淺析GIS系統(tǒng)在燃?xì)夤こ虣n案數(shù)字化管理中的應(yīng)用

胡京津

天然氣作為一種清潔能源越來越受到青睞，伴隨著城市的擴(kuò)張，城市燃?xì)夤艿啦粩嘌由欤饾u形成了包含高中低壓管道、天然氣分配站、天然氣壓送機(jī)站、區(qū)域調(diào)壓站以及天然氣儲配中心組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。燃?xì)夤芫W(wǎng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)不僅關(guān)系到百姓的日常生活，也是制造業(yè)獲得清潔能源的工業(yè)血管，加之天然氣易燃易爆屬性，使得天然氣輸配企業(yè)在保證穩(wěn)定供氣的同時(shí)必須更加重視供氣安全。上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有賴于燃?xì)夤芫W(wǎng)工程檔案的有效支持。因此對于燃?xì)馄髽I(yè)檔案管理部門，不僅要保證工程檔案有效歸檔，更要保證其安全高效的被利用。然而燃?xì)夤芫W(wǎng)往往是伴隨著燃?xì)馄髽I(yè)的建立發(fā)展而逐步建設(shè)的，在企業(yè)建立初期由于缺少管理經(jīng)驗(yàn)，對于檔案資料的收集不夠重視，往往造成管網(wǎng)檔案不完整甚至缺失。更有甚者在企業(yè)發(fā)展的早期，由于自身能力有限，部分燃?xì)馄髽I(yè)將管網(wǎng)施工外包，燃?xì)馄髽I(yè)自身只負(fù)責(zé)工程驗(yàn)收和后期的運(yùn)行工作，由于施工單位不固定使得工程竣工資料管理更加混亂，許多原始資料未能收集從而給日后的工程檔案管理利用造成了很大障礙。地理信息系統(tǒng)（GIS）是以收集、儲存、管理、分析并展現(xiàn)我們所處的空間地理分布的計(jì)算機(jī)空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)，它能夠存儲海量的空間數(shù)據(jù)，通過制作空間電子地圖進(jìn)行空間分析。正是由于這種屬性，使其在燃?xì)夤こ虣n案管理中具有了應(yīng)用的可能性，能夠幫助燃?xì)馄髽I(yè)有效的管理并利用燃?xì)夤こ虣n案。

一、燃?xì)馄髽I(yè)工程檔案組成

燃?xì)馄髽I(yè)工程檔案是燃?xì)夤芫W(wǎng)項(xiàng)目在規(guī)劃立項(xiàng)、設(shè)計(jì)施工以及使用維護(hù)工作中形成的所有檔案資料。主要包含以下四個(gè)方面。

一是，立項(xiàng)規(guī)劃階段，主要包括燃?xì)夤こ桃?guī)劃許可文件、立項(xiàng)申請文件、設(shè)計(jì)任務(wù)書、消防批復(fù)文件、安裝通知書等與燃?xì)夤こ滔嚓P(guān)的文件資料。二是，設(shè)計(jì)施工階段，主要包括實(shí)地勘測記錄、設(shè)計(jì)施工圖、材料設(shè)備出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告、閥門管道進(jìn)場壓力試驗(yàn)等各種試驗(yàn)記錄，以及焊接質(zhì)量檢查及探傷、耐腐蝕、絕緣措施檢驗(yàn)記錄、設(shè)施設(shè)備交接、施工記錄、通氣申請報(bào)告、地下管線隱蔽部分登記等。三是，驗(yàn)收竣工階段，主要包括施工監(jiān)理記錄表單、竣工驗(yàn)收合格報(bào)告、高中低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)竣工圖紙、居民小區(qū)及廠礦企業(yè)內(nèi)部燃?xì)夤芫W(wǎng)竣工圖紙等資料。尤其是竣工圖紙必須標(biāo)明坐標(biāo)、管道起止點(diǎn)、管道埋藏深度和管底標(biāo)高等技術(shù)參數(shù)。四是，日常管理和維護(hù)，主要包括日常燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢資料，包括燃?xì)夤艿拦?jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)表、管道測量節(jié)點(diǎn)標(biāo)記、高中壓燃?xì)夤艿绤?shù)記錄、燃?xì)夤芫W(wǎng)升級改造施工竣工圖紙 、燃?xì)夤芫W(wǎng)搶修搶險(xiǎn)施工記錄等資料。

