基于GIS的安全監(jiān)管平臺(tái)在油氣管網(wǎng)中的應(yīng)用

徐 馳

東北石油管道有限公司 遼寧 沈陽(yáng) 110031

1 概述

GIS:是地理信息系統(tǒng)的縮寫(xiě),即Geographic Information System。在近幾年里發(fā)展非常迅速,憑借其天然的可視化效果、富含的大數(shù)據(jù)量、及其分析功能等,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

課題針對(duì)地方政府對(duì)轄區(qū)內(nèi)各單位運(yùn)行的油氣管道實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)管的需求,在現(xiàn)有中石油管道完整性成果基礎(chǔ)上,研究制定適合地方政府監(jiān)管的GIS數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)一套油氣管網(wǎng)安全監(jiān)管平臺(tái)軟件,強(qiáng)化作業(yè)計(jì)劃、預(yù)防預(yù)警、應(yīng)急資源調(diào)配、應(yīng)急救援、事故處置、管道保駕隊(duì)伍建設(shè)等內(nèi)容,更好地推動(dòng)政府+油氣企業(yè)+搶維修企業(yè)聯(lián)合保駕模式,并掌握各管道公司維搶修作業(yè)計(jì)劃的市場(chǎng)信息,帶動(dòng)搶維修安全服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2 主要研究?jī)?nèi)容

(1)研究制定基于監(jiān)管部門管理油氣企業(yè)數(shù)據(jù)的接入及采集標(biāo)準(zhǔn)

基于監(jiān)管部門需求,在所轄油氣企業(yè)的多源數(shù)據(jù)中,實(shí)現(xiàn)政府監(jiān)管部門對(duì)安全管控?cái)?shù)據(jù)信息在授權(quán)范圍內(nèi)進(jìn)行提取,融合匯總,制訂數(shù)據(jù)接入及采集標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)政府管控?cái)?shù)據(jù)的規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化[1]。

(2)基于政府監(jiān)管部門的油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管平臺(tái)研究

基于政府監(jiān)管部門對(duì)地方油氣企業(yè)管理要求,開(kāi)發(fā)一套油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管平臺(tái)軟件,強(qiáng)化作業(yè)計(jì)劃、預(yù)防預(yù)警、應(yīng)急資源調(diào)配、應(yīng)急救援、事故處置、管道保駕隊(duì)伍建設(shè)等內(nèi)容為基礎(chǔ)的軟件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)地方油氣管道進(jìn)行全面有效的數(shù)字化、智慧化管理,提升管理手段與水平。

(3)CTI技術(shù)在應(yīng)急搶險(xiǎn)語(yǔ)音調(diào)度指揮的研究

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)預(yù)警信息、事故事件信息,智能生成應(yīng)急響應(yīng)方案與語(yǔ)音調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),通過(guò)語(yǔ)音調(diào)度熱線,上報(bào)事故情況,系統(tǒng)根據(jù)事故進(jìn)行分析評(píng)級(jí),并啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,自動(dòng)撥打相關(guān)負(fù)責(zé)人電話,快速組織隊(duì)伍、設(shè)備進(jìn)行搶險(xiǎn)。

3 技術(shù)路線

《油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管系統(tǒng)》利用GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)、NET技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將基礎(chǔ)矢量地圖、油氣管網(wǎng)的相關(guān)專題地圖等數(shù)據(jù)管理起來(lái),并利用的GIS技術(shù)將空間數(shù)據(jù)信息可視化的表達(dá)出來(lái)。充分利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)這些信息進(jìn)行高效的管理,實(shí)現(xiàn)了油氣管網(wǎng)專題數(shù)據(jù)的可視化管理[2]。

系統(tǒng)以高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高性能、高質(zhì)量為建設(shè)準(zhǔn)則,在具體實(shí)施中體現(xiàn)實(shí)用、安全、開(kāi)放、規(guī)范、可操作、可擴(kuò)展、完整性等特性。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用的軟件情況:

數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái):數(shù)據(jù)庫(kù)使用Microsoft SQL Server 2012對(duì)屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。

GIS平臺(tái):GIS平臺(tái)使用的是武漢中地的Mapgis平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、并通過(guò)Map GISSDE存放于SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便于數(shù)據(jù)的管理。

開(kāi)發(fā)平臺(tái):開(kāi)發(fā)平臺(tái)采用微軟公司的.NET技術(shù)、openlayer技術(shù)、WEB Service技術(shù),采用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的應(yīng)用網(wǎng)站及相應(yīng)的處理程序,系統(tǒng)采用的是B/S的開(kāi)發(fā)模式。

