淺析管線信息管理系統(tǒng)

王建

[摘 要]本文在闡述管線信息管理系統(tǒng)產(chǎn)生背景的基礎(chǔ)上，介紹了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，通過利用GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，將管線空間位置及附屬屬性存入數(shù)據(jù)庫，以科學(xué)的手段實現(xiàn)管線數(shù)字化管理，能夠提高管線的管理水平和效率。

[關(guān)鍵詞]GIS系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫;C/S（客戶/服務(wù)器）

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.16.041

[中圖分類號]TP311.52;TM73 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2019）16-00-03

1 ? ? 系統(tǒng)產(chǎn)生背景

經(jīng)過長期的發(fā)展與建設(shè)，工廠各種管線設(shè)施縱橫交錯、分布廣泛。由于歷史的種種原因和落后的圖書檔案管理維護(hù)手段，造成管線數(shù)據(jù)資料不能及時更新和歸檔;經(jīng)常翻閱，圖紙破損、老化嚴(yán)重;很多時候以施工圖代替竣工圖，反映不出管線的真實現(xiàn)狀;管線分割在一張張圖紙上，不便于縱觀全局弄清管線的來龍去脈。隨著管線設(shè)施投資改造力度不斷加大，資料不全、信息不準(zhǔn)問題常常導(dǎo)致在施工過程中損傷管線，且在事故發(fā)生時，無法同時準(zhǔn)確提供多種、多幅管線資料，進(jìn)而造成決策遲緩，給工廠生產(chǎn)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化管理、信息化建設(shè)在工廠管理各個方面逐步推進(jìn)，因此，建立一套符合工廠工作模式的“管線信息管理系統(tǒng)”恰逢其時。

2 ? ? 系統(tǒng)概況

2.1 ? 系統(tǒng)組成

筆者通過對管線設(shè)施現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，對管線數(shù)字化管理需求層次進(jìn)行分析及對管線進(jìn)行數(shù)字化管理需要實現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行論證，建立了一套集管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、綜合查詢系統(tǒng)于一體的管線信息管理系統(tǒng)，主要通過關(guān)系式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（RDBMS）存儲數(shù)據(jù)、GIS（地理信息系統(tǒng)）以可視化形式表現(xiàn)各種結(jié)果、MIS（管理信息系統(tǒng)）管理各類數(shù)據(jù)信息、應(yīng)用平臺發(fā)布信息。

2.2 ? 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用Client/Server（客戶/服務(wù)器）﹢Browser/Server（瀏覽器/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)方式。此結(jié)構(gòu)能夠很好地滿足管線設(shè)施管理對電子地圖系統(tǒng)的需求，使系統(tǒng)具有良好的開放性和易擴(kuò)展性，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一管理，減少系統(tǒng)維護(hù)工作量，降低系統(tǒng)建設(shè)總體投資水平和運行維護(hù)費用。

2.3 ? 系統(tǒng)軟件開發(fā)

管線信息管理系統(tǒng)以面向?qū)ο蟮姆椒ǚ治龀稣麄€系統(tǒng)對象，然后用可視化的方法實現(xiàn)對對象的處理，使用三層結(jié)構(gòu)完成界面、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)開發(fā)。軟件開發(fā)平臺采用微軟公司的.NET數(shù)據(jù)庫平臺選擇SQL Server，應(yīng)用服務(wù)器平臺Windows Server，地理信息平臺MapInfo。軟件功能架構(gòu)按照C/S和B/S方式展現(xiàn)，將系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)分為地形圖數(shù)據(jù)、空間信息數(shù)據(jù)、管線信息數(shù)據(jù)等3類存入相應(yīng)數(shù)據(jù)庫。地形圖數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)各類地形背景地圖管理;空間信息數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對各類管線地圖、特征點地圖及管線附屬設(shè)施地圖管理;管線屬性信息數(shù)據(jù)庫是對地下管線屬性的管理。

2.4 ? 系統(tǒng)功能

管線信息管理系統(tǒng)主要由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)、信息查詢、統(tǒng)計分析、管線工況檢查、管線缺陷檢查、預(yù)警分析、地圖操作、管線維護(hù)和系統(tǒng)維護(hù)等10個單元模塊組成，主要功能簡介如下。

2.4.1 ? 數(shù)據(jù)維護(hù)

①管線地圖數(shù)據(jù)維護(hù)。通過地圖編輯平臺對相應(yīng)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪和更改，以適應(yīng)地理信息和屬性數(shù)據(jù)不斷變化的需要。②管線屬性數(shù)據(jù)維護(hù)。對各類管線、管線特征點及管線附屬設(shè)施的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪和更改。對于管線，除了本身的一些屬性信息外，還可以同時維護(hù)管線的檢修信息、事故信息。

