GIS技術在城市燃氣業務系統的應用

袁喻龍 萬暢

摘 要：天然氣是一種綠色、優質、低碳的能源。它已經成為我國能源體系的重要組成部分。同樣，燃氣行業發展相比于過去競爭日益激烈，由于管道設施逐漸老化、安全供應壓力持續加大，客戶群體進一步年輕化，市場監管對燃氣企業提出更高的要求。因此，在城市化的建設過程中，我們必須重視城市管網的建設，本文將GIS技術在燃氣各業務領域深度應用情況進行介紹。

關鍵詞：GIS技術;城市燃氣;管網;智慧運營

隨著燃氣行業的快速發展，燃氣企業的管網運維管理工作面臨著重大挑戰。如何保障燃氣的運營安全，提高對客戶的服務效率與水平，成為燃氣行業生產運營需要解決的問題。以GIS技術為核心，進行燃氣行業的信息化建設，輔助燃氣企業的高效、科學運營，已達成了行業共識。

1 什么是GIS技術

GIS是地理信息系統（Geographic Information System）的簡稱，它是結合地理學、地圖學以及遙感和計算機科學，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。GIS技術的核心優勢是對空間信息的管理、展示以及分析處理能力，為各類空間信息的綜合管理以及基于空間位置的綜合分析提供了重要的技術基礎。

2 GIS技術在城市燃氣業務系統中應用的必要性

燃氣行業的快速發展，伴隨著燃氣用戶數量、管道規模、使用量等的急劇增長。現階段，燃氣企業的運營管理面臨著管網資產家底不清、管網設施難以高效維護、燃氣泄漏無法及時發現、燃氣事故難以提前預警、事故發生后應急處置能力不足等問題。同時，在燃氣事故的提前預警與預防維護方面的能力較欠缺，事后的被動處置是目前燃氣業務運管管理中的普遍現狀。如何實現管網資產的精細化管理、業務高效運維、基于數據的挖掘分析，以提升燃氣運營的安全保障能力是燃氣企業需要實現的目標。

空間信息是事物的基本屬性信息，對于燃氣生產運營業務來講，除了業務本身的關聯關系之外，若要實現各類數據的綜合分析，需要基于空間化構建包含所有因素的大數據分析模型，那么，基于時間、空間信息進行描述和分析事件的相互關聯關系，顯得十分重要。

GIS作為空間信息管理、展示與處理分析的平臺，能夠實現對燃氣行業管網數據、運維業務、運營服務等綜合數據進行管理、展示、集成與挖掘分析，構建燃氣運行安全風險評估模型，變被動處置為主動預警防護，為燃氣行業的科學、高效、安全運營奠定堅實基礎。因此，GIS技術在整個燃氣行業的智慧運營過程中，具有非常重要的基礎性地位。

3 GIS技術如何在城市燃氣業務系統中進行應用

1）GIS技術在燃氣管網管理中的應用。燃氣管網是燃氣公司重要的基礎設施，具有規模大、拓撲結構復雜、埋在地下不可見等特點。傳統對燃氣管網資料的管理主要基于燃氣管網建設過程中積累的燃氣管網設計、竣工和設備等資料，在實際管網管理過程中，存在管網資料更新不及時、資料管理混亂、管網管理不直觀、無法進行管網數據的分析應用等問題。基于GIS技術，通過對管網現狀資料及普查資料的數字化處理與入庫來構建管網地理信息系統，可實現對管網材質與口徑等屬性信息、管網分布與拓撲關系等空間信息的可視化管理，幫助燃氣企業摸清家底。同時，借助GIS技術的空間分析處理能力，對燃氣管網數據（含管網圖形、管線、閥門等重點設施和用戶情況等資料）進行全面、準確的分析應用（爆管關閥分析、橫斷面分析等），為城市燃氣安全穩定運行和突發事件決策的依據。

