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2018-06-28
城市燃氣行業(yè)解決方案


 1. 燃氣管網(wǎng)普查及GIS系統建設的必要性

(一)圖檔資料缺失造成的問(wèn)題突出

1) 許多埋在地下的管線(xiàn)信息常常依靠工作人員的記憶,隨著(zhù)這些"活資料"的相繼退離,造成管線(xiàn)資料不同程度的流失。

2) 紙張地圖很容易污損、撕壞、老化,難于保存,查詢(xún)時(shí)費時(shí)、費力、費事。

3) 零散的管網(wǎng)竣工圖資料反映的是城市局部范圍的管網(wǎng)信息,不能反應全區概況,不利于管網(wǎng)的規劃。

(二)缺乏GIS管理系統帶來(lái)的工作不便

1) 查找資料效率較低:人工處理地圖及相關(guān)資料的速度很慢,尤其碰到一些緊急情況,如漏氣搶險時(shí),由于沒(méi)有現時(shí)、直觀(guān)的資料和快速的查詢(xún)手段,很難快速地確定應該關(guān)閉哪些閥門(mén),并判斷出相應的影響范圍。

2) 設備圖紙和臺賬分離:設備圖紙和臺賬分離,設備查找不方便、不直觀(guān),不利于設備資產(chǎn)的管理和維修維護管理。

3) 難于更新:紙質(zhì)的圖紙難于更新,管線(xiàn)改管、設備維修情況等內容不能及時(shí)準確地反映在圖紙資料上,導致圖紙與管線(xiàn)實(shí)際位置有出入,無(wú)法指導現場(chǎng)作業(yè)。

4) 難于共享:由于信息沒(méi)有統一的格式、企業(yè)內部沒(méi)有統一的系統,所有數據沒(méi)有統一的管理和維護,導致企業(yè)內部各個(gè)部門(mén)之間共享地圖數據困難。

5) 難于統計:由于數據資料數量很大,數據格式多樣化導致無(wú)法進(jìn)行一致的數據統計。

6) 難于分析:綜合查詢(xún)和分析在日常工作中占有較大比重,例如:人工判斷已有管道的燃氣能力能否滿(mǎn)足新建工程的用氣需求時(shí),沒(méi)有現時(shí)、直觀(guān)的資料,就必須花費大量的時(shí)間和人力物力。

(三)管網(wǎng)更新改造和漏損管理的需要

只有在管網(wǎng)普查、摸清家底,弄清楚現有管網(wǎng)結構的基礎上,才能夠制定科學(xué)的管網(wǎng)更新改造計劃,減少管網(wǎng)漏損率。

(四)非金屬管道的大量使用,急需建立竣工測繪和數據更新機制

對非金屬管道的探測至今仍是一個(gè)世界性的難題。多年的行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗讓我們認識到,對此問(wèn)題最好的解決辦法就是做好竣工測繪。管線(xiàn)覆土前進(jìn)行竣工測量可以準確的測量管線(xiàn)埋設位置、埋設深度、材質(zhì)、管徑、斷面尺寸、連接關(guān)系等。這樣可以基本杜絕管線(xiàn)的漏測、誤測情況。

燃氣公司每年新增和改造大量的管線(xiàn),如果不能實(shí)施竣工測繪,不使這些管線(xiàn)數據及時(shí)錄入管網(wǎng)數據庫,這些當前比較清晰的管線(xiàn)情況,再過(guò)一段時(shí)間卻會(huì )變得模糊起來(lái)。今后,燃氣公司將會(huì )花費成倍的人力、物力進(jìn)行探測也很難把這些管線(xiàn)資料弄準。

(五)國家政策要求

《國務(wù)院關(guān)于加強城市基礎設施建設的意見(jiàn)》(國發(fā)〔2013〕36號)以及《四川省人民政府辦公廳印發(fā)關(guān)于加快城鎮基礎設施建設實(shí)施意見(jiàn)的通知》(川辦發(fā)〔2014〕29號 )要求,“抓緊開(kāi)展市政地下管網(wǎng)普查,明確地下管網(wǎng)權屬和管理責任。加強城鎮燃氣、燃氣、電力、通信等各類(lèi)地下管網(wǎng)建設,優(yōu)先改造老舊管網(wǎng),降低管網(wǎng)漏損率?!?/span>