2.4.2 ? 信息查詢

①管線信息查詢。按照管線名稱、管徑、類型、規(guī)格等查詢條件對各種管線進(jìn)行組合查詢，點擊某一條具體的管線可以在電子地圖上快速定位，并以突出顏色顯示。②管線特征點查詢。按照管線分類、特征點分類等查詢條件對各種管線的特征點進(jìn)行查詢。③管線附屬物查詢。按照管線分類、附屬物分類等查詢條件對各種管線的管點附屬物進(jìn)行查詢。

2.4.3 ? 管線信息統(tǒng)計

管線信息管理系統(tǒng)對各種管線屬性數(shù)據(jù)按條件進(jìn)行分類匯總統(tǒng)計。

2.4.4 ? 管線信息專題分析

管線信息管理系統(tǒng)按照管線類別列出各種管線的主題圖，將此管線對應(yīng)的特征點和管點附屬物空間信息一同顯示，使管線的分布情況一目了然。

2.4.5 ? 管線工況檢查功能

管線信息管理系統(tǒng)完成對各種管線的檢修信息、事故信息維護(hù)，可以錄入每條管線的檢修信息和事故信息，便于對管線運行情況進(jìn)行分析，并能夠產(chǎn)生檢修預(yù)警。根據(jù)最近的檢修信息，系統(tǒng)可以提示用戶哪些管線在什么時候需要進(jìn)行下次檢修;能夠匯總事故損失信息。根據(jù)管線事故信息可以統(tǒng)計某時間范圍內(nèi)的事故，列出損失情況。

2.4.6 ? GIS地圖操作功能

①按地圖配置信息分不同的顏色、層次、標(biāo)志文字進(jìn)行顯示。②分層瀏覽及文字標(biāo)注圖層開關(guān)功能。用戶可以控制地圖數(shù)據(jù)圖層的顯示狀態(tài)，也可以打開或關(guān)閉當(dāng)前地圖中的某一圖層的文字標(biāo)注。③提供多種地圖縮放及地圖選擇方式。④剖面分析。系統(tǒng)可以顯示管線的縱斷面圖，也可顯示任意切面的橫斷面圖?？v斷面指沿管線方向的一個截面，可以直觀考察管線的走向和坡度;橫斷面指垂直于管線位置的一個截面，在該截面中可以了解相鄰的空間位置信息。

3 ? ? 系統(tǒng)管理與維護(hù)

由于管線種類多，且分屬不同的部門管理與建設(shè)，為確保管線數(shù)據(jù)能夠得到及時準(zhǔn)確采集，就必須建立一套相應(yīng)行政管理制度，從“總則”“管理職責(zé)”“管理規(guī)定”“檢查與考核”4個方面進(jìn)行規(guī)范和約束，以保障系統(tǒng)正常運行。

3.1 ? 總則

闡述制定本制度的目的、意義及對與系統(tǒng)有關(guān)的“管線”“管線數(shù)據(jù)”“管線資料”及“項目主管單位”等進(jìn)行定義。

3.2 ? 管理職責(zé)

明確相關(guān)部門在系統(tǒng)運行和維護(hù)中應(yīng)該履行的職責(zé)。

3.3 ? 管理規(guī)定

3.3.1 ? 系統(tǒng)維護(hù)

管線信息管理系統(tǒng)的主管單位應(yīng)配備專職系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)系統(tǒng)日常管理和維護(hù)。

3.3.2 ? 信息查詢

通過流程梳理，繪制信息查詢流程，編制“管線信息查詢單”。施工項目涉及地面開挖工程的，項目主管單位在施工前必須督促施工單位填寫管線信息查詢單，到系統(tǒng)管理員處查詢施工地段的綜合管線信息，取得該地段綜合管線現(xiàn)狀資料后方可施工。

