多系統(tǒng)融合的管道完整性平臺(tái)建設(shè)研究與實(shí)踐

呂紹航 賈嘉輝 孟鑫偉

摘要：本平臺(tái)遵循陜西省天然氣管道數(shù)據(jù)完整性規(guī)范，構(gòu)建了統(tǒng)一管道完整性數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理、完整性管理、安全監(jiān)控管理等子系統(tǒng)進(jìn)行了深度集成，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)源統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)服務(wù)共享，打破了各子系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)壁壘，聯(lián)通了企業(yè)從建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)期的各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，為企業(yè)管理者提供了完整的數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理平臺(tái)，提高了企業(yè)的綜合管理能力。

關(guān)鍵詞：天然氣;多系統(tǒng)融合;GIS;管道完整性

引言

由于天然氣管道輸送距離較長(zhǎng)，管道中途經(jīng)過(guò)的環(huán)境具有復(fù)雜性，各方面的因素都可能對(duì)管道運(yùn)輸產(chǎn)生影響并威脅管道安全，對(duì)國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅[1]。同時(shí)，天然氣管道周邊要素錯(cuò)綜復(fù)雜，不僅涉及大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，更有各類(lèi)空間數(shù)據(jù)，因此，建立一套以地理信息、管道運(yùn)營(yíng)、管道維護(hù)各類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，以管道完整性信息網(wǎng)絡(luò)為紐帶，以標(biāo)準(zhǔn)、制度和安全體系為保障，以管道生產(chǎn)、維護(hù)各項(xiàng)管理業(yè)務(wù)流程優(yōu)化為主線，以支撐管道決策為核心的一個(gè)互聯(lián)互通、貫穿上下的管道建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、決策支持和信息發(fā)布的多系統(tǒng)融合的管道完整性系統(tǒng)對(duì)管道進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和管理至關(guān)重要[2]。

1 研究?jī)?nèi)容

遵照陜西省天然氣管道完整性規(guī)范，使用可持續(xù)擴(kuò)展和優(yōu)化的信息化架構(gòu)，搭建了融合生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理、完整性管理、安全監(jiān)控管理三大業(yè)務(wù)領(lǐng)域的完整性平臺(tái)系統(tǒng)，提升了天然氣管網(wǎng)一體化監(jiān)管能力。具體內(nèi)容如下：

1）充分收集設(shè)計(jì)、施工、竣工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等階段數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)期數(shù)據(jù)和運(yùn)營(yíng)期數(shù)據(jù)的無(wú)縫銜接，實(shí)現(xiàn)管道數(shù)據(jù)集中展示及管道業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的全生命周期管理;2）通過(guò)智能管控一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了工程監(jiān)測(cè)、安全預(yù)警、應(yīng)急指揮統(tǒng)一協(xié)同管理;3）實(shí)現(xiàn)了管道地理信息數(shù)據(jù)和文檔資料數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)查詢、展示、打印導(dǎo)出等功能;4）實(shí)現(xiàn)了天然氣管道巡檢業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、分析等功能。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

多系統(tǒng)融合的管道完整性平臺(tái)是以管道完整性管理規(guī)范體系為基礎(chǔ)，采用國(guó)際先進(jìn)的軟件技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外最佳實(shí)踐，集成了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、完整性管理、安全監(jiān)控管理三大業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一體化管理平臺(tái)，保障天然氣管道全周期自動(dòng)化管理。

2.1 總體框架設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體、系統(tǒng)的分析，系統(tǒng)整體上采用B/S 架構(gòu)。系統(tǒng)構(gòu)建了四層體系架構(gòu)：基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、核心服務(wù)層和應(yīng)用層。

2.2 功能設(shè)計(jì)

該平臺(tái)融合了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、完整性管理、安全監(jiān)控三大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，主要包括以下幾個(gè)功能模塊：系統(tǒng)管理模塊、GIS基礎(chǔ)模塊、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模塊、安全監(jiān)控模塊、管道完整性管理模塊、巡檢業(yè)務(wù)模塊等功能模塊。

