 以直 接在 系统 上将 管道走 向 画在 地 图上 ，然后将 地 理坐标 导 出为一 张 中线成 果
施 进 行 属 性 查 询 、空 间 定 位 以及 定 性 、定 量 的统 计 、
招 投标 图及 三 合一 图 。主要 内容是 按照 管道 里程 计 算 ，每公里 出一张包 括 管道 中线 、中线 两侧 一定 范 围 内的 １： ０ ０影像 图及其 注记 、该段 管线 本体 的 ２０ 属 性信 息 、管 道 纵 断 、管 道 埋 深 、设 计 人 、校 对
随着 管道设 计 的逐 步深入 ， 目前管 道设 计要 求 产 生一 些 方便 下阶段 工作 的成 果数 据 ，其 中就包 括
两 侧地形 、居 民地 及 河流道 路 等对 管道 安全 管理 构 成影 响的宽 度 。因此 ，管道 信 息管 理需 要有 大量 的 地 理属性 数 据 ，而这些 数据 需 要通 过地 图 的形式 展 示 出来才 更 有利 于管 理者决 策 ，这 就需 要一 个特 殊
２ ２ 施 工 阶 段 ．
分析 ；对 各类 图形 （ 包括 管 线 的横 断 面 图和纵 断 面
图 ）及 统 计 分 析 报 表 显 示 和 输 出 ；为 爆 管 、漏 水 事
故 的抢修 、维修 提供 关 闸方 案 ，派 工单 及 用 户停 水 通知单 ，从而实 现 管 网的信 息 化 管理 ，为 管 网 的改 造优化和 扩建提 供 辅助 决策 支 持 。通 过 地 理信 息 系 统 的集成 ，使得 管 网 图形库 、属 性数 据 库 及外 部 数
浅析GIS系统在燃气工程档案数字化管理中的应用
浅析GIS系统在燃气工程档案数字化管理中的应用摘要：GIS系统是一种集空间分析、数据管理、地图制图和可视化分析于一体的现代化信息技术系统，具有对空间和属性数据进行综合管理、空间关系的分析和空间信息的表达等优势。
在燃气工程档案数字化管理方面，GIS系统可以实现燃气工程档案管理数字化，为燃气企业提供更加全面、精准和高效的档案管理服务。
关键词：GIS系统；燃气工程档案；管理数字化；应用引言：随着信息技术的不断发展和进步，燃气工程档案数字化管理已经成为燃气企业发展的必然趋势。
燃气工程档案的数字化管理不仅可以提高管理效率和信息安全性，还可以方便信息的检索和共享，为燃气企业提供更加全面、精准和高效的档案管理服务。
而GIS系统作为一种现代化信息技术系统，可以在燃气工程档案数字化管理中发挥重要作用。
1.简介GIS系统GIS系统（地理信息系统）是一种专门用于地理空间数据处理、管理和分析的软件系统，它将地图、地球表面和地理位置信息与其他数据结合在一起，使用户可以根据空间关系进行数据查询、可视化、分析和决策支持。
GIS系统可以用于各种领域，如土地利用规划、环境监测、城市规划、交通管理、水资源管理、农业、林业、地质勘探等。
GIS系统通常由软件、硬件、数据和人员组成，其中包括GIS软件、GIS数据集、GPS仪器、数字化地图等。
近年来，随着地理空间信息技术的不断发展，GIS系统的应用越来越广泛。
2.燃气工程档案数字化管理的背景燃气工程档案是燃气企业在运营和管理过程中产生的各种技术资料和档案，包括燃气管道网络、燃气设施信息、燃气安全监测数据、设备维修保养记录等。
随着燃气工程的规模和复杂性不断增加，燃气企业需要对燃气工程档案进行有效的管理和维护，以确保燃气系统的运行安全和高效性。
传统的燃气工程档案管理方式主要依赖于人工收集、整理、存储和检索，存在着数据冗余、信息孤岛、难以共享等问题。
为了提高燃气工程档案管理的效率和质量，燃气企业需要采用数字化管理方式，即将燃气工程档案数字化，通过建立数字档案库和信息化平台，实现燃气工程档案数据的共享、协同和智能化管理。
GIS在供气管网管理中的应用
息 系统 ） 的简称 。 它是 建立 在 与地理 坐 标位 置有关 的
各类型信息库基础之上 ，可按照需要对信息进行有
目的 的分 析处 理 ，并 以一定 方式 表 达 出来 的应用 系
网 ）煤矿 资源 管理 、 、 农业 管 理 。 供 气管 网中 的主要 设 备 、 施有 ： 设 管线 、 门 、 阀 消
火 栓 、 表及其 他设 施 。 学 管理 这些设 备设 施需 要 气 科 以下信 息 ： 剖 面位 置 （ 对 ／ 对 ， 平 相 绝 重点 设 施 、 点 节 应 有 Ｇ Ｓ坐 标 ） 材 质 （ 家 、 Ｐ ； 厂 品种 等 ） 埋深 ； ； 周边 土 质 及相 关 设施 情况 ； 装 时 间 ； 行 状况 （ 故 障频 安 运 如 数） 。 等
１ 前 言