4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

《油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管系統(tǒng)》采用表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)服務(wù)三層結(jié)構(gòu),采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法,以空間數(shù)據(jù)庫(kù)為核心,將GIS與油氣管網(wǎng)專題數(shù)據(jù)集成在一起,建立油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管系統(tǒng)[3]。

本系統(tǒng)由基礎(chǔ)GIS功能、基礎(chǔ)信息管理、高后果區(qū)、高風(fēng)險(xiǎn)段、作業(yè)計(jì)劃、巡檢管理、應(yīng)急指揮、公文管理和門戶網(wǎng)站等幾部分組成。

5 系統(tǒng)功能

1)基礎(chǔ)GIS操作:基礎(chǔ)GIS操作,提供了地圖的瀏覽漫游功能,可實(shí)現(xiàn)地圖的放大、縮小、移動(dòng)、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(guò)此功能用戶方便、快捷直觀的查看管線、管段、高風(fēng)險(xiǎn)段、高后果區(qū)的位置信息及周圍環(huán)境信息。

2)基礎(chǔ)信息管理:提供信息查詢,企事業(yè)單位、管道管理、設(shè)備設(shè)施、預(yù)案管理、應(yīng)急保障等基礎(chǔ)信息的維護(hù)功能。實(shí)現(xiàn)專題信息的可視化展示,可查看指定范圍內(nèi)的專題數(shù)據(jù)分布情況,可以實(shí)現(xiàn)專題信息的定位,查看周邊相關(guān)的環(huán)境信息,可以通過(guò)圈化范圍,查詢專題數(shù)據(jù)的分布情況和詳情。可以對(duì)各類專題數(shù)據(jù)進(jìn)行的添加、刪除、修改和批量導(dǎo)入功能。

3)高后果區(qū):提供高后果區(qū)的信息查詢、輔助分析、評(píng)估管理、重要目標(biāo)、專題圖功能。可以在地圖上,展示轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)有高后果區(qū)的分布情況,每個(gè)高后果區(qū)影響的重點(diǎn)目標(biāo),查看發(fā)生事故時(shí)的應(yīng)急預(yù)案。可以對(duì)高后果區(qū)進(jìn)行評(píng)估分析,選中一個(gè)管段信息,在上面截取可能的高危區(qū)段,然后分析這個(gè)區(qū)段影響的高后果區(qū)范圍。疊加風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),重要目標(biāo),評(píng)估預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的后果范圍,基于模擬后果生成高后果區(qū)。

4)高風(fēng)險(xiǎn)段:提供信息查詢、高風(fēng)險(xiǎn)段的添加,編輯,查詢功能。高風(fēng)險(xiǎn)段添加,查詢高風(fēng)險(xiǎn)段所在的管段,定位到該管段所在的位置,畫(huà)出在該管段上可能的高風(fēng)險(xiǎn)段,添加相關(guān)信息,完成高風(fēng)險(xiǎn)段的添加。

5)作業(yè)計(jì)劃:提供信息查詢、年度,季度,月,臨時(shí)作業(yè)計(jì)劃管理。實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)計(jì)劃的錄入、修改、查詢,查看轄區(qū)內(nèi)年度,季度,月內(nèi)的作業(yè)計(jì)劃的分布情況。可按時(shí)間段進(jìn)行作業(yè)計(jì)劃上報(bào)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

6)巡檢管理:提供信息查詢、巡檢任務(wù)、巡檢記錄、巡檢單位、巡檢隊(duì)伍、考核管理功能。對(duì)現(xiàn)有的巡檢單位、巡檢隊(duì)伍進(jìn)行統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)巡檢單位和巡檢隊(duì)伍的添加、刪除和修改。同時(shí)對(duì)巡檢隊(duì)伍的日常功能進(jìn)行記錄,添加巡檢任務(wù),記錄已經(jīng)完成的巡檢任務(wù),月末、季末、年末對(duì)巡檢隊(duì)伍任務(wù)完成情況進(jìn)行考評(píng)。

7)應(yīng)急指揮:滿足對(duì)油氣管網(wǎng)圖片應(yīng)急事件的指揮的需求,實(shí)現(xiàn)了從事件的發(fā)生、處理到結(jié)束,進(jìn)行全程的記錄,在應(yīng)急指揮過(guò)程中,提供輔助決策支持,定位到事故點(diǎn),查看周邊應(yīng)急隊(duì)伍、應(yīng)急物資的分布情況,查看重點(diǎn)目標(biāo)的分布情況、查看周邊的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、查看周邊的管段、管線、設(shè)備設(shè)施的分布情況。給出應(yīng)急隊(duì)伍到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的參考路線,生成應(yīng)急預(yù)案。事后,可對(duì)整個(gè)應(yīng)急事件處理過(guò)程進(jìn)行推演,輔助領(lǐng)導(dǎo)事故處理情況進(jìn)行總結(jié)。