 《國務(wù)院安委會(huì )關(guān)于開(kāi)展油氣輸送管線(xiàn)等安全專(zhuān)項排查整治的緊急通知》(安委〔2013〕9號)要求:“七)查安全基礎管理情況。四查對穿(跨)越公共區域的管道是否進(jìn)行了普查并建立了檔案;五查是否建成了統一、完整的管道分布圖和安全管理信息系統等。在全面、深入、細致排查的基礎上,要加大隱患整改治理力度,對所有查出的問(wèn)題和隱患,要建立整改檔案,實(shí)行閉環(huán)管理,全面整改”。

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2. 燃氣管網(wǎng)GIS系統建設目標

鑒于以上原因,燃氣公司決定盡快建立起《燃氣管網(wǎng)地理信息系統》,并將此系統作為公司各業(yè)務(wù)系統的基礎信息平臺。將公司目前及今后要建立的計算機系統與管網(wǎng)管理信息系統完整地結合在一起,建立公司核心的管網(wǎng)管理信息數據庫,把管網(wǎng)的圖形信息、屬性資料,乃至管網(wǎng)日常維護數據、用戶(hù)信息等都整合到數據庫中,實(shí)現公司統一的數據平臺,充分發(fā)揮圖文一體化系統的強大管理功能。

燃氣管網(wǎng)管理涉及規劃、設計、施工、維護、管理各部門(mén),通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現燃氣管網(wǎng)信息資源共享、統一管理,在保證數據完整性、一致性的前提下,通過(guò)瀏覽系統,使公司所有相關(guān)人員無(wú)論是在辦公地點(diǎn)、搶險現場(chǎng)還是在異地查詢(xún),均能通過(guò)局域網(wǎng)或遠程網(wǎng)絡(luò )快速查到所需的管網(wǎng)系統的實(shí)時(shí)圖形、屬性資料,以完成相應的維護、管理工作,預留與互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的接口,以適應應用的進(jìn)一步發(fā)展。

將管網(wǎng)的規劃設計納入信息系統中,使設計部門(mén)在進(jìn)行燃氣工程設計時(shí)能夠直接利用管網(wǎng)管理信息系統的最新數據,方便地進(jìn)行各種查詢(xún)比對,完成設計圖。設計部根據施工結束后的竣工圖對設計圖直接進(jìn)行修改后可直接存入中心數據庫中,避免多次制圖可能帶來(lái)的數據失真。

將SCADA 遙測系統與管網(wǎng)管理信息系統結合,及時(shí)對管網(wǎng)輸配系統進(jìn)行分析計算,使調度指揮中心能直觀(guān)地在管線(xiàn)圖上看到整個(gè)管網(wǎng)的壓力分布及各點(diǎn)的屬性,為安全燃氣提供調度依據。


3. 燃氣管網(wǎng)GIS系統解決方案建議

針對以上問(wèn)題,我們建議的解決方案為:    

(一)首先,對現有管網(wǎng)進(jìn)行普查和探測定位

通過(guò)探測儀器對管網(wǎng)進(jìn)行定位,對定位結果采用測繪設備進(jìn)行精確測量,采集管網(wǎng)點(diǎn)的絕對坐標。在探查和測繪的基礎上,同步收集管網(wǎng)及附屬設施的臺帳信息(管徑、材質(zhì)、埋深等)。    

(二)第二,建立管網(wǎng)管理地理信息系統

提供數據更新維護工具,實(shí)現統計、查詢(xún)、分析等功能。

建立WEBGIS信息共享機制。公司各部門(mén)可以通過(guò)內部網(wǎng),采用瀏覽器方式直接方便的查詢(xún)、統計、分析和打印管網(wǎng)及附屬設施信息,實(shí)現管網(wǎng)設計、工程施工、搶險、維修等業(yè)務(wù)部門(mén)的信息共享。