3.3.3 ? 數(shù)據(jù)采集

為保證管線數(shù)據(jù)采集的及時性和準(zhǔn)確性，企業(yè)應(yīng)繪制數(shù)據(jù)采集流程，編制“管線信息交付單”。完成管線施工項目主體工程后，施工質(zhì)量經(jīng)監(jiān)理、質(zhì)檢部門認(rèn)可，應(yīng)按以下流程采集管線數(shù)據(jù)。①施工單位通知管線技術(shù)主管部門到場，在其指導(dǎo)下采集管線信息數(shù)據(jù)。②采集的數(shù)據(jù)經(jīng)管線技術(shù)主管部門復(fù)核認(rèn)可簽字后報送系統(tǒng)管理員。③系統(tǒng)管理員對報送的管線信息數(shù)據(jù)進(jìn)行審定。④施工單位填寫管線信息交付單，并向系統(tǒng)管理員移交管線數(shù)據(jù)及相關(guān)資料。施工單位在施工過程中發(fā)現(xiàn)未建檔的管線，必須及時通知系統(tǒng)主管部門，由系統(tǒng)管理員通知相關(guān)管線技術(shù)主管人員進(jìn)行核實該管線的運行狀態(tài)、型號規(guī)格，測定其路徑、標(biāo)高等管線數(shù)據(jù)信息，并將該數(shù)據(jù)信息報送系統(tǒng)管理員錄入管線信息系統(tǒng)。

3.3.4 ? 數(shù)據(jù)錄入

系統(tǒng)管理員在接收施工單位移交的管線數(shù)據(jù)資料后，填寫數(shù)據(jù)錄入審簽單提交主管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后，將數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，將資料歸檔存放。

3.4 ? 檢查與考核

系統(tǒng)主管部門定期對管理制度的執(zhí)行情況進(jìn)行檢查，對于相關(guān)責(zé)任單位、人員違反本規(guī)定，未有效督促施工單位向系統(tǒng)管理部門完整、及時交付管線數(shù)據(jù)資料，并造成管線數(shù)據(jù)信息、地圖信息匯總不完整準(zhǔn)確的，應(yīng)提出檢查考核意見。

4 ? ? 系統(tǒng)應(yīng)用分析

同傳統(tǒng)的管線管理模式相比，管線信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)了管線測量、數(shù)據(jù)管理、信息應(yīng)用和發(fā)布的數(shù)字化管理流程，為管線運行和管理提供了重要的支撐平臺，具有以下幾方面優(yōu)勢。

4.1 ? 優(yōu)化資源配置

管線信息管理系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的手段和科學(xué)方法，通過掌握全面的管線設(shè)施信息，協(xié)助管理人員合理使用有限的養(yǎng)護(hù)資金，使有限的資源發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到資源最佳配置。

4.2 ? 提高管線的管理水平和效率

4.2.1 ? 日常維護(hù)

施工單位應(yīng)及時標(biāo)注管線日常養(yǎng)護(hù)中發(fā)現(xiàn)的設(shè)施缺陷，以便進(jìn)行統(tǒng)一處理。同時，利用管線信息管理系統(tǒng)的預(yù)警檢修功能，提前對日常養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，使管線養(yǎng)護(hù)工作科學(xué)、合理，從而提高管線的管理水平。

4.2.2 ? 緊急搶修

施工單位利用管線信息管理系統(tǒng)，可以及時查詢故障點各種管線的相關(guān)信息，從而迅速通過事故情況分析給出最優(yōu)事故處理方案，提高應(yīng)急響應(yīng)的速度，提高管線的管理效率。

4.2.3 ? 資源共享

①施工人員。施工人員在進(jìn)場前查詢相關(guān)區(qū)域的綜合管線信息，一方面，可以避免在對地下管線現(xiàn)狀不清楚的情況下盲目施工，損壞管線設(shè)施;另一方面，可以提前對施工區(qū)域內(nèi)需要排障的管線進(jìn)行排障，以免耽誤施工進(jìn)度。②設(shè)計人員。在設(shè)計管線敷設(shè)時，設(shè)計人員通過查詢系統(tǒng)了解敷設(shè)路徑區(qū)域內(nèi)有哪些現(xiàn)有管線及附屬設(shè)施，各管線之間的相對位置及埋深，空余空間是否符合各管線之間安全敷設(shè)的距離要求，這樣可以避免閉門造車，在施工時因施工條件不滿足設(shè)計要求而反復(fù)修改設(shè)計施工圖紙。③生產(chǎn)管理人員。生產(chǎn)管理人員通過管線信息管理系統(tǒng)全面了解各類管線及附屬設(shè)施的運行情況，有針對性地制訂維修保養(yǎng)計劃。④管理者。管理者通過管線信息管理系統(tǒng)，查閱管線設(shè)施的歷史數(shù)據(jù)，監(jiān)測使用性能變化，驗證技術(shù)規(guī)范，改進(jìn)技術(shù)政策。

5 ? ? 結(jié) 語

管線信息管理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)輸入、編輯、分析、輸出、管理集成一體，為管線日常規(guī)劃、設(shè)計施工、統(tǒng)計分析、發(fā)展預(yù)測提供可靠的科學(xué)依據(jù)，從而徹底改變傳統(tǒng)的管線管理模式，提高管線的管理水平和效率。

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