8)公文管理:滿足組織內(nèi)部公文流轉(zhuǎn)需求,實(shí)現(xiàn)了公文起草、公文發(fā)送、查詢、萬(wàn)年歷等功能。

9)門戶網(wǎng)站:是本系統(tǒng)對(duì)外的門戶,具體包括平臺(tái)概況,業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài),通知公告,政策法規(guī),安全知識(shí),企業(yè)成員,作業(yè)對(duì)比,資料下載,評(píng)比臺(tái),通知公告,友情鏈接、明星會(huì)員、服務(wù)標(biāo)兵、強(qiáng)維修企業(yè)信息等。

10)設(shè)置管理:提供整個(gè)網(wǎng)站正常運(yùn)轉(zhuǎn),必備部分,具體包括用戶管理、權(quán)限設(shè)置、用戶基本信息修改、密碼修改、系統(tǒng)異常日志、系統(tǒng)訪問(wèn)量、服務(wù)訪問(wèn)日志、系統(tǒng)訪問(wèn)日志、備份恢復(fù)、注銷等功能。

6 系統(tǒng)特點(diǎn)

安全性:系統(tǒng)中通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的加密處理實(shí)現(xiàn)的了數(shù)據(jù)的安全性,通過(guò)對(duì)用戶的權(quán)限控制保證了系統(tǒng)安全運(yùn)行,從整體上保證了系統(tǒng)與數(shù)據(jù)的整體安全。

完整性:要求系統(tǒng)進(jìn)行雙機(jī)熱備,以保證數(shù)據(jù)的完整性。

可靠性:要求系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多用戶多任務(wù)實(shí)時(shí)操作,并能夠?qū)τ脩魴?quán)限進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)定,確保網(wǎng)絡(luò)安全可靠地運(yùn)行,在系統(tǒng)運(yùn)行中可選擇使用線程服務(wù)或隊(duì)列服務(wù)兩種,以保證在運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)槭褂觅Y源過(guò)大而降低服務(wù)器的運(yùn)行效率;

先進(jìn)性:為保證系統(tǒng)的技術(shù)的先進(jìn)性及系統(tǒng)使用周期,系統(tǒng)采用的所有軟、硬件遵循最新和最佳配合的原則;

開(kāi)放性:系統(tǒng)采用國(guó)際上較為先進(jìn)的REST技術(shù)對(duì)外開(kāi)放,預(yù)留了部分接口,同時(shí)通過(guò)WEB SERVICE 對(duì)外圍開(kāi)放其內(nèi)核函數(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開(kāi)放性。

可擴(kuò)展性:開(kāi)發(fā)中系統(tǒng)中的REST、WEB Servers、前端等各部分相對(duì)獨(dú)立,預(yù)留了可擴(kuò)展的多方位接口,為日后系統(tǒng)更新和升級(jí)做了充足的擴(kuò)展準(zhǔn)備。

7 結(jié)論

基于GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、REST技術(shù)、openlayer、WEB Servers等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的“油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管系統(tǒng)”全面、準(zhǔn)確、直觀的反應(yīng)出了油氣管網(wǎng)信息,為用戶提供了一個(gè)快捷、方便、實(shí)用的決策支持平臺(tái),通過(guò)對(duì)各油氣管網(wǎng)的全面管理,提高了油氣管網(wǎng)管理的工作效率,使油氣管網(wǎng)管理工作實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、科學(xué)化。

輸油氣管道運(yùn)行過(guò)程中,其安全監(jiān)管工作的重要性不言而喻,鑒于安全監(jiān)管工作自身的難度、復(fù)雜程度等,建設(shè)開(kāi)發(fā)《油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管系統(tǒng)》,全面管理油氣管道的安全監(jiān)管信息,是進(jìn)一步提升安全監(jiān)管能力與水平的重要平臺(tái),是降低工作強(qiáng)度的重要工具。系統(tǒng)將管道基礎(chǔ)信息,高后果區(qū)、高風(fēng)險(xiǎn)段、作業(yè)計(jì)劃、巡檢任務(wù)、應(yīng)急搶維修隊(duì)伍與應(yīng)急資源、組織機(jī)構(gòu)等數(shù)據(jù)全部納入管理范圍,并集成了CTI自動(dòng)撥打電話系統(tǒng),提高了應(yīng)急事件的處置效率,本系統(tǒng)具有較為廣闊的市場(chǎng)推廣能力和應(yīng)用前景。