GIS技術(shù)在城市燃?xì)鈽I(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用

袁喻龍 萬暢

摘 要：天然氣是一種綠色、優(yōu)質(zhì)、低碳的能源。它已經(jīng)成為我國能源體系的重要組成部分。同樣，燃?xì)庑袠I(yè)發(fā)展相比于過去競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，由于管道設(shè)施逐漸老化、安全供應(yīng)壓力持續(xù)加大，客戶群體進(jìn)一步年輕化，市場(chǎng)監(jiān)管對(duì)燃?xì)馄髽I(yè)提出更高的要求。因此，在城市化的建設(shè)過程中，我們必須重視城市管網(wǎng)的建設(shè)，本文將GIS技術(shù)在燃?xì)飧鳂I(yè)務(wù)領(lǐng)域深度應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);城市燃?xì)?管網(wǎng);智慧運(yùn)營

隨著燃?xì)庑袠I(yè)的快速發(fā)展，燃?xì)馄髽I(yè)的管網(wǎng)運(yùn)維管理工作面臨著重大挑戰(zhàn)。如何保障燃?xì)獾倪\(yùn)營安全，提高對(duì)客戶的服務(wù)效率與水平，成為燃?xì)庑袠I(yè)生產(chǎn)運(yùn)營需要解決的問題。以GIS技術(shù)為核心，進(jìn)行燃?xì)庑袠I(yè)的信息化建設(shè)，輔助燃?xì)馄髽I(yè)的高效、科學(xué)運(yùn)營，已達(dá)成了行業(yè)共識(shí)。

1 什么是GIS技術(shù)

GIS是地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）的簡(jiǎn)稱，它是結(jié)合地理學(xué)、地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，用以輸入、編輯、分析、儲(chǔ)存及顯示空間及其屬性的地理資料系統(tǒng)。GIS技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)是對(duì)空間信息的管理、展示以及分析處理能力，為各類空間信息的綜合管理以及基于空間位置的綜合分析提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2 GIS技術(shù)在城市燃?xì)鈽I(yè)務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用的必要性

燃?xì)庑袠I(yè)的快速發(fā)展，伴隨著燃?xì)庥脩魯?shù)量、管道規(guī)模、使用量等的急劇增長(zhǎng)?，F(xiàn)階段，燃?xì)馄髽I(yè)的運(yùn)營管理面臨著管網(wǎng)資產(chǎn)家底不清、管網(wǎng)設(shè)施難以高效維護(hù)、燃?xì)庑孤o法及時(shí)發(fā)現(xiàn)、燃?xì)馐鹿孰y以提前預(yù)警、事故發(fā)生后應(yīng)急處置能力不足等問題。同時(shí)，在燃?xì)馐鹿实奶崆邦A(yù)警與預(yù)防維護(hù)方面的能力較欠缺，事后的被動(dòng)處置是目前燃?xì)鈽I(yè)務(wù)運(yùn)管管理中的普遍現(xiàn)狀。如何實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)資產(chǎn)的精細(xì)化管理、業(yè)務(wù)高效運(yùn)維、基于數(shù)據(jù)的挖掘分析，以提升燃?xì)膺\(yùn)營的安全保障能力是燃?xì)馄髽I(yè)需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

空間信息是事物的基本屬性信息，對(duì)于燃?xì)馍a(chǎn)運(yùn)營業(yè)務(wù)來講，除了業(yè)務(wù)本身的關(guān)聯(lián)關(guān)系之外，若要實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的綜合分析，需要基于空間化構(gòu)建包含所有因素的大數(shù)據(jù)分析模型，那么，基于時(shí)間、空間信息進(jìn)行描述和分析事件的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，顯得十分重要。

GIS作為空間信息管理、展示與處理分析的平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燃?xì)庑袠I(yè)管網(wǎng)數(shù)據(jù)、運(yùn)維業(yè)務(wù)、運(yùn)營服務(wù)等綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、展示、集成與挖掘分析，構(gòu)建燃?xì)膺\(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，變被動(dòng)處置為主動(dòng)預(yù)警防護(hù)，為燃?xì)庑袠I(yè)的科學(xué)、高效、安全運(yùn)營奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，GIS技術(shù)在整個(gè)燃?xì)庑袠I(yè)的智慧運(yùn)營過程中，具有非常重要的基礎(chǔ)性地位。

