基于GIS的安全監(jiān)管平臺在油氣管網(wǎng)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(tǒng)的縮寫,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,被廣泛應用于各個領(lǐng)域。

課題針對地方政府對轄區(qū)內(nèi)各單位運行的油氣管道實施統(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)標準及管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集標準,開發(fā)一套油氣管網(wǎng)安全監(jiān)管平臺軟件,強化作業(yè)計劃、預防預警、應急資源調(diào)配、應急救援、事故處置、管道保駕隊伍建設(shè)等內(nèi)容,更好地推動政府+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)計劃的市場信息,帶動搶維修安全服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2 主要研究內(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)的接入及采集標準

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,實現(xiàn)政府監(jiān)管部門對安全管控數(shù)據(jù)信息在授權(quán)范圍內(nèi)進行提取,融合匯總,制訂數(shù)據(jù)接入及采集標準,加強政府管控數(shù)據(jù)的規(guī)范化及標準化[1]。

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

基于政府監(jiān)管部門對地方油氣企業(yè)管理要求,開發(fā)一套油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管平臺軟件,強化作業(yè)計劃、預防預警、應急資源調(diào)配、應急救援、事故處置、管道保駕隊伍建設(shè)等內(nèi)容為基礎(chǔ)的軟件平臺,實現(xiàn)對地方油氣管道進行全面有效的數(shù)字化、智慧化管理,提升管理手段與水平。

(3)CTI技術(shù)在應急搶險語音調(diào)度指揮的研究

根據(jù)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(diào)度系統(tǒng)聯(lián)動,通過語音調(diào)度熱線,上報事故情況,系統(tǒng)根據(jù)事故進行分析評級,并啟動相應的應急預案,自動撥打相關(guān)負責人電話,快速組織隊伍、設(shè)備進行搶險。

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)庫管理技術(shù)、NET技術(shù)、網(wǎng)絡技術(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,并利用的GIS技術(shù)將空間數(shù)據(jù)信息可視化的表達出來。充分利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)對這些信息進行高效的管理,實現(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、高標準、高性能、高質(zhì)量為建設(shè)準則,在具體實施中體現(xiàn)實用、安全、開放、規(guī)范、可操作、可擴展、完整性等特性。系統(tǒng)開發(fā)使用的軟件情況:

數(shù)據(jù)庫平臺:數(shù)據(jù)庫使用Microsoft SQL Server 2012對屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)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(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)進行管理、并通過Map GISSDE存放于SQL Server數(shù)據(jù)庫中,以便于數(shù)據(jù)的管理。

開發(fā)平臺:開發(fā)平臺采用微軟公司的.NET技術(shù)、openlayer技術(shù)、WEB Service技術(shù),采用C#語言開發(fā)的應用網(wǎng)站及相應的處理程序,系統(tǒng)采用的是B/S的開發(fā)模式。

4 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

《油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管系統(tǒng)》采用表現(xiàn)層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)服務三層結(jié)構(gòu),采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法,以空間數(shù)據(jù)庫為核心,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)、高風險段、作業(yè)計劃、巡檢管理、應急指揮、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,可實現(xiàn)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(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、預案管理、應急保障等基礎(chǔ)信息的維護功能。實現(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,可以通過圈化范圍,查詢專題數(shù)據(jù)的分布情況和詳情?？梢詫Ω黝悓ｎ}數(shù)據(jù)進行的添加、刪除、修改和批量導入功能。

3)高后果區(qū):提供高后果區(qū)的信息查詢、輔助分析、評估管理、重要目標、專題圖功能?？梢栽诘貓D上,展示轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)有高后果區(qū)的分布情況,每個高后果區(qū)影響的重點目標,查看發(fā)生事故時的應急預案?？梢詫Ω吆蠊麉^(qū)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(qū)段,然后分析這個區(qū)段影響的高后果區(qū)范圍。疊加風險等級,重要目標,評估預測可能產(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(guān)信息,完成高風險段的添加。

5)作業(yè)計劃:提供信息查詢、年度,季度,月,臨時作業(yè)計劃管理。實現(xiàn)對作業(yè)計劃的錄入、修改、查詢,查看轄區(qū)內(nèi)年度,季度,月內(nèi)的作業(yè)計劃的分布情況?？砂磿r間段進行作業(yè)計劃上報情況進行統(tǒng)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(xiàn)有的巡檢單位、巡檢隊伍進行統(tǒng)一管理,實現(xiàn)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(jīng)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(wǎng)圖片應急事件的指揮的需求,實現(xiàn)了從事件的發(fā)生、處理到結(jié)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(shè)備設(shè)施的分布情況。給出應急隊伍到達現(xiàn)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(lǐng)導事故處理情況進行總結(jié)。

8)公文管理:滿足組織內(nèi)部公文流轉(zhuǎn)需求,實現(xiàn)了公文起草、公文發(fā)送、查詢、萬年歷等功能。

9)門戶網(wǎng)站:是本系統(tǒng)對外的門戶,具體包括平臺概況,業(yè)務動態(tài),通知公告,政策法規(guī),安全知識,企業(yè)成員,作業(yè)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(yè)信息等。

10)設(shè)置管理:提供整個網(wǎng)站正常運轉(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)訪問量、服務訪問日志、系統(tǒng)訪問日志、備份恢復、注銷等功能。

6 系統(tǒng)特點

安全性:系統(tǒng)中通過對數(shù)據(jù)的加密處理實現(xiàn)的了數(shù)據(jù)的安全性,通過對用戶的權(quán)限控制保證了系統(tǒng)安全運行,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)進行雙機熱備,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)多用戶多任務實時操作,并能夠?qū)τ脩魴?quán)限進行嚴格的設(shè)定,確保網(wǎng)絡安全可靠地運行,在系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的技術(shù)的先進性及系統(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;

開放性:系統(tǒng)采用國際上較為先進的REST技術(shù)對外開放,預留了部分接口,同時通過WEB SERVICE 對外圍開放其內(nèi)核函數(shù),實現(xiàn)系統(tǒng)的開放性。

可擴展性:開發(fā)中系統(tǒng)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(tǒng)更新和升級做了充足的擴展準備。

7 結(jié)論

基于GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、REST技術(shù)、openlayer、WEB Servers等先進技術(shù)實現(xiàn)的“油氣管網(wǎng)安全信息監(jiān)管系統(tǒng)”全面、準確、直觀的反應出了油氣管網(wǎng)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(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)管理工作實現(xiàn)了網(wǎng)絡化、科學化。

輸油氣管道運行過程中,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、復雜程度等,建設(shè)開發(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,是進一步提升安全監(jiān)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(tǒng)將管道基礎(chǔ)信息,高后果區(qū)、高風險段、作業(yè)計劃、巡檢任務、應急搶維修隊伍與應急資源、組織機構(gòu)等數(shù)據(jù)全部納入管理范圍,并集成了CTI自動撥打電話系統(tǒng),提高了應急事件的處置效率,本系統(tǒng)具有較為廣闊的市場推廣能力和應用前景。