二、建立燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）

燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)是利用地理信息系統(tǒng)將記錄有燃?xì)夤芫W(wǎng)空間位置信息和管網(wǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)等信息的燃?xì)夤こ虣n案進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成整體性的燃?xì)夤芫W(wǎng)信息庫，實(shí)現(xiàn)對地理空間信息、燃?xì)夤芫W(wǎng)空間布局、燃?xì)夤芫W(wǎng)參數(shù)及管網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一管理和利用，從而實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤こ虣n案數(shù)字化信息化。其核心問題是如何將燃?xì)夤こ虣n案尤其是管網(wǎng)圖紙檔案數(shù)字化并隨著燃?xì)夤芫W(wǎng)的持續(xù)運(yùn)營而不斷更新數(shù)據(jù)庫。其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1.實(shí)現(xiàn)工程檔案數(shù)字化信息化?，F(xiàn)有的紙質(zhì)管線圖紙檔案可采用掃描辦法先行轉(zhuǎn)化為數(shù)字格式，在掃描過程中必須注意以下幾點(diǎn)：首先要求使用大幅面掃描儀進(jìn)行掃描;第二在掃描開始前必須對圖紙檔案進(jìn)行整理保證圖紙整潔，熨平圖紙上的褶皺并拆除所有裝訂物，對于陳舊破損的圖紙必須先行塑封再進(jìn)行掃描;最后掃描參數(shù)關(guān)系到圖紙信息保留的完整程度，分辨率參數(shù)越高圖像的清晰度越高圖紙信息保留的越完整，但隨之而來的是降低掃描效率以及增大每幅圖數(shù)據(jù)量加重?cái)?shù)據(jù)庫的負(fù)擔(dān)，以我單位實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)分辨率在100dpi至200dpi足以滿足需要且能夠?yàn)閿?shù)據(jù)庫承受。CAD格式的電子圖紙則采用格式轉(zhuǎn)換的方法獲取。針對早期燃?xì)夤芫€工程圖紙毀損遺失的問題，則必須依靠物探方法嚴(yán)格實(shí)地測量后重新繪制圖紙，對滅失的或疑似存在錯(cuò)誤的管網(wǎng)數(shù)據(jù)必須通過現(xiàn)場物探重新采集進(jìn)行確認(rèn)。對于燃?xì)夤艿谰W(wǎng)絡(luò)及地表地下附屬設(shè)施的測量，主要是收集其平面位置、海拔高程及其他有關(guān)屬性，必須應(yīng)用高精度的衛(wèi)星定位設(shè)備和地下管線探測設(shè)備結(jié)合的方式進(jìn)行。

2.獲得城市地表空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）的基礎(chǔ)，GIS需要依靠城市空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為背景，才能進(jìn)行精細(xì)化管理。

3.認(rèn)真核對數(shù)據(jù)并統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)。對于獲得的上述數(shù)據(jù)資料，其來源多種多樣、數(shù)據(jù)形成時(shí)間跨度大，故必須進(jìn)行全面梳理方可錄入系統(tǒng)。首先必須制定統(tǒng)一的燃?xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，其次還必須制定統(tǒng)一的燃?xì)夤芫€測繪及竣工驗(yàn)收測繪標(biāo)準(zhǔn)、燃?xì)夤芫€探測工程質(zhì)量控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在錄入過程中必須將通過上述步驟獲取的所有的燃?xì)夤芫W(wǎng)相關(guān)地理信息按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行錄入，將實(shí)際地點(diǎn)物品空間坐標(biāo)以及地點(diǎn)物品之間的相互關(guān)系進(jìn)行分層，對于存疑的數(shù)據(jù)必須再次進(jìn)行實(shí)地勘測，利用衛(wèi)星定位等高科技手段精準(zhǔn)定位，務(wù)必保證所錄入的數(shù)據(jù)精確。不僅要錄入管網(wǎng)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)還要錄入燃?xì)夤芫W(wǎng)的各項(xiàng)屬性數(shù)據(jù)，如開竣工時(shí)間、所使用的材料設(shè)備等。

