基于GIS的安全監管平臺在油氣管網中的應用

徐 馳

東北石油管道有限公司 遼寧 沈陽 110031

1 概述

GIS:是地理信息系統的縮寫,即Geographic Information System。在近幾年里發展非常迅速,憑借其天然的可視化效果、富含的大數據量、及其分析功能等,被廣泛應用于各個領域。

課題針對地方政府對轄區內各單位運行的油氣管道實施統一監管的需求,在現有中石油管道完整性成果基礎上,研究制定適合地方政府監管的GIS數據標準及管網數據采集標準,開發一套油氣管網安全監管平臺軟件,強化作業計劃、預防預警、應急資源調配、應急救援、事故處置、管道保駕隊伍建設等內容,更好地推動政府+油氣企業+搶維修企業聯合保駕模式,并掌握各管道公司維搶修作業計劃的市場信息,帶動搶維修安全服務產業發展。

2 主要研究內容

(1)研究制定基于監管部門管理油氣企業數據的接入及采集標準

基于監管部門需求,在所轄油氣企業的多源數據中,實現政府監管部門對安全管控數據信息在授權范圍內進行提取,融合匯總,制訂數據接入及采集標準,加強政府管控數據的規范化及標準化[1]。

(2)基于政府監管部門的油氣管網安全信息監管平臺研究

基于政府監管部門對地方油氣企業管理要求,開發一套油氣管網安全信息監管平臺軟件,強化作業計劃、預防預警、應急資源調配、應急救援、事故處置、管道保駕隊伍建設等內容為基礎的軟件平臺,實現對地方油氣管道進行全面有效的數字化、智慧化管理,提升管理手段與水平。

(3)CTI技術在應急搶險語音調度指揮的研究

根據風險預測預警信息、事故事件信息,智能生成應急響應方案與語音調度系統聯動,通過語音調度熱線,上報事故情況,系統根據事故進行分析評級,并啟動相應的應急預案,自動撥打相關負責人電話,快速組織隊伍、設備進行搶險。

3 技術路線

《油氣管網安全信息監管系統》利用GIS技術、數據庫管理技術、NET技術、網絡技術,將基礎矢量地圖、油氣管網的相關專題地圖等數據管理起來,并利用的GIS技術將空間數據信息可視化的表達出來。充分利用數據庫技術對這些信息進行高效的管理,實現了油氣管網專題數據的可視化管理[2]。

系統以高起點、高標準、高性能、高質量為建設準則,在具體實施中體現實用、安全、開放、規范、可操作、可擴展、完整性等特性。系統開發使用的軟件情況:

數據庫平臺:數據庫使用Microsoft SQL Server 2012對屬性數據、空間數據進行有效管理。

GIS平臺:GIS平臺使用的是武漢中地的Mapgis平臺,對系統的地理空間數據進行管理、并通過Map GISSDE存放于SQL Server數據庫中,以便于數據的管理。

開發平臺:開發平臺采用微軟公司的.NET技術、openlayer技術、WEB Service技術,采用C#語言開發的應用網站及相應的處理程序,系統采用的是B/S的開發模式。

4 系統總體結構設計

《油氣管網安全信息監管系統》采用表現層、業務邏輯層和數據服務三層結構,采用面向對象的程序設計方法,以空間數據庫為核心,將GIS與油氣管網專題數據集成在一起,建立油氣管網安全信息監管系統[3]。

本系統由基礎GIS功能、基礎信息管理、高后果區、高風險段、作業計劃、巡檢管理、應急指揮、公文管理和門戶網站等幾部分組成。

5 系統功能

1)基礎GIS操作:基礎GIS操作,提供了地圖的瀏覽漫游功能,可實現地圖的放大、縮小、移動、更新、全圖、圖層控制、距離量算、面積量算、鷹眼、制圖輸出等功能,通過此功能用戶方便、快捷直觀的查看管線、管段、高風險段、高后果區的位置信息及周圍環境信息。

2)基礎信息管理:提供信息查詢,企事業單位、管道管理、設備設施、預案管理、應急保障等基礎信息的維護功能。實現專題信息的可視化展示,可查看指定范圍內的專題數據分布情況,可以實現專題信息的定位,查看周邊相關的環境信息,可以通過圈化范圍,查詢專題數據的分布情況和詳情。可以對各類專題數據進行的添加、刪除、修改和批量導入功能。