(三)第三,建立管網(wǎng)動(dòng)態(tài)更新機制

對新建和改造管網(wǎng)在工程竣工時(shí)做好竣工測繪,實(shí)現管網(wǎng)及設施數據準確及時(shí)入庫;對已存在的管網(wǎng)資料也可以不斷進(jìn)行修正和完善。

建議公司自己購買(mǎi)測繪設備,對于新增及改造管網(wǎng),在竣工同時(shí),利用測繪設備對管線(xiàn)和設施進(jìn)行快速定位測繪、采集管網(wǎng)設施的相關(guān)屬性信息。由于定位信息記錄的是管線(xiàn)和附屬設置的絕對位置和標高,將來(lái)不會(huì )因為掩埋或周邊地物的改變造成查找的困難。


4. 燃氣管網(wǎng)GIS系統的主要功能

 建立管網(wǎng)GIS系統,實(shí)現對燃氣管網(wǎng)和設施的動(dòng)態(tài)管理(C/S),實(shí)現管網(wǎng)信息在公司相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)的共享和利用(B/S)。新建的管網(wǎng)GIS系統主要包括以下功能:

4.1. 基本的GIS操作功能

1)圖層管理

對各種地理空間信息進(jìn)行合理地分層分類(lèi)管理,可以靈活地定制各種顯示方案,提供對圖層的符號配置、比例尺設置、信息提示等,從而為用戶(hù)的圖形化操作提供配置管理。

2)地圖操作功能

系統可將基礎空間數據和各種專(zhuān)題數據圖層進(jìn)行分層疊加顯示,并提供對多地圖窗口的顯示控制功能。提供放大、縮小、平移等操作,用戶(hù)可在全區區范圍內進(jìn)行任意的漫游。

3)信息提示

當鼠標移到相應對象位置的時(shí)候,就會(huì )彈出一個(gè)文本框顯示此對象的信息,并可以預先設置提示信息。

4)量測工具

坐標量測、距離量測、面積量測等。

4.2. 數據采集與維護功能

4.2.1.數據采集

數據采集是指對基礎地理圖、設備的地理分布圖、燃氣管網(wǎng)線(xiàn)路圖等圖形數據及相關(guān)屬性數據的采集。系統提供多種上圖編輯方式:

(1)以竣工圖為底圖描圖方式編輯。

(2)外業(yè)測繪數據導入方式。系統還提供GPS、全站儀等測繪設備的接口,可以批量導入測繪數據結果并在系統中自動(dòng)生成管線(xiàn)等設備信息。

(3)竣工電子圖直接導入方式。

(4)竣工圖坐標錄入方式。

(5)手工圖形要素編輯上圖方式。

4.2.2.數據維護

數據維護的目的主要是負責建立和維護符合燃氣行業(yè)業(yè)務(wù)需求的,包含整個(gè)公司各種地理空間設備信息的數據體系。

數據維護工作主要包含兩部分的內容:燃氣行業(yè)的管網(wǎng)設施的維護和地圖的維護。數據維護管理的內容主要包括:

1)地理背景圖形的批量導入、轉換及編輯;

2)設備圖形(管線(xiàn)、閥門(mén)、調壓器等)的矢量化輸入及編輯,包括實(shí)體新增、編輯、刪除;

3)各種屬性數據的錄入和維護,包括屬性新增、編輯、刪除;

4)數據的檢查與驗證;

5)管線(xiàn)等設備的標注

4.2.3.數據轉換、輸入輸出功能

系統可以將MapInfo、AutoCAD、ArcInfo等格式的數據鏈接到系統中來(lái),輸入的數據包括空間數據、屬性數據、圖片(掃描文檔或照片等)、工(藝)程圖、流程圖、工程文檔、多媒體數據等。

4.3. 信息查詢(xún)及統計分析

查看設備屬性;

按屬性(比如:設備編號)查找定位設備;

按條件查詢(xún)設施、對查詢(xún)結果進(jìn)行定位(自動(dòng)將結果移動(dòng)到窗口中央);

