基于GIS的管道完整性數(shù)據(jù)維護更新的研究

劉亮兵 關(guān) 東 朱惠瑩

中煤航測遙感集團有限公司 陜西 西安 710199

陜西省地理空間信息工程技術(shù)研究中心 陜西 西安 710199

引言

管道完整性管理作為一種新的管理模式,是近年來重點推行的管道安全管理方式,為此通過多年的持續(xù)建設(shè),不斷完善完整性體系和程序文件,并建立與之配套的多個信息系統(tǒng)。系統(tǒng)用戶覆蓋了機關(guān)各處室和下屬管理處、基層站隊,通過對各類管道專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的采集、審核、匯總,為各級管理者提供了第一手的資料,進而科學(xué)輔助制定維修維護,不斷消除和降低管道安全的各類影響因素,確保管道安全運行。自開始建設(shè)管道完整性管理系統(tǒng)時,系統(tǒng)就非常重視管道完整性數(shù)據(jù)庫的建設(shè),對每一條管線都通過建設(shè)期和運營期的持續(xù)數(shù)據(jù)采集,希望達(dá)到數(shù)字化管道的目標(biāo),為各信息系統(tǒng)提供一個真實、完整和高現(xiàn)勢性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

1 研究內(nèi)容

1)分析各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),制定專題數(shù)據(jù)采集模板和技術(shù)要求。

3)開發(fā)專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)維護功能。

4)規(guī)范數(shù)據(jù)更新模式。

2 系統(tǒng)設(shè)計

該功能得研究先分析各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)內(nèi)容制定專題數(shù)據(jù)采集模板和技術(shù)要求,研究管道線路位置信息與GIS數(shù)據(jù)關(guān)系,繼而開發(fā)基于Web2.0頁面專題數(shù)據(jù)維護功能。

2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 本系統(tǒng)采用APDM 管線數(shù)據(jù)模型,用于存儲、收集和管線有關(guān)的信息。系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)更新和整體替換兩種數(shù)據(jù)維護模式。

1)對于數(shù)據(jù)增量式更新的情況,對于少量數(shù)據(jù)更新需求,可采用系統(tǒng)在線編輯的方式,在系統(tǒng)中查詢到需更新的記錄,在線修改數(shù)據(jù)記錄。

2)對于整體替換的情況,可采用EXCEL模板數(shù)據(jù)填寫,再將數(shù)據(jù)提交至系統(tǒng),進行數(shù)據(jù)的批量整體替換。在導(dǎo)入大數(shù)據(jù)量的專題數(shù)據(jù)時,充分估算文件傳輸、Excel數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)校驗、數(shù)據(jù)更新等各環(huán)節(jié)所需時間,建立一套合理且高效的機制,優(yōu)化校驗和更新算法,確保大數(shù)據(jù)量專題數(shù)據(jù)的Excel文件導(dǎo)入。

2.2 數(shù)據(jù)審核 該功能采用JPBM 流程框架,它覆蓋了業(yè)務(wù)流程管理、工作流、服務(wù)協(xié)作等領(lǐng)域的一個開源的、靈活的、易擴展的可執(zhí)行流程語言框架。JBPM 主要工作原理如下：

1)JBPM 的運行需要數(shù)據(jù)庫的支持,因此系統(tǒng)設(shè)計時要選定所用數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的初始化可以由JBPM 自動完成,也可以通過ant generate.ddl任務(wù)生成SQL語句,在j BPM 外部自己創(chuàng)建所需的表。

2)使用JPdl定義工作流,生成processdinination.x ml文件。

3)Ant create.pde生成pde包的工作目錄。將processdinination.x ml文件和其它需要的文件放在指定的目錄下,使用ant build.precess.archives生成pde包。

4)更改pde工作目錄/src/config/jbp m.properties的相關(guān)屬性,主要是設(shè)定相關(guān)的數(shù)據(jù)庫連接信息。注意要將數(shù)據(jù)庫的JDBC驅(qū)動放在pde工作目錄的lib目錄下。

5)Ant deploy.process.archives將剛才生成的pde部署到數(shù)據(jù)庫。實際上就是向數(shù)據(jù)庫插入一些相關(guān)數(shù)據(jù)。

6)利用JBPM API函數(shù)開發(fā)相應(yīng)的工作流程。

2.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 基層站隊工程師采用[樁+偏移量]模式實現(xiàn)專題數(shù)據(jù)定位信息的采集,而基于GIS的管道完整性數(shù)據(jù)庫則需要任何具有空間信息的要素必須以坐標(biāo)模式進行存儲和展示,因此需研究這兩種定位模式之間的轉(zhuǎn)換和管理。

在管道完整性數(shù)據(jù)庫中,高后果區(qū)要素被抽象為一系列二維點數(shù)據(jù)對,用(X,Y)坐標(biāo)來表示。這種靜態(tài)的表示方法有助于精確定位某一位置,并且在計算面積和距離等方面表現(xiàn)出良好的性能。而在管道日常業(yè)務(wù)管理中,除了缺陷點修復(fù)等需要精確定位的業(yè)務(wù)采用坐標(biāo)外,基本采用[樁+偏移量]的一維定位模式,可有效描述管道沿線的變化情況。這種定位模式,在GIS技術(shù)中即為線性參考,一種進行動態(tài)分段的方法,采用沿測量線性要素(如管道)的相對方位來存儲地理現(xiàn)象(事件),即用距離來定位沿線事件。因此需基于線性參考技術(shù)研究[樁+偏移量]一維定位模式,與XY坐標(biāo)二維定位模式之間的轉(zhuǎn)換。要實現(xiàn)[樁+偏移量]和空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換需要采用線性參考技術(shù),將要素的線性屬性轉(zhuǎn)換為空間坐標(biāo)位置。線性參考技術(shù)是根據(jù)屬性表中存儲的相對位置信息,以及相應(yīng)的線性數(shù)據(jù),動態(tài)計算出線性數(shù)據(jù)上相對位置所對應(yīng)的實際地理坐標(biāo)的過程。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)錄入 系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)的添加、編輯、刪除等操作。選擇相應(yīng)的操作方式,對數(shù)據(jù)進行處理。數(shù)據(jù)整理完成后,系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)進行自檢,對不符合要求的數(shù)據(jù)進行提醒,以供填報人員進行相應(yīng)的修改。

圖1 高后果區(qū)要素

4 總結(jié)

該項目根據(jù)基層人員的調(diào)研情況,結(jié)合管道維修維護,改線改造等日常業(yè)務(wù)的資料情況,提煉出可采集的管道專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)種類和信息項,規(guī)范現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集,并保證數(shù)據(jù)采集工作與管道日常業(yè)務(wù)緊密相關(guān),避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)無效或冗余等情況。