3)高后果區:提供高后果區的信息查詢、輔助分析、評估管理、重要目標、專題圖功能。可以在地圖上,展示轄區內現有高后果區的分布情況,每個高后果區影響的重點目標,查看發生事故時的應急預案。可以對高后果區進行評估分析,選中一個管段信息,在上面截取可能的高危區段,然后分析這個區段影響的高后果區范圍。疊加風險等級,重要目標,評估預測可能產生的后果范圍,基于模擬后果生成高后果區。

4)高風險段:提供信息查詢、高風險段的添加,編輯,查詢功能。高風險段添加,查詢高風險段所在的管段,定位到該管段所在的位置,畫出在該管段上可能的高風險段,添加相關信息,完成高風險段的添加。

5)作業計劃:提供信息查詢、年度,季度,月,臨時作業計劃管理。實現對作業計劃的錄入、修改、查詢,查看轄區內年度,季度,月內的作業計劃的分布情況。可按時間段進行作業計劃上報情況進行統計。

6)巡檢管理:提供信息查詢、巡檢任務、巡檢記錄、巡檢單位、巡檢隊伍、考核管理功能。對現有的巡檢單位、巡檢隊伍進行統一管理,實現巡檢單位和巡檢隊伍的添加、刪除和修改。同時對巡檢隊伍的日常功能進行記錄,添加巡檢任務,記錄已經完成的巡檢任務,月末、季末、年末對巡檢隊伍任務完成情況進行考評。

7)應急指揮:滿足對油氣管網圖片應急事件的指揮的需求,實現了從事件的發生、處理到結束,進行全程的記錄,在應急指揮過程中,提供輔助決策支持,定位到事故點,查看周邊應急隊伍、應急物資的分布情況,查看重點目標的分布情況、查看周邊的風險等級、查看周邊的管段、管線、設備設施的分布情況。給出應急隊伍到達現場的參考路線,生成應急預案。事后,可對整個應急事件處理過程進行推演,輔助領導事故處理情況進行總結。

8)公文管理:滿足組織內部公文流轉需求,實現了公文起草、公文發送、查詢、萬年歷等功能。

9)門戶網站:是本系統對外的門戶,具體包括平臺概況,業務動態,通知公告,政策法規,安全知識,企業成員,作業對比,資料下載,評比臺,通知公告,友情鏈接、明星會員、服務標兵、強維修企業信息等。

10)設置管理:提供整個網站正常運轉,必備部分,具體包括用戶管理、權限設置、用戶基本信息修改、密碼修改、系統異常日志、系統訪問量、服務訪問日志、系統訪問日志、備份恢復、注銷等功能。

6 系統特點

安全性:系統中通過對數據的加密處理實現的了數據的安全性,通過對用戶的權限控制保證了系統安全運行,從整體上保證了系統與數據的整體安全。

完整性:要求系統進行雙機熱備,以保證數據的完整性。

可靠性:要求系統能夠實現多用戶多任務實時操作,并能夠對用戶權限進行嚴格的設定,確保網絡安全可靠地運行,在系統運行中可選擇使用線程服務或隊列服務兩種,以保證在運行時系統不會因為使用資源過大而降低服務器的運行效率;

先進性:為保證系統的技術的先進性及系統使用周期,系統采用的所有軟、硬件遵循最新和最佳配合的原則;

開放性:系統采用國際上較為先進的REST技術對外開放,預留了部分接口,同時通過WEB SERVICE 對外圍開放其內核函數,實現系統的開放性。

可擴展性:開發中系統中的REST、WEB Servers、前端等各部分相對獨立,預留了可擴展的多方位接口,為日后系統更新和升級做了充足的擴展準備。

7 結論

基于GIS技術、數據庫技術、REST技術、openlayer、WEB Servers等先進技術實現的“油氣管網安全信息監管系統”全面、準確、直觀的反應出了油氣管網信息,為用戶提供了一個快捷、方便、實用的決策支持平臺,通過對各油氣管網的全面管理,提高了油氣管網管理的工作效率,使油氣管網管理工作實現了網絡化、科學化。

輸油氣管道運行過程中,其安全監管工作的重要性不言而喻,鑒于安全監管工作自身的難度、復雜程度等,建設開發《油氣管網安全信息監管系統》,全面管理油氣管道的安全監管信息,是進一步提升安全監管能力與水平的重要平臺,是降低工作強度的重要工具。系統將管道基礎信息,高后果區、高風險段、作業計劃、巡檢任務、應急搶維修隊伍與應急資源、組織機構等數據全部納入管理范圍,并集成了CTI自動撥打電話系統,提高了應急事件的處置效率,本系統具有較為廣闊的市場推廣能力和應用前景。