淺談在燃氣輸配管網(wǎng)中GIS的應用

徐超君

（杭州天然氣有限公司，浙江 杭州 310014）

淺談在燃氣輸配管網(wǎng)中GIS的應用

徐超君

（杭州天然氣有限公司，浙江 杭州 310014）

在城市建設日新月異的今天，利用先進的GIS地理信息系統(tǒng)，結合燃氣管網(wǎng)的實際運行情況，共享和查詢相關信息，并將管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、整理、建庫、管網(wǎng)運營管理的資料電子化，以實現(xiàn)實時信息共享、快速查詢和統(tǒng)計，為管網(wǎng)安全運行和快速搶修提供信息共享、數(shù)據(jù)分析和決策方案，從而進一步推動相關工作的順利進行。

燃氣輸配管網(wǎng)；GIS；數(shù)據(jù)采集；運行管理

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或Geo－Information system，GIS）有時又被稱為“地學信息系統(tǒng)”。它是一種特定的、十分重要的空間信息系統(tǒng)，是在計算機硬件、軟件的支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。

結合城市燃氣行業(yè)自身的特點，建立燃氣管網(wǎng)GIS系統(tǒng)，將管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、整理、建庫、管網(wǎng)運維管理的資料電子化，以達到實時信息共享、快速查詢和統(tǒng)計的目的，利用信息系統(tǒng)輔助管理，為管網(wǎng)安全運行和快速搶修提供信息共享、數(shù)據(jù)分析和決策方案。

1 數(shù)據(jù)的采集原理

以市測繪局發(fā)布的1∶500的地形圖為底，將工程竣工資料的管線材質、管徑、埋深、調壓器、閥門、氣源站和小區(qū)等管網(wǎng)管理要素用創(chuàng)建各類點、線、面的方式生成垂線、平行線要素，建立數(shù)據(jù)庫，用新建、復制、剪切、粘貼、刪除，要素、要素節(jié)點增加、刪除等方式進行編輯，并針對單個或者多個要素進行批量屬性修改，輸入地圖 X坐標和Y坐標進行矢量圖與地形圖的配準，使要素的點、線、面等數(shù)據(jù)以不同圖層的方式疊加在上面。GIS系統(tǒng)為滿足燃氣管網(wǎng)的日常運行，建立包括Web管網(wǎng)查詢子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)入庫子系統(tǒng)、柵格數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、管網(wǎng)綜合管理子系統(tǒng)和管網(wǎng)運營維護子系統(tǒng)等。

2 系統(tǒng)的基本功能

2.1 文件菜單

文件菜單為用戶提供了對當前地圖工作空間和地圖視圖頁面的管理功能，用戶可以根據(jù)實際業(yè)務需求進行新建、打開、保存、另存為工作區(qū)、加載數(shù)據(jù)、打印頁面、按不同分辨率要求選擇導出地圖等操作。

2.2 地圖瀏覽

地圖瀏覽具有放大、縮小、漫游、向左平移、向右平移、向上平移、向下平移、全屏、刷新地圖和拉框選擇等功能。

2.3 書簽管理

書簽管理能夠保存某個瀏覽過的地圖頁面或者是視野范圍，以便自己下次登錄系統(tǒng)后能夠快速定位繼續(xù)瀏覽。

2.4 繪圖

繪圖，是指在制圖視圖中，根據(jù)日常工作的需求，使用矩形、多邊形、圓形等對所選區(qū)域內的管線性、閥門、調壓器等管網(wǎng)要素屬性進行標注，可在標注區(qū)域添加文本，并對文本進行字號、加粗等編輯。

2.5 要素的量算

在地圖視圖窗口內選擇需要量測的管網(wǎng)點狀要素，顯示選擇的該點狀要素的坐標值；選擇需要量測的管網(wǎng)線狀要素，顯示選擇的線狀要素的長度值；選擇需要量測的管網(wǎng)面狀要素，顯示選擇的面狀要素的周長和面積。

2.6 查詢定位

對于查詢定位功能，可以在系統(tǒng)中使用坐標定位，可以實現(xiàn)杭州地方坐標與WGS84坐標之間的相互轉換。

在施工現(xiàn)場，可以根據(jù)地方坐標使用測繪儀快速定位管線位置，為現(xiàn)場開挖提供便捷。使用矩形查詢時，在當前地圖視圖窗口范圍內任意點擊或者拉框選擇要查詢的地圖要素，顯示選中要素包括管網(wǎng)及其附屬設備和地圖在內的詳細屬性信息。