4.建立燃?xì)獾乩硇畔⑾到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫。燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)庫是燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)。上述步驟獲得的各類數(shù)字檔案必須通過整合，依據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)數(shù)字圖紙的無縫拼接、分類分層編碼、數(shù)據(jù)賦值，最終形成真正意義上的統(tǒng)一的無縫銜接的數(shù)字化城市燃?xì)夤芫W(wǎng)圖。

5.數(shù)據(jù)庫的日常維護(hù)更新。燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)必須根據(jù)管網(wǎng)建設(shè)、更新維護(hù)而不斷升級更新，否則過時(shí)的數(shù)據(jù)不僅不能為企業(yè)生產(chǎn)提供幫助反而會(huì)帶來危害。燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)必須要有燃?xì)夤芫W(wǎng)動(dòng)態(tài)更新功能，從而實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)的增添、刪改以及數(shù)據(jù)審核監(jiān)控，在更新過程中必須確保數(shù)字圖形和數(shù)據(jù)參數(shù)的更新同步進(jìn)行，必須建立嚴(yán)格的審核工作制度確保數(shù)據(jù)更新的時(shí)效性、準(zhǔn)確性以確保安全用氣。

三、燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)具體應(yīng)用

在燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息數(shù)據(jù)庫建成后，我們可以利用其開展如下工作：

1.打印各類燃?xì)夤芫W(wǎng)圖紙。 地理信息系統(tǒng)具有很強(qiáng)的圖像生成功能，能夠根據(jù)需要隨時(shí)生成所需區(qū)域不同比例的圖紙，并能夠根據(jù)需要添加或刪除圖層。GIS圖紙區(qū)別于CAD圖紙，它不僅可以準(zhǔn)確標(biāo)注各個(gè)燃?xì)庠O(shè)施的具體位置，更能夠準(zhǔn)確顯示出其與參照物的相對位置，從而能夠顯著提升燃?xì)夤こ淌┕さ男省?/p>

2.燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)備管理。 GIS系統(tǒng)建立時(shí)，對于整個(gè)燃?xì)夤芫W(wǎng)所屬的管道設(shè)備都進(jìn)行了詳細(xì)的登記，包括管道設(shè)備的使用年限、材料設(shè)備生產(chǎn)廠商信息等。通過GIS數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)管理，確保實(shí)物與數(shù)據(jù)庫相吻合，提升管理水平。

3.智能化查詢并提供事故應(yīng)急處理。利用GIS系統(tǒng)可以迅速準(zhǔn)確地查詢?nèi)細(xì)夤芫W(wǎng)的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括設(shè)備型號、使用年限、保養(yǎng)狀態(tài)，從而提升管網(wǎng)運(yùn)營維護(hù)水平。發(fā)生燃?xì)馐鹿蕰r(shí)，可以利用燃?xì)夤艿缹?shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)準(zhǔn)確定位漏點(diǎn)，并自動(dòng)生成管網(wǎng)閥門關(guān)閉建議，精確標(biāo)示暫停供氣區(qū)域范圍，提高安全供氣水平，降低因停氣造成的經(jīng)濟(jì)損失。

四、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，近年來各地天然氣供應(yīng)企業(yè)發(fā)展迅速。隨著供給側(cè)改革以及新基建的快速推進(jìn)，對于天然氣這種清潔能源的需求將更加旺盛。提升燃?xì)夤?yīng)企業(yè)管理水平，降低運(yùn)營成本提高供氣效率是必然的選擇。燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)以其數(shù)字化信息化特點(diǎn)能夠顯著提升燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行效率。因此，依靠燃?xì)夤こ虣n案建立并有效運(yùn)行燃?xì)獾乩硇畔⑾到y(tǒng)，是燃?xì)馄髽I(yè)檔案管理部門當(dāng)前工作的重中之重，也是顯著提升燃?xì)馄髽I(yè)運(yùn)營生產(chǎn)效率的有力舉措。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮長強(qiáng).地理信息系統(tǒng)在地緣領(lǐng)域中的應(yīng)用與展望[J].地理與地理信息科學(xué)，2020，（3）：76-82.

[2] 車婷婷.“數(shù)字中國”布局下我國城建檔案館數(shù)字化轉(zhuǎn)型之思考[J].檔案與建設(shè)，2020（2）：35-39.

作者單位：唐山市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司