□浙江省測繪大隊 趙 祥 李 婷
淺談成品油管線信息數據智能化采集
□浙江省測繪大隊 趙 祥 李 婷
近年來,隨著經濟的穩步增長以及對能源需求的快速發展,成品油管道建設步伐加快,建設水平和規模都有很大程度的提高。政府部門及石化公司除了大力開展管道安全隱患的查找和整改外,同時積極運用信息化手段,提升長輸管道的建設和運行安全管理水平。管道的數據采集是信息化的重要組成部分,少數成品油管線架設管廊架,這部分利用傳統的測繪方法即可完成數據采集,而大多數管線會埋在地下,既安全又便于保存,受惡劣天氣影響小。
成品油管線涉及生產運輸,甚至國家戰略儲備,考慮其特殊性往往數據采集的范圍更廣一些,除了探測主管線與第三方管線外,還包括周邊環境敏感信息的調查和數據采集,管線本體信息資料的收集等,這樣形成的信息化數據庫相對更完善。
1.成品油管線原始檔案、資料缺失
現在施工埋設成品油管道的同時就能將實際管線數據采集完成,但是相對較老的管線資料可能僅存有設計圖紙,也有部分管線由于相關管理人員或部門調整,接管不當,從而導致地下管線資料缺失問題。在實際施工中,由于牽扯到征地拆遷賠償或者地質差異,往往存在臨時改線與設計圖紙不一致的問題。部分竣工圖紙的設計并非管線覆土前完成,且存在施工操作中的部分技術說明偏差。
2.探測干擾因素多
成品油管道均為鋼材,在城市地下管線探測中,地下管線錯綜復雜且材質不同,對于交叉或者相近的第三方管線,通常會采用靈敏度高、信號強的大功率探測設備,但其存在較強的干擾性能,不利于地下管線位置及埋深的探測。雖然部分混凝土管線中使用了示蹤線,但由于管徑差異及埋深不同,影響探測信號,造成測定結果的不確定,有時不得不利用管線井來判定。
地下管線探測工作的開展,必須遵循相關規范及操作程序,以確保工作的規范及管理的科學、有效。在地下管線探測中,基本操作流程為:搜集管線資料、實地考察、技術設計、儀器檢驗、實地調查、儀器探查、控制測量、管線點測量、管線圖編繪、地下管線數據庫與管理信息系統的建立。
▲對于成品油管線隱蔽點采用RD8000管線探測儀探測,同時利用GPSRTK采集管線坐標數據
其中,應特別注意在進行城市地下管線探測前,詳細搜集作業現場及周邊的相關管線資料,一般情況下所在地的規劃局都有備案,確保對現場實際情況有一個全面的認知。同時,要結合現場實際情況,選擇最合適的探測儀器及方法。
針對地下成品油管線的物性特點,可選用的儀器探查方法有:金屬管線儀探測法、地質雷達探測法、其他管線探測法(示蹤法、聲學探測法、信標探測法)、機械法和開挖法。
對于各類探測儀器及方法在管線探測中存在的不足,可結合實際探測需求及管線特征,通過規范管線規劃審批程序、加強竣工驗收監管、建立管線數據庫等方式,彌補其缺陷。對于已完成埋設的地下管線,可通過不同探測儀器及探測方法相結合,在反復探測及驗證的基礎上,實現管線探測的準確性。
首先要規范管線工程審批程序,加強對施工埋設過程的監管,重點檢查管線放樣、驗收等操作過程,對于其中發現的問題,及時督促糾正。其次綜合運用探測儀器,確定管線的具體埋深、埋設位置、走向,并采用探地雷達驗證探測結果;同時合理采用多種探測方法,對于埋深在2米以上,管徑小于200毫米的地下管線,可采用示蹤線、電磁感應等多種方法,探測出管線的埋深、埋設位置及走向。其中,在管線走向上,通過聲波傳導探測,在管線埋設位置及埋深上,采用開挖、扦探方法進行驗證。最后加強竣工驗收環節,在完成地下管線的檢測任務后,形成完整的地下管線信息系統,便于對地下管線整體管理。對于改線或新建的地下管線,應及時完善相關的地下管線檔案資料,并更新管線信息系統,確保地下管線系統信息的完整、全面。
相比其他傳輸管線,成品油管線需要更高的安全性、可靠性、高效性。因此除了在埋設施工過程中要嚴格按照設計規范保質保量的完成外,后期運營維護需要更全面細致,所以對成品油管線周邊環境信息的調繪非常重要。如果管線出現意外情況,那么管線周邊各個單位集體可以立即做出反應,將人員財產損失降到最小。
1.周邊環境信息主要采集內容
根據成品油管線周邊敏感程度及重要程度,收集信息的范圍也分為若干。比如主管線15米范圍內需要采集調繪第三方管線及三樁一牌,第三方管線同樣需要采集坐標、埋深、材質、管徑等;50米范圍內需要調繪鐵路、公路、隧道、水工保護等,考慮到這些大型工程可能對管線的影響;200米范圍內需要調繪居民、湖泊、河流、建筑物等,一旦成品油管線有泄漏或突發情況,附近居民可盡快撤離,水源可能會受到污染并采取措施;2公里范圍內需要調繪采集政府單位、環境監測單位、密集居民區、自然保護區等;50公里范圍內需要采集調繪搶維修隊伍、社會專業應急救援隊伍、沿線搶險資源、消防單位、醫院、公安單位、環境敏感信息等,應急預案啟動時可以迅速做出反應,必要時可以調動周邊縣市區的救援力量。
2.周邊環境信息主要采集方法
調繪前先下載地圖,根據影像圖和已有資料標記出興趣點,采集出經緯度坐標。外業調繪時采用便攜式手持GPS,對之前預標注的興趣點進行實地核實,對未標注的興趣點要進行標注并采集坐標數據。此外,興趣點的差別還在于附屬信息的調查。例如居民區的調查包括常駐人口、老弱病殘的人口、社區街道負責人及聯系方式;建筑物需要調查數量、高層建筑的數量;河流、湖泊需要調查主管單位及負責人聯系方式;搶維修隊伍、社會專業應急救援隊伍、消防單位、醫院、公安單位需要調查人員及設備數量,評估其具體救援能力。
施工單位在埋設成品油管線的同時都會記錄施工過程,包括原材料的規格性質。信息智能化也需要將管線本體信息錄入其中,包括每段管道長度、直徑、彎頭、拐角、焊縫點坐標等等,老舊管線資料的丟失會造成重新推算整個信息數據,從泵站出口連接第一個焊縫開始計算,根據管長、探測埋深計算坐標。此外三樁一牌、站場閥室、儀器設備均需收集資料,將信息數據整合。
成品油管線信息數據最終以三維模型和影像圖相結合展現,以便管理人員更直觀地控制到每個環節,譬如查詢管道間焊縫的工藝、作業時間人員,甚至遇到緊急情況定位管線具體坐標,啟動應急預案,調動最近相關部門人員救援等。
同世界一流水平相比,我國成品油管線建設起步較晚,信息智能化相對落后。隨著信息時代高速發展,科技的不斷進步,信息的數據采集范圍會越來越廣泛,管線探測趨于精密化、便捷化、高效化,周邊環境信息調繪更全面,管線本體信息涉及內容更細致,同時所有信息數據將高度智能化,可以更直觀更系統地監控各個環節。隨著信息智能化的不斷發展,當地管線職能部門可將所有管線信息進行整合,資源共享,建立一套完整的管線數據庫,及時更新改建新建管線信息,做到有備無患。