多系統(tǒng)融合的管道完整性平臺建設研究與實踐

呂紹航 賈嘉輝 孟鑫偉

摘要：本平臺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，對生產(chǎn)運營管理、完整性管理、安全監(jiān)控管理等子系統(tǒng)進行了深度集成，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)源統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)服務共享，打破了各子系統(tǒng)之間的業(yè)務、數(shù)據(jù)壁壘，聯(lián)通了企業(yè)從建設期到運營期的各業(yè)務環(huán)節(jié)，為企業(yè)管理者提供了完整的數(shù)據(jù)、業(yè)務管理平臺，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，管道中途經(jīng)過的環(huán)境具有復雜性，各方面的因素都可能對管道運輸產(chǎn)生影響并威脅管道安全，對國家和人民的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅[1]。同時，天然氣管道周邊要素錯綜復雜，不僅涉及大量的業(yè)務數(shù)據(jù)，更有各類空間數(shù)據(jù)，因此，建立一套以地理信息、管道運營、管道維護各類數(shù)據(jù)庫為基礎，以管道完整性信息網(wǎng)絡為紐帶，以標準、制度和安全體系為保障，以管道生產(chǎn)、維護各項管理業(yè)務流程優(yōu)化為主線，以支撐管道決策為核心的一個互聯(lián)互通、貫穿上下的管道建設、運營、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)對管道進行實時的監(jiān)控和管理至關(guān)重要[2]。

1 研究內(nèi)容

遵照陜西省天然氣管道完整性規(guī)范，使用可持續(xù)擴展和優(yōu)化的信息化架構(gòu)，搭建了融合生產(chǎn)運營管理、完整性管理、安全監(jiān)控管理三大業(yè)務領(lǐng)域的完整性平臺系統(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）充分收集設計、施工、竣工、運營、維護等階段數(shù)據(jù)，實現(xiàn)建設期數(shù)據(jù)和運營期數(shù)據(jù)的無縫銜接，實現(xiàn)管道數(shù)據(jù)集中展示及管道業(yè)務數(shù)據(jù)的全生命周期管理;2）通過智能管控一體化平臺，實現(xiàn)了工程監(jiān)測、安全預警、應急指揮統(tǒng)一協(xié)同管理;3）實現(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、打印導出等功能;4）實現(xiàn)了天然氣管道巡檢業(yè)務的實時監(jiān)控、報表統(tǒng)計、分析等功能。

2 系統(tǒng)設計

多系統(tǒng)融合的管道完整性平臺是以管道完整性管理規(guī)范體系為基礎，采用國際先進的軟件技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)外最佳實踐，集成了生產(chǎn)運營、完整性管理、安全監(jiān)控管理三大業(yè)務系統(tǒng)的一體化管理平臺，保障天然氣管道全周期自動化管理。

2.1 總體框架設計

通過對系統(tǒng)進行整體、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)：基礎設施層、數(shù)據(jù)層、核心服務層和應用層。

2.2 功能設計

該平臺融合了生產(chǎn)運營、完整性管理、安全監(jiān)控三大業(yè)務子系統(tǒng)，主要包括以下幾個功能模塊：系統(tǒng)管理模塊、GIS基礎模塊、生產(chǎn)運營模塊、安全監(jiān)控模塊、管道完整性管理模塊、巡檢業(yè)務模塊等功能模塊。

2.3 數(shù)據(jù)庫設計

本系統(tǒng)基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和空間要素存儲引擎，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。平臺將生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、安全監(jiān)控數(shù)據(jù)以及管道完整性數(shù)據(jù)進行整合，統(tǒng)一管理，完成了該項目所涉及的各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫建設工作，并將多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)按照軟件開發(fā)標準進行開發(fā)，充分考慮系統(tǒng)的后續(xù)推廣，確保系統(tǒng)的簡單易用和高可擴展性。

3.1 系統(tǒng)管理模塊

主要對系統(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長等信息進行統(tǒng)一管理。不僅可以對用戶權(quán)限進行限制管理，同時可以對用戶在系統(tǒng)中的操作進行痕跡管理。

3.2 GIS基礎模塊

實現(xiàn)了地圖放大、縮小和查看等基本功能;實現(xiàn)了底圖切換，專題地圖，圖層管理，地圖量測，打印輸出，視圖書簽等擴展功能;完成了地理要素查詢、空間分析、站場樁距離量測、地圖標繪等功能。

3.3 生產(chǎn)運營模塊

實現(xiàn)了對天然氣管道生產(chǎn)運營狀況的管理，包含管道各站場進出壓氣量、年累計進氣量、年累計銷氣量、進銷計劃對比及完成率以及各支線管存量、各站場壓力值等數(shù)據(jù)，并以大屏的形式進行展示。

3.4 安全監(jiān)控模塊

實現(xiàn)了對管道安全的實時監(jiān)控，并以大屏的形式展現(xiàn)。用戶可通過實時監(jiān)控大屏，隨時掌握管道安全信息，包含設備完好率、隱患點信息、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

該模塊主要對管道完整性進行管理，實現(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。包括對管道風險、腐蝕防護、災害防護、管道保護、高后果區(qū)等各方面進行管理，同時也能對管道數(shù)據(jù)進行采集與整合，對管道風險進行識別與評估等工作。

3.6 巡檢業(yè)務模塊

實現(xiàn)了對巡檢員巡檢業(yè)務的管理與監(jiān)控，在地圖界面可以對目前正在巡檢的人員進行實時監(jiān)控，點擊可查看巡檢軌跡，同時對巡檢關(guān)鍵點，上報隱患信息也可進行展示。并且可查看巡檢報表、包括個人報表與單位報表。

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)務數(shù)據(jù)進行分類、清洗、入庫，通過開展數(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。對生產(chǎn)運營、完整性管理、安全監(jiān)控三大業(yè)務子系統(tǒng)進行了深度融合，完成了從建設期到運營期、從底層數(shù)據(jù)到上層應用的完整性整合。為企業(yè)的生產(chǎn)各個過程提供數(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)建設提供平臺支持。

參考文獻：

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