2）GIS技術在管網運維業務中的應用。燃氣管網的巡檢、檢漏、搶修等是燃氣管網的日常運維業務。傳統對管網運維業務管理存在對工作的調度不夠科學高效、執行過程監管力度不強、缺乏對工作成果的量化考核與科學評價等問題。以巡檢管理為例來說，在傳統管理模式下，管理人員在進行巡檢計劃的制定時，主要依賴個人經驗和記憶，哪些位置可能沒有巡查到，或者是事件的高發區，便將這些區域作為巡檢的對象來制定計劃，在計劃制定的科學性和準確性上有所不足。同時管理人員在將巡檢計劃分派之后，巡檢人員是否有按計劃執行，管理人員缺乏有效的監管手段等等。GIS技術的引入，將為燃氣業務的運維管理提供一套科學的解決方案。管網業務運維的對象是燃氣管網，那么首先就需要準確的掌握燃氣管網設施的信息，基于GIS技術構建的管網地理信息系統，可以為燃氣管網運維業務的管理提供基礎的地圖與管網信息，所有的管網運維業務便可基于管網地圖進行開展與管理。同樣以巡檢管理為例進行說明，在制定巡檢計劃的時候，可根據系統中記錄的歷史巡檢區域與范圍直觀準確的了解巡檢的高發區與盲區，來科學、有針對性的制定巡檢計劃，同時可以通過選擇具體的設施設備對象（比如說閥門、消防栓），或者指定巡檢路線等方式，使巡檢計劃的制定更加的精細。巡檢人員在巡檢過程中，通過移動手持終端上的定位功能，實時上報空間位置信息，以幫助管理人員實時掌握巡檢人員的位置與軌跡，提高巡檢過程的監管力度。當巡檢人員發現異常事件時能夠通過APP端及時上報，管理人員可以直接掌握事件發生的準確位置，同時上報的異常信息將通過空間位置關系與對應的設施設備進行掛接，為后續設備健康狀態的評價以及空間大數據分析奠定良好基礎。GIS技術的應用為燃氣管網巡檢業務的精細化、可視化管理提供了良好的技術支撐。

3）GIS技術在SCADA調度中的應用。對管網設施運行狀態進行實時監控是保障管網安全運行的重要基礎，然而純粹的SCADA系統，在未與GIS技術相結合時，只是單獨的反映某個設施的運行狀態，其應用價值并未得到充分發揮。基于GIS技術，一方面可以借助管網地圖對監測點的分布以及監測數據可視化展示，并且將監測數據與對應設施進行掛接，為設施運行狀態的分析和預測提供基礎。另一方面，借助GIS技術的空間分析能力，對各監測點數據在時間與空間上的變化進行聯動分析，構建各監測點數據之間的影響模型，能夠為整個管網運行的安全預警與智能調度奠定技術基礎。

4）GIS技術在實現燃氣智慧運營中的應用。實現燃氣智慧運營是燃氣企業運營管理的最終目標，通過數據的集成與挖掘分析，構建各類分析模型，并基于模型分析結果來指導燃氣企業的管理決策，是智慧燃氣實現的主要方式。然而數據的集成與挖掘分析是建立在數據的共性與關聯性之上的，如何進行數據的融合分析一直以來也是燃氣智慧運營面臨的重要問題。時空信息作為事物的基礎信息，基于GIS技術的空間數據管理與分析功能，以空間信息為結合點，完成燃氣企業所有業務數據的有機融合，并進行大數據挖掘分析為燃氣智慧運營提供了新的解決思路。

以某領先的燃氣企業為例，在其業務與地圖的可視化融合上，企業將其生產運營數據與服務數據利用空間化聯結，并深度挖掘，能夠清晰獲取智慧運營、智慧服務、智慧銷售等板塊的分析數據，如市場潛力分析、客戶發展量粘度分析、建設費回款率分析、氣量年度分析、工程交付季度分析、客戶關系等內容。另外，基于地圖移動化場景應用，覆蓋公司內部作業人員、客戶、合作伙伴等，構建企業自身的核心生態圈。通過GIS技術，將所有業務數據進行關聯與分析，對管網運行安全風險進行評估、對事故進行提前預測、對業務運營可視化支撐等，將有效提高燃氣行業的智慧運營水平。

4 結束語

以GIS技術為核心，以空間信息為結合點來完成燃氣各項業務數據集成、關聯、挖掘分析，對管網運行安全風險進行評估、對事故進行提前預測、對業務運營可視化支撐等，將有效提高燃氣行業的智慧運營水平，最終實現燃氣業務的智慧運營，將成為智慧燃氣發展的必然方向。

參考文獻

[1]龐亮.淺述GIS技術在城市燃氣管網中的應用[J].科技風，2017（4）.

作者簡介

袁喻龍（1984-），男，漢，湖北十堰人，本科，武漢市天然氣有限公司，工程師，城市燃氣、gis技術。