哈爾濱燃氣管網地理信息系統的建設

欒志勇 王永剛

（哈爾濱中慶燃氣有限責任公司，黑龍江 哈爾濱150076）

1 前言

建立城市燃氣管網地理信息管理系統，是以GIS技術的飛速發展，特別是GIS技術在國內不同領域得到廣泛應用并取得良好效果作為前提和背景。

GIS技術起源于60年代，70年代末進入中國。進入90年代后，GIS技術在我國城市規劃、建設與管理方面已得到了廣泛使用，并取得了非常大的進步和應用開發經驗。全國600多個建制市已有近三分之一的城市已經或正在建立各種類型的GIS應用系統，直轄市、省會城市以及沿海開放城市幾乎都已建立了不同類型的系統。

2 問題的提出

2.1 適應企業和市場需求

為適應哈爾濱中慶燃氣有限責任公司的發展需要，提高完善現代化管理水平，建立并使用燃氣管網地理信息系統勢在必行。該系統能為城市燃氣規劃、設計、施工、輸配調度、生產調度、設備維修、管網改造、搶險及安全供氣等工作提供各專業所需的信息資料。

由于缺乏先進的技術手段來采集及更新基礎數據，無法及時有效地提供現有管網和管網設備的現狀，及對供氣能力的分析預測，對管網的日常管理和發展中的許多問題也缺乏科學的管理和決策手段，如：哈爾濱市哪些區域還未供氣，發展新燃氣用戶或增加新燃氣設備后，會對周圍的現有用戶產生什么樣的影響；某地段用戶可以消耗多少氣，還需要多少氣等等，這些的問題都必須依靠先進的技術手段來提供科學的數據為決策服務。

燃氣行業的高危險性要求能對突發事故進行快速決策和搶修，將影響范圍減到最小，避免事故的進一步擴大。由于燃氣管網多埋于地下，且相鄰管線錯綜復雜，導致在進行搶修和決策時不能迅速分析判斷故障點和故障影響范圍。

2.2 現存問題

對于哈爾濱中慶燃氣有限責任公司目前對圖紙的管理存在一些問題：●紙張地圖很容易污損、撕壞、老化，難于保存,查詢時費時、費力、費事。●難于共享：由于信息沒有統一的格式、公司內部沒有統一的系統，所有數據沒有統一的管理和維護，導致公司內部各個部門之間共享地圖數據困難。●難于統計：由于數據資料數量很大，數據格式多樣化導致無法進行一致的數據統計。●難于分析：綜合查詢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足新建工程的燃氣需求時，沒有現時、直觀的資料，就必須花費大量的時間和人力物力。●隨著新增加用戶增多，燃氣管網分布圖文件也逐漸擴大，對計算機的配置要求也較高。●哈爾濱中慶燃氣現有的燃氣設計資料是以CAD格式存放的，建立系統時可以將這些資料作為地理資料的一部分進行管理和利用，例如：將設計圖直接嵌入管網圖中，作為更新信息來使管網地圖保持現時性。

鑒于以上原因，公司應盡快建立起《哈爾濱燃氣管網地理信息系統》，并將此系統作為公司管網管理系統的基礎信息平臺。

2.3 系統的實現

將公司目前及今后要建立的計算機系統與管網管理信息系統完整地結合在一起，建立公司核心的管網管理信息數據庫，把管網的圖形信息、屬性資料，乃至管網日常維護數據、燃氣用戶信息等都整合到數據庫中，實現公司統一的數據平臺，充分發揮圖文一體化系統的強大管理功能。

燃氣管網管理涉及規劃、設計、施工、維護、管理各部門，通過網絡實現燃氣管網信息資源共享、統一管理，在保證數據完整性、一致性的前提下，通過瀏覽系統，使公司所有相關人員無論是在辦公地點、搶險現場還是在異地查詢，均能通過局域網或遠程網絡快速查到所需的管網系統的實時圖形、屬性資料，以完成相應的維護、管理工作，預留與互聯網、無線網絡的接口，以適應應用的進一步發展。