? 可對建筑、街道、小區等地理資源信息進(jìn)行統計;

? 可對管線(xiàn)、管段、調壓箱、氣站、儲配站、閥井等管網(wǎng)資源的各種屬性和運行狀況進(jìn)行統計;

? 統計的條件包括可按地圖區域、按資源分類(lèi)、按所屬單位、按設備關(guān)聯(lián)屬性、按時(shí)間段等多種組合條件進(jìn)行統計。

? 統計報表可按固定格式輸出,也可由用戶(hù)自己定義表格格式,也可輸出到 Excel表和Word中進(jìn)行自由處理。

4.4. 繪圖輸出

? 實(shí)現對選定范圍的施工圖和統計查詢(xún)結果的打??;

? 系統支持專(zhuān)題圖和不同比例尺的繪圖輸出,也可以設置不同的紙圖比例尺;

? 支持生成預定義和專(zhuān)用的打印任務(wù),用戶(hù)能夠在打印任務(wù)里使用不同的圖例重新生成圖形符號;

? 支持工程設計所使用的各種標準圖幅和自定義的圖幅。

4.5. 輔助決策分析

橫縱剖面分析:系統根據管線(xiàn)埋深數據做出縱橫剖面,剖面處的位置屬性、管段埋深、管徑等數據自動(dòng)標注,直接反映管線(xiàn)在地下空間的相互位置關(guān)系;

爆管分析:當管網(wǎng)的某一點(diǎn)出現“爆管”或大面積泄漏的時(shí)候,可進(jìn)行爆管分析,分析出上級閥門(mén)、管線(xiàn)路徑和管閥后影響的區域,為搶險提供決策支持;

專(zhuān)題圖分析:可以按管徑、材質(zhì)、壓力等級等關(guān)鍵屬性設置專(zhuān)題圖顯示,可以更直觀(guān)的查看相關(guān)設備信息。

4.6. WEB GIS 信息共享

能夠通過(guò)公司內部網(wǎng)絡(luò )查看瀏覽城市地形圖、管網(wǎng)及設施(調壓器、閥門(mén)等)信息;

設備查找和定位。按屬性查找定位設備:可以按材質(zhì)查詢(xún),按管徑查詢(xún),按設備編號查詢(xún)等;

查詢(xún)統計:能夠根據設備屬性(管徑、材質(zhì)等)產(chǎn)生統計報表;

打印出圖。

4.7. 智能巡檢(含移動(dòng)手持端軟件)

1)巡線(xiàn)工手持移動(dòng)PDA到現場(chǎng),通過(guò)移動(dòng)GIS系統對管線(xiàn)進(jìn)行定位,用選擇法快速輸入巡查項目及結果,對安全隱患情況進(jìn)行拍照,及時(shí)上傳巡查結果到公司服務(wù)器上。

2) 后臺實(shí)時(shí)監控巡線(xiàn)情況(巡線(xiàn)時(shí)間、行走路線(xiàn)、異常情況等)。

3) 后天隱患查看及工單派工處理。

4) 巡檢及隱患情況統計分析報表。


5. 工作步驟和計劃

5.1. 準備階段

1)收集和了解電子地形圖的情況;

2)收集和了解老系統已經(jīng)建立電子檔案的管網(wǎng)數據情況;

3)收集和了解已竣工未建立電子檔案的的管網(wǎng)數據情況。

時(shí)間:1周。

5.2. 確定系統建設承擔單位

1)確定系統功能;

2)確定軟件平臺及配置;

3)系統承建商務(wù)談判。

時(shí)間:1個(gè)月。

5.3. 管網(wǎng)探測、數據入庫、軟件應用系統二次開(kāi)發(fā)

1)系統詳細需求分析;

2)GIS軟件二次開(kāi)發(fā);

3)已有數據的轉換和入庫;

4)管網(wǎng)外業(yè)探測,補測數據入庫。

時(shí)間:3個(gè)月。

5.4. 系統初步運行

1)入庫后的管網(wǎng)數據質(zhì)量檢查;

2)系統使用培訓。

時(shí)間:1個(gè)月。


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