目前 ，燃气 公 司综合 管理 信息 系统建 设主 要矛 盾 集 中在 ： 人工 绘制 管 网竣 工 图 ， 速度 慢 ， 时效性 差 ， 不 能及时 反映经 常 变化 的管 网线 路 ； 人工抄 表 、 收费
的现状耗 费大量 的人 力物 力 ；手工 的管理模 式 和管
２ 地理信息系统 （ Ｉ） Ｇ Ｓ 技术概述
ｏ ｂ ｖ ｒ ｅ ｇ ｖ ｈ ｅ ｔｔ ｅｐ ａ ｏ ｔｅ ｉ ｆｒ ｔ ａｉｎ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｏ ａ ｏ ａ ｉｓ ｎ ａ ｏ ｅｗｏ ｋ ｗ ｉ ｅ ｔｅ ｔ ｎ ａｉ ｌｎ ｔ ｈ ｎｏ ｍａｉ ｔ ｏ ｓ ｃｉ ｆ ｓ ｃ ｍｐ ｎ ｅ ． ｖ ｚ ｏ ｒ ｏ ｇ Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｇ Ｓ ｙ ｒ Ｉ Ｇａ ｕ ｐｙ Ｐ ｐ ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｔ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ ｓ ｓｅ ｓｓ ｐ ｌ ｉ ｅ ｎ ｔ ｍａ ａ ｅ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｏ ｍａｉ ｙ ｔｍ ｏ
浅析基于GIS的燃气输配管网综合管理系统
浅析基于GIS的燃气输配管网综合管理系统作者：门伟来源：《山东工业技术》2017年第19期摘要：随着国内经济的不断发展，人们日常生活水平也在不断提高。
随着近年来我国对于天然气产业的大力发展，目前燃气输配管理系统信息化也在不断的提高与完善，这些管理系统的建立能够提高燃气企业的管理效率，提高企业的经济效益和管网运行的安全性。
地理信息管理系统（GIS）就是其中应用非常广泛的一种综合管理系统。
对于燃气输配系统管理属于一项系统性的工作，需要我们长时间不断地去完善，这样才能真正的为生产调度进行服务，从而保障整个燃气管网的安全、稳定、高效运行，最终使企业获得更多的经济效益和社会效益。
关键词：GIS；燃气输配管网；综合管理系统DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.19.112地理信息系统GIS能够将地图的视觉表达、空间分析功能与数据库有效的结合在一起，这样给我们提供了一种对空间数据的集管理、显示、分析、表达、查询为一体的智能化手段。
但是，目前我国的大多数燃气管网GIS功能非常单调，只是停留在最为基本的空间信息查询和基于设备台账的统计分析，并且单纯的GIS只能有效地管理一些静态数据，难以实现动态监测和分析管网的实时运行情况。
因此，对于我们现阶段研究来说，如何提高管网事故分析和应急决策管理能力具有重要意义。
1 GIS技术原理与特征GIS技术能够在燃气输配管网的管理中起到决策支持作用，在实际的应用中主要包括了信息分析、系统支持的特点。
通过地理编码形式，能够对系统管理中的地理位置及相关信息进行存储和处理，从而使之成为对地理性信息进行检索依据的主要管理系统。
实际的应用中在这一系统中，地理信息是通过空间位置参考与非位置数据，主要是由这两种主要信息形式及其他参考信息共同组成。
研究中发现GIS系统在实际的应用中主要具有两个主要特征，首先是地理性特征，既GIS系统管理主要是以当地的地理空间为基础开展工作。
GIS在长输管道安全上的应用
摘要长输管道系统是一个复杂的系统工程，涉及到上游的油气田、站场、管道、储库和下游的各个用户，任何一处出现问题都将影响到整个系统的运行。
一旦出现事故，很容易产生重大火灾事故甚至爆炸、中毒、污染环境、人员伤亡等严重的后果。
国内的压力管道安全监察工作起步比较晚，安全监察机构建立较迟，从而造成多年来长输管道一直处于部门区域管理的局面。
同先进国家相比，国内的施工安全质量、设备设计性能、运行管理水平存在较大的差距。
本文对影响长输管道安全的一些因素进行了分析，列出了近年来长输管道运行发生事故的原因以及带来的一些损失。
最后，基于计算机技术的发展以及地理信息系统在各个领域的应用，笔者又初步的探究了地理信息系统在长输管道系统的安全监测、风险分析以及事故救援等方面上的分析，讨论了如何利用地理信息系统实现上述环节，并且介绍了地理信息系统在长输管道安全上应用的优点。