將管網的規劃設計納入信息系統中，使設計部門在進行燃氣工程設計時能夠直接利用管網管理信息系統的最新數據，方便地進行各種查詢比對，完成設計圖，總圖科根據施工結束后的竣工圖對設計圖直接進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的數據失真。

將SCADA遙測系統與管網管理信息系統結合，及時對管網輸配系統進行分析計算，使調度指揮中心能直觀地在管線圖上看到整個管網的壓力分布及各點的屬性，為安全供氣提供調度依據。

3 總體目標

利用現代化的基于電子地理信息方式的技術手段，管理所轄區域內現有的燃氣管網和設備，在對各種燃氣設施進行計算機化管理的基礎上能夠迅速準確地提供現有管網的設計燃氣能力、實際燃氣能力、預留燃氣能力，為擴建改建燃氣工程提供科學準確的決策資料。

利用包括Web互聯網技術在內的多種手段，實現管網信息及用戶信息的統一化管理，實現所有信息的企業級發布和共享。

3.1 系統功能目標：

背景地圖及其他專業管線圖形轉入數據庫，分層組織管理（道路，重要地物，綠地河流，高、中、低壓管網，燃氣調壓站、柜、箱，變徑點等圖層）。并將這些圖層以圖形字典的形式來進行高效的管理。

3.2 系統應用目標：

針對不同的應用對象，將系統分為燃氣管網業務管理子系統和燃氣管網信息發布子系統兩部分：

3.2.1 燃氣管網業務管理子系統

可以分為以下功能：●燃氣管網資料的輸入、加工、修改、存儲、輸出(繪制、打印)。●燃氣管網信息的查詢。●對突發事件做出快速響應，發生緊急情況時應關閉哪些閥門，同時顯示管段的高度或埋設深度、管徑、材質等數據，顯示受影響的范圍。●燃氣使用用戶圖形信息管理。●公司各部門可通過瀏覽器等方式進行業務工作

3.2.2 燃氣管網管理信息發布子系統

將所有管網信息在公司內部發布，并建立網站向社會發布有關管網信息。公司各部門可以通過瀏覽器等方式查詢所需要的管網信息。

4 實施方案

為了更好地實施“哈爾濱燃氣管網地理信息管理系統”的建設，考慮到該系統涉及到多種新技術領域，數據量非常大，一旦出現系統或軟件不兼容現象會損失極大，因此要想一步到位地建立該系統，無論是在軟件開發上還是在建設周期上都會得不償失，所以，在確保各種數據內容及各種技術之間能夠進行正確銜接的前提下，實現分階段、分期實施方案。

為了更好按系統建設要求，建議分二期來完成系統的建設：

4.1 一期工程

主要完成內容:●燃氣管網地理數據庫的建立。●開發桌面管理子系統。●開發發布管理子系統

4.2 二期工程

進一步進行系統功能的完善及擴展，完成與其它系統的整合。

5 系統建設的意義和目的

“哈爾濱燃氣管網地理信息管理系統”是一個全市范圍內的燃氣管網地理信息系統，依靠該系統對全市范圍內燃氣管線、閥門、調壓站、柜以及施工圖紙等資源進行統一管理和處理。主要目的在于通過加強資源管理和信息共享，及時提供所需的信息資源和各類數據的統計分析和輔助決策支持，有效地使用和保護管線、閥門、調壓站、柜等管網設施，防止人身及財產免受意外損失及傷害。該系統建成以后，一方面能對燃氣管網設施數據進行先進的數字化化管理，為燃氣管網的施工、運行、生產調度等提供準確、迅速、科學的依據，極大地提高了企業的管理水平；另一方面能改善管網設施的使用效率，提高了工作效率，增加經濟效益。哈爾濱燃氣管網地理信息系統的建立將對整個哈爾濱市城市地理信息系統的應用和推廣產生重要的影響。

[1]趙鳳斌,宋祥偉,吳國良,王秀英.城市燃氣管網GIS實現過程淺析，2006,(2):29～31

[2]彭世尼,周茂林.城市燃氣管網GIS系統的開發,天然氣工業,2006,(2):132～134

[3]哈爾濱市燃氣管網地理信息系統調研報告，沈陽金建數字城市軟件有限公司,2007