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和空間要素存儲(chǔ)引擎，采用APDM管線數(shù)據(jù)模型，用于存儲(chǔ)、收集和管線有關(guān)的信息。平臺(tái)將生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及管道完整性數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，統(tǒng)一管理，完成了該項(xiàng)目所涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作，并將多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)按照軟件開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，充分考慮系統(tǒng)的后續(xù)推廣，確保系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易用和高可擴(kuò)展性。

3.1 系統(tǒng)管理模塊

主要對(duì)系統(tǒng)中的閾值、用戶、單位、角色、功能、登錄日志、操作日志以及在線時(shí)長(zhǎng)等信息進(jìn)行統(tǒng)一管理。不僅可以對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行限制管理，同時(shí)可以對(duì)用戶在系統(tǒng)中的操作進(jìn)行痕跡管理。

3.2 GIS基礎(chǔ)模塊

實(shí)現(xiàn)了地圖放大、縮小和查看等基本功能;實(shí)現(xiàn)了底圖切換，專(zhuān)題地圖，圖層管理，地圖量測(cè)，打印輸出，視圖書(shū)簽等擴(kuò)展功能;完成了地理要素查詢、空間分析、站場(chǎng)樁距離量測(cè)、地圖標(biāo)繪等功能。

3.3 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模塊

實(shí)現(xiàn)了對(duì)天然氣管道生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況的管理，包含管道各站場(chǎng)進(jìn)出壓氣量、年累計(jì)進(jìn)氣量、年累計(jì)銷(xiāo)氣量、進(jìn)銷(xiāo)計(jì)劃對(duì)比及完成率以及各支線管存量、各站場(chǎng)壓力值等數(shù)據(jù)，并以大屏的形式進(jìn)行展示。

3.4 安全監(jiān)控模塊

實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并以大屏的形式展現(xiàn)。用戶可通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控大屏，隨時(shí)掌握管道安全信息，包含設(shè)備完好率、隱患點(diǎn)信息、綜合輸差分析圖、巡檢覆蓋率、巡檢出勤率、值班人員情況等信息。

3.5 管道完整性管理模塊

該模塊主要對(duì)管道完整性進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了管道數(shù)據(jù)的可視化、管道完整性全生命周期的管理。包括對(duì)管道風(fēng)險(xiǎn)、腐蝕防護(hù)、災(zāi)害防護(hù)、管道保護(hù)、高后果區(qū)等各方面進(jìn)行管理，同時(shí)也能對(duì)管道數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與整合，對(duì)管道風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別與評(píng)估等工作。

3.6 巡檢業(yè)務(wù)模塊

實(shí)現(xiàn)了對(duì)巡檢員巡檢業(yè)務(wù)的管理與監(jiān)控，在地圖界面可以對(duì)目前正在巡檢的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，點(diǎn)擊可查看巡檢軌跡，同時(shí)對(duì)巡檢關(guān)鍵點(diǎn)，上報(bào)隱患信息也可進(jìn)行展示。并且可查看巡檢報(bào)表、包括個(gè)人報(bào)表與單位報(bào)表。

4 總結(jié)

本研究依據(jù)陜西省天然氣管道完整性管理規(guī)范，將管道各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、清洗、入庫(kù)，通過(guò)開(kāi)展數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)可視化等功能，形成一套完整的數(shù)字資源共享服務(wù)。對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、完整性管理、安全監(jiān)控三大業(yè)務(wù)子系統(tǒng)進(jìn)行了深度融合，完成了從建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)期、從底層數(shù)據(jù)到上層應(yīng)用的完整性整合。為企業(yè)的生產(chǎn)各個(gè)過(guò)程提供數(shù)據(jù)支持和輔助決策，從而全面提升公司資源管理水平，為以后的智能管網(wǎng)建設(shè)提供平臺(tái)支持。

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