关键词：长输管道安全；风险分析；事故救援；地理信息系统ABSTRACTLong-distance pipeline system is a complicated system engineering, involves to the upstream oil and gas fields, the station, pipes, reservoir and downstream users, any of the problems will affect the running of the whole system.Once an accident, it is easy to have a significant fire accidents and explosion, poisoning, environmental pollution, casualties and other serious consequences.Domestic pressure pipeline safety supervision work started late, safety supervision institutions to set up later, over the years has been in a long distance gas transmission pipeline is caused by the department of regional management pared with advanced countries,domestic construction safety and quality of design, equipment performance, operation and management level there is a big gap.In this paper, some factors affecting the safety of long-distance pipeline are analyzed, lists the running long distance gas transmission pipeline in recent years some of the cause of the accident and loss,.at last, based on the development of computer technology and geographic information systems in all areas of application, the author has a preliminary study of the geographic information system in the long-distance pipeline system of safety monitoring, risk analysis and the analysis of the accident rescue etc, discussed how to implement the above link using geographic information system, and introduces the geographic information system application in long-distance pipeline security advantages.Key words: long-distance pipeline safety；risk analysis, accident rescue；geographic information system目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1研究的背景及意义 (1)1.1.1研究的背景 (1)1.1.2研究的意义 (1)第2章长输管道的主要危险有害因素分析 (3)2.1储运介质危险有害因素分析 (3)2.2储运工艺危险有害因素辨识 (4)2.2.1设计不合理 (4)2.2.2施工质量问题 (5)2.2.3腐蚀失效 (6)2.2.4管道水击 (6)2.2.5 疲劳失效 (7)2.3环境危险有害因素辨识 (8)2.3.1自然环境危险有害因素辨识 (8)2.3.2社会环境危险有害因素分析 (8)2.4安全事故分析与典型事故案例 (9)2.5本章小结 (11)第3章地理信息系统 (13)3.1GIS的简介 (13)3.2 GIS的组成 (13)3.3GIS的功能 (13)3.4国内外GIS的发展历程 (15)3.4.1GIS的国外发展历程 (15)3.4.2GIS的国内发展历程 (15)3.5GIS的应用领域 (15)3.6GIS在国内外GIS在长输管道的应用现状 (17)3.7GIS在长输管道中的发展趋势 (17)第4章基于GIS的长输管道安全的初步探究 (19)4.1 油气管道的数字化与GIS技术 (19)4.2基于GIS技术的油气管道安全管理系统 (19)4.3基于GIS的油气管道事故隐患监控 (20)4.4基于GIS的油气管道事故紧急救援 (21)4.5基于GIS的油气管道风险评估 (22)第5章结论与展望 (25)5.1结论 (25)5.2不足与展望 (25)参考文献 (27)致谢 (28)第1章、绪论1.1研究的背景及意义1.1.1研究的背景作为五大运输方式之一的管道运输是石油天然气的主要运输方式，在石油工业中战友举足轻重的地位3。
GIS在油气长输管道完整性管理中的应用
GIS在油气长输管道完整性管理中的应用作者：卢茂林来源：《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2018年第2期【摘要】论文将就系统总体方案进行阐述，对系统数据库设计及应用效果展开分析，旨在发挥GIS 的优势，为提升油气管道完整性管理水平，保障管道受控状态提出方案参考。
【关键词】地理信息系统；油气传输管道；完整性评价【中图分类号】TE973 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）02-0035-021 系统总体方案基于GIS 的油气长输管道完整性管理系统由数据管理层、技术服务层及业务层组成，采用三层体系架构。
应用地理信息系统、全球定位系统、遥感系统（3S）和GPRS 移动通信技术、MIS 管理信息系统等多项技术，以GIS 为载体，运用甲骨文公司Oracle 数据库管理系统及微软银光Web 呈现技术（Microsoft SilverLight）开发用于分析油管完整性管理的应用系统。
其总体架构见图1。
油管完整性管理系统以主服务器和微处理器及信息存储系统作为硬件载体，结合Web 和2.5G 通讯基础应用和数据库管理系统构成基础结构支撑；在此基础上自下而上分别为数据管理层、技术支持层和业务应用层，其中数据管理层收集了GIS 地理信息系统数据库空间结构信息及POI 数据，还集成了环境经济数据库和评估指标库内信息。
油气长输管道完整性管理系统以管道中心线及配套设施作为主体，评估各类第三方因素指标，集成GIS 空间信息整合能力，为技术支持层分析管道完整性后续工作提供数据保障。
技术支持层按职能分工分为两部分：信息系统及完整性评价系统。
信息技术层囊括了工作流管理、权限管理、全球定位系统及2.5G 移动通信系统空间定位管理系统、接口模块、数据语音分析等维持系统运行技术保障系统；完整性评价系统包含地质灾害监控、效能评估、第三方破坏评估、腐蚀度评价等风险识别及完整性评价系统，对长输管道服役过程中可能存在的风险因素进行识别和评估，动态监控整体管道环境。
GIS在长输管道上的应用
GIS在长输管道上的应用刘欣;刘红伟【摘要】GIS(地理信息系统)提供地理信息服务,已在长输管道的设计、运行、检测维护中广泛应用.文中分别介绍了GIS在管道设计中的作用(可提高选线的准确性,节省人力、物力),以美国SunShine公司在管道选线中应用GIS为例说明；在运行中的作用(可提高数据管理的有效性),列举了美国Lake-head公司的应用情况；在管道检测、修复中的作用(可评估泄漏应急反应时间,最大限度地减少或避免管道泄漏),以国内新建日照-仪征管道为例说明.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】2页(P56-57)【关键词】长输管道;GIS;设计;运行;检测【作者】刘欣;刘红伟【作者单位】中国石化管道储运公司华东管道设计研究院,江苏徐州 221008;中国石化管道储运公司华东管道设计研究院,江苏徐州 221008【正文语种】中文【中图分类】TE8管道选线一般分为下列几步：采集数据并使用一定分辨率的地图，将路由宽度确定在一定范围(一般100～300 m)；选择最符合标准的主要、次要路由宽度；参考比例尺更细化的数字地图，结合项目具体情况，将路由宽度控制到较小范围；评估每条路由，选择出最理想的路由；运行GIS数据库，制成施工图。
在管道选线中使用GIS，主要用于集合、管理管道选线所需的大量数据。