興趣點的模糊查詢主要包括以下幾個方面的內容：①漢字首字符查詢興趣點。在列表框中輸入要查詢的興趣點名稱的第一個或前幾個連續(xù)漢字，興趣點名列表將自動聯(lián)想符號要求的項，選擇要查找的要素名，即可定位該興趣點位置。這大多用于道路查詢。②拼音首字符查詢法。在興趣點名列表框中輸入要查詢的興趣點名稱的任一漢字或連續(xù)幾個漢字的拼音首字母。在查詢列表中顯示出查詢結果，可對屬性進行升序和降序的排列，視圖定位至興趣點所在位置，大多用于小區(qū)或用戶信息查詢。③地圖行政區(qū)域查詢。按照行政區(qū)、路、小區(qū)的不同區(qū)域劃分，查詢定位該區(qū)域燃氣管線氣源的走向、壓力等級、管線材質、工程名稱、工程號等工程信息。④管網(wǎng)及調壓站的要素查詢。即分別對選定管線的壓級、管材、管徑、管長等詳細屬性進行查詢。⑤調壓站查詢。查詢調壓站編號，可顯示調壓站型號、所在位置、壓力級別、投運時間、檢修周期、檢修記錄等信息。⑥閥門查詢。查詢閥門編號，可顯示閥門型號、所在位置、壓力級別、投運時間、啟閉狀態(tài)、使用記錄等信息。

3 管網(wǎng)運行管理

3.1 管網(wǎng)統(tǒng)計功能

管網(wǎng)統(tǒng)計功能是根據(jù)管網(wǎng)的地理位置，按照氣源種類或壓力級別等屬性對管網(wǎng)逐個管段、逐項管網(wǎng)附屬設施加以統(tǒng)計分析，并歸入相關數(shù)據(jù)進行動態(tài)管理，做到資產數(shù)量與實物相符。在輸入管網(wǎng)及其附屬設施屬性時，通過工程竣工時間、投運時間、維護周期等不同項進行篩選分析，制訂出本年度管線檢修和調壓器的大中修維護計劃，使管網(wǎng)和設備處于最佳狀態(tài)，從而實現(xiàn)對資產的動態(tài)管理。

3.2 管網(wǎng)的爆管分析與追蹤

接到搶修報險后，快速找到事故現(xiàn)場的管網(wǎng)位置、壓級、材質、口徑等信息以及涉及到的應關停的閥門，縮小停氣范圍，并提供停氣用戶名單。同時，指導管網(wǎng)事故現(xiàn)場的處理工作，增強事故反應能力，減少事故人員傷亡和財產損失。

3.3 管網(wǎng)新建與翻建

燃氣管網(wǎng)作為城市的基礎配套組成之一，管網(wǎng)施工位置通常處于城市區(qū)域或周邊，施工時與其他市政管網(wǎng)交叉進行，建設工地多在機動車、人行道邊，存在人與物等不穩(wěn)定的安全因素。通過GIS系統(tǒng)，可以實現(xiàn)管線的快速定位，根據(jù)管線氣源主干線、次干線的走向、壓級、管線埋深、與建（構）物之間的距離、用戶用氣量等相關參數(shù)，遵循《城鎮(zhèn)燃氣管理條例》做出最優(yōu)的施工方案，以確保工程的施工質量。由于燃氣管網(wǎng)埋在地下不可見的特性，在市政及地鐵建設、老小區(qū)庭院管改造，老舊小區(qū)雨污水截污納管工程施工時，可在GIS地理信息系統(tǒng)查找該區(qū)域內的管線及附屬設施物位置、壓級、管線埋深、數(shù)量等信息，制訂燃氣管線安全監(jiān)護方案，降低施工過程中燃氣管網(wǎng)被挖破的概率，消除城市重大項目施工建設時的不安全隱患，保證燃氣管網(wǎng)能夠安全、平穩(wěn)地運行。

3.4 實現(xiàn)用戶自助抄表

在GIS地理信息系統(tǒng)中，將用戶管理子系統(tǒng)與手機軟件（微信APP）數(shù)據(jù)相結合，用戶使用手機軟件掃一掃功能將燃氣表上的二維碼信息與用戶信息綁定，使用手機的拍照功能將燃氣表具上顯示的指數(shù)上傳到微信，通過后臺數(shù)據(jù)的交換，能實現(xiàn)即時上傳、即時顯示費用、即時繳費。這樣做，不僅提高了相關單位的服務質量，縮短了氣費的回收周期，還節(jié)省了企業(yè)的人力成本。

4 結束語

隨著信息時代的來臨，計算機技術飛速發(fā)展，使用GIS地理信息系統(tǒng)能夠收集、分析、使用城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)，針對不同使用年限的管線進行安全評估，標注安全等級，做出風險預判；同時，還能夠有效掌握用戶用氣量，減少供銷差，縮短氣費回收周期，為企業(yè)成本控制和精細化管理提供依據(jù)。

TU996

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.157

2095－6835（2018）01－0157－02

〔編輯：白潔〕