首先采集相关数据，输入GIS数据库，同时核查数据的质量，采集的主要数据包括主要公路、河流、铁路、电力电缆、考古遗址、植被、濒临灭绝物种栖息地等。
采集这些数据的原始目标为：确定管道施工、运行对环境因素影响权重。
不论采用传统选线方法还是GIS技术，判断环境敏感性是选线的必然要求。
在管道选线过程中，GIS 一般都与CAD、GPS、遥感等结合应用，在将采集数据输入GIS数据库的同时，结合传统选址方法，将路由宽度确定在一定范围内，将备选路由中心线数字化，输入GIS数据库。
然后，根据具体情况，将更完整的数据叠加到GIS上，进一步缩小管道路由范围。
浅述GIS在燃气行业的应用
浅述GIS在燃气行业的应用摘要：随着社会的发展，各行各业对于GIS的要求越来越严格。
燃气行业也不例外，为了提高燃气管理的现代化水平和服务质量，降低供气运行成本，马鞍山燃气有限公司在引进先进的管理经验和资本的同时，也引进了香港中华煤气有限公司先进的技术手段，建立“马鞍山燃气管网地理信息系统”，为城市煤气规划、设计、施工、输配调度、生产调度、设备维修、管网改造、抢险及安全供气等作业提供所需的专业信息。
1．导言燃气行业的高危险性要求能对突发事故进行快速决策和抢修，将影响范围减到最小，避免事故的进一步扩大。
由于燃气管网多埋于地下，且相邻管线错综复杂，导致在进行抢修和决策时不能迅速分析判断故障点和故障影响范围。
GIS系统是将现有的燃气管网资料是以MapInfo格式存放的，建立系统时可以将这些资料作为地理资料的一部分进行管理和利用，例如：将管网图直接嵌入GIS中，作为更新信息来使管网地图保持现时性，从而充分了解全市管网和管网设备的运行情况，及时杜绝隐患，需对管网上的各种设施进行安全管理，如：对管网系统按照腐蚀情况，进行安全评估，给出管段的安全评估管理等级，指导管网的更新改造，保证管网的安全运行等。
对管网上各处的压力分布及管网内气体的流动，我公司需要用遥测系统和动态仿真系统来实现和模拟，这些系统都必须依赖本系统提供基本的地理信息作为平台基础。
“马鞍山燃气管网地理信息系统”是一个全市范围内的燃气管网地理信息系统，依靠该系统对全市范围内燃气管线、阀门、调压站以及施工图纸等资源进行统一管理和处理。
主要目的在于通过加强资源管理和信息共享，及时提供所需的信息资源和各类数据的统计分析和辅助决策支持，有效地使用和保护管线、阀门、调压站等管网设施，防止人身及财产免受意外损失及伤害。
该系统建成以后，一方面能对燃气管网设施数据进行先进的计算机化管理，极大地提高了企业的管理水平；另一方面能改善管网设施的使用效率，提高了工作效率，增加经济效益。
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燃气信息化GIS技术在燃气长输管道管理系统中的应用林 涛, 谭羽非(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)
摘 要: 用地理信息系统进行燃气长输管道的管理,可以提高燃气管道系统管理的质量和效率。用MapObjects结合C++Builder程序设计语言进行GIS操作平台的开发。该平台将燃气SCADA系统所搜集的管道系统信息记录到数据库中,在调度室实时直观地显示,便于操作人员对整个管道系统进行监控,提高长输管道的科学管理水平。 关键词: 地理信息系统; 燃气长输管道; 管理系统中图分类号:TU996 文献标识码:B 文章编号:1000-4416(2007)03-0043-03
ApplicationofGISTechnologyinManagementSystemofLong-distanceGasPipelineLINTao, TANYu-fei(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HaerbinInstituteofTechnology,Haerbin150090,China) Abstract: Thequalityandefficiencyofgaspipelinemanagementsystemcanbeimprovedbyusinggeographicinformationsystem(GIS)tomanagelong-distancegaspipeline.AGISplatformisdevelopedwithMapObjectsandC++Builderprogramminglanguage.Thisplatformsendsthepipelinesystemin-formationcollectedbySCADAsystematdatabaseanddisplaystheserecordsreal-timelyandaudio-visual-lyincontrolcenter,whichfacilitatestheoperatortomonitorthewholepipelinesystemandraisesthesci-entificmanagementleveloflong-distancegaspipeline. Keywords: geographicinformationsystem(GIS); long-distancegaspipeline; managementsystem
GIS(GeographyInformationSystem,地理信息系统)是一种以计算机科学为基础对地理信息进行管理和分析的工具,它为大型复杂系统各种信息的管理提供了技术支持,可以对系统信息进行检索、评价、管理、分析,可作为燃气长输管道信息管理、调度和制定计划的重要手段[1、2]。本文将针对已安装了燃气SCADA系统的长输管道,利用MapObjects结合C++Builder程序设计语言对整个管道系统进行GIS操作平台的二次开发,为操作人员应用燃气长输管道管理系统对整个管道系统进行科学调度提供便利。1 长输管道GIS的组成通常GIS的组成包括:硬件环境、软件环境和数据3部分。① 硬件环境:a.工业控制计算机。b.数据采集设备,包括现场传感器、变送器和配套仪表。c.数据通信传输设备,采用无线数据通信系统(美国MDS公司的SCADA系列数字电台)。d.GIS输入
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第27卷 第3期2007年3月煤气与热力GAS＆HEATVo.l27No.3Mar.2007输出设备,包括扫描仪、打印机、绘图仪等。② 软件环境:目前GIS的开发方式主要是利用高级程序语言结合GIS控件进行二次开发。本文设计的燃气长输管道GIS采用的高级程序语言为Borland公司的C++Builder5.0,组件式GIS控件为MapObjects,数据库软件采用Microsoft公司的Access数据库。③ 数据:数据主要包括地理空间数据和管道系统信息数据。地理空间数据包括长输管道沿线的各个分输站的经纬度坐标及高程,沿线管道的地理位置信息,管网拓扑关系等。管道系统信息数据主要是由燃气SCADA系统实时采集的信息,也包括历史信息记录及数理统计得到的各种信息。具体信息主要包括流量数据、压力数据、温度数据、设备状态参数等。2 组件式GIS操作平台设计目前GIS操作平台设计主要有两种方式,一种是完全自主开发,这种方式需要的人力和资金比较多,不适合中小型系统。另一种是利用组件式GIS技术进行二次开发,把系统要实现的各个功能分散到各种GIS控件上,利用高级程序语言,最终形成面向用户的GIS操作平台程序。MapObjects就是这类控件的一种。MapObjects是ActiveX控件的一种,它建立在COM(ComponentsObjectsModel,组件式对象模型)技术基础之上,结合了OLE(ObjectsLinkingandEmbedding,对象链接与嵌入)技术,本身是一种可编程、可重复使用的COM对象,它又包括了地理匹配、数据访问、地图显示等对象,可以与高级程序设计语言结合而实现一系列的建立。GIS操作平台的具体设计步骤如下:① 数据库的建立数据库主要保存地理空间数据和管道系统信息数据,即分为空间数据库和属性数据库两类。Ma-pObjects支持多种空间数据格式的文件,如shape、SDE、Arc/Info、Coverage等。考虑到实际工程中以AutoCAD绘制的图纸居多,先将CAD文件保存成dxf格式文件,以便MapObjects从中获取地理空间信息,还可以对图层、图块进行添加、编辑、删除各种操作。将获得的信息与Access数据库中的管道系统信息数据进行交互,就完成了数据库的建立。② 加载和操作图层通过dxf文件可以将整个长输管道系统的地理信息显示在MapObjects的地图显示对象Map上,要合理安排不同图层显示顺序,以及在各种比例尺下的显示状态,使图层的浏览更加人性化。为了方便调度中心人员操作,不仅要显示各个图层中的矢量地图,还要为地图添加全屏显示、放大缩小、漫游、导航图(也称鹰眼)等功能。③ 动态地图数据的显示、编辑燃气SCADA系统采集的实时压力、温度、流量数据可以在GIS操作平台上动态显示,操作人员可以方便地浏览各种数据信息,还可以对地形地物进行编辑,主要是对MapObjects控件中的点层、线层、面层中的对象实体进行访问并对其属性加以修改,以达到更新地理信息的目的[3]。
④ 进行数理统计及预测分析通过GIS操作平台可以对空间数据及属性数据进行查询、分析,进行各种累计量的计算或其他数理统计,并在GIS操作平台上加以直观体现。这些功能主要是通过对GIS数据库的操作实现,Access数据库可以按SQL语句进行条件查询,按日期等关键字段排序,这样就可以方便地检索出管理者所关心的数据,进而通过程序进行各种数理统计和预测分析,最后通过GIS操作平台,用图元属性表现出来。3 燃气长输管道管理系统的功能燃气长输管道管理系统的功能见图1。燃气长输管道管理系统的主要功能可以概括为以下几个方面:① 基础信息数据库GIS数据库与燃气SCADA系统相连,可自行更新采集的运行参数信息,也可以在GIS操作平台上人工操作,更改经纬度、高程等管道或管网的地理信息,实现系统信息的自动/手动处理。② 地理信息系统平台它包括图层操作、信息查询、数理统计3个主要部分。a.图层操作可以从CAD图中提取图元,获得dxf格式文件中的空间矢量信息。图层可以进行方便的浏览、添加、删除,图层还具有全屏显示、放大缩小、漫游、分层显示、按比例尺动态调整等一系列功能。此外,可
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第27卷 第3期 煤气与热力www.watergashea.tcom图1 燃气长输管道管理系统的功能Fig.1 Functionsofmanagementsystemoflong-distancegaspipeline以对图元进行编辑,在GIS操作平台上修改图元的属性,增加、编辑、删除地物。在选择地物方面提供了点选、框选、多边形选择、根据条件语句选择,还有两点空间/平面距离、折线长度、面积、周长等计算功能,地物信息显示及输出功能。b.信息查询基础信息查询就是访问基础信息数据库,获取当前系统运行的相关信息。历史信息查询可以根据需要对历史数据进行梳理,得到管理者所关心的参数的变化趋势,进而可以添加预测功能。条件数据查询可以根据一个或多个设定的条件对信息进行综合分析,比如日期、时间、某个参数的设定范围、某类地物的特殊属性等。c.数理统计可以进行各种数理统计方面的计算,如小时、日、月、年累计量及均值计算,还有压力等参数趋势分析、历史参数统计量计算等。所有的信息都能在平台上直观地用图形表示出来,具有图形信息显示功能。同时该平台可将全部的信息按照操作人员的要求进行统计报表的输出。③ 分析决策
a.燃气调度管理GIS操作平台具有超限报警功能,可以根据各个分输站的实时运行参数作出科学决策,控制长输管道的平稳运行。b.管道工艺方案通过对管道系统各类信息的综合分析,可以对各种管道的工艺方案作出科学合理的判断,避免出现与规划或更新的地理信息发生冲突。c.事故预警可以对管道系统进行可靠性分析,通过各种预警信息的收集,对可能发生的事故做到未雨绸缪。4 结语目前,燃气长输管道管理中的一个重要问题就是如何对众多的地理信息及各种运行参数信息进行有效管理,从而对整个管道系统进行科学监控、预测和调度。运用MapObjects等控件进行GIS操作平台的二次开发,结合燃气SCADA系统进行实时管理是一个灵活有效的方式。GIS技术可以通过数据库对空间数据和属性数据进行有效管理,并通过各种图形对象将其直观形象地显示出来,方便调度人员对管道系统整体把握,实时监控,提高了长输管道系统的科学管理水平,在实践中收到了良好的效果[4、5]。
参考文献:[1] 王,段常贵.GIS技术在燃气管网系统中的应用与拓展[J].煤气与热力,2003,23(11):691-693.[2] 郭章林,谷洪雁,刘海新,等.GIS在埋地燃气管道风险分析的应用[J].煤气与热力,2005,25(7):33-35.[3] 宋萍.城市天然气输配调度管理系统[J].煤气与热力,2002,22(2):138-140.[4] 杨亮洁,牟乃夏.燃气管网地理信息系统的网络分析[J].煤气与热力,2005,25(5):4-6.[5] 王涤波,陆新,张炳蔚.昆明市燃气管网管理信息系统的开发[J].煤气与热力,1999,19(5):32-35.
作者简介:林涛(1979- ), 男, 辽宁辽阳人, 博士生, 从事天然气地下储气数值模拟与动态分析研究。电话:(0451)86284535E-mail:lintao_79@163.com收稿日期:2006-08-10; 修回日期:2006-09-07