3 GIS技術(shù)如何在城市燃?xì)鈽I(yè)務(wù)系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用

1）GIS技術(shù)在燃?xì)夤芫W(wǎng)管理中的應(yīng)用。燃?xì)夤芫W(wǎng)是燃?xì)夤局匾幕A(chǔ)設(shè)施，具有規(guī)模大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、埋在地下不可見等特點(diǎn)。傳統(tǒng)對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)資料的管理主要基于燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)過程中積累的燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計(jì)、竣工和設(shè)備等資料，在實(shí)際管網(wǎng)管理過程中，存在管網(wǎng)資料更新不及時(shí)、資料管理混亂、管網(wǎng)管理不直觀、無法進(jìn)行管網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用等問題?；贕IS技術(shù)，通過對(duì)管網(wǎng)現(xiàn)狀資料及普查資料的數(shù)字化處理與入庫來構(gòu)建管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)材質(zhì)與口徑等屬性信息、管網(wǎng)分布與拓?fù)潢P(guān)系等空間信息的可視化管理，幫助燃?xì)馄髽I(yè)摸清家底。同時(shí)，借助GIS技術(shù)的空間分析處理能力，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)（含管網(wǎng)圖形、管線、閥門等重點(diǎn)設(shè)施和用戶情況等資料）進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的分析應(yīng)用（爆管關(guān)閥分析、橫斷面分析等），為城市燃?xì)獍踩€(wěn)定運(yùn)行和突發(fā)事件決策的依據(jù)。

2）GIS技術(shù)在管網(wǎng)運(yùn)維業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。燃?xì)夤芫W(wǎng)的巡檢、檢漏、搶修等是燃?xì)夤芫W(wǎng)的日常運(yùn)維業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)對(duì)管網(wǎng)運(yùn)維業(yè)務(wù)管理存在對(duì)工作的調(diào)度不夠科學(xué)高效、執(zhí)行過程監(jiān)管力度不強(qiáng)、缺乏對(duì)工作成果的量化考核與科學(xué)評(píng)價(jià)等問題。以巡檢管理為例來說，在傳統(tǒng)管理模式下，管理人員在進(jìn)行巡檢計(jì)劃的制定時(shí)，主要依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和記憶，哪些位置可能沒有巡查到，或者是事件的高發(fā)區(qū)，便將這些區(qū)域作為巡檢的對(duì)象來制定計(jì)劃，在計(jì)劃制定的科學(xué)性和準(zhǔn)確性上有所不足。同時(shí)管理人員在將巡檢計(jì)劃分派之后，巡檢人員是否有按計(jì)劃執(zhí)行，管理人員缺乏有效的監(jiān)管手段等等。GIS技術(shù)的引入，將為燃?xì)鈽I(yè)務(wù)的運(yùn)維管理提供一套科學(xué)的解決方案。管網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)維的對(duì)象是燃?xì)夤芫W(wǎng)，那么首先就需要準(zhǔn)確的掌握燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施的信息，基于GIS技術(shù)構(gòu)建的管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，可以為燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)維業(yè)務(wù)的管理提供基礎(chǔ)的地圖與管網(wǎng)信息，所有的管網(wǎng)運(yùn)維業(yè)務(wù)便可基于管網(wǎng)地圖進(jìn)行開展與管理。同樣以巡檢管理為例進(jìn)行說明，在制定巡檢計(jì)劃的時(shí)候，可根據(jù)系統(tǒng)中記錄的歷史巡檢區(qū)域與范圍直觀準(zhǔn)確的了解巡檢的高發(fā)區(qū)與盲區(qū)，來科學(xué)、有針對(duì)性的制定巡檢計(jì)劃，同時(shí)可以通過選擇具體的設(shè)施設(shè)備對(duì)象（比如說閥門、消防栓），或者指定巡檢路線等方式，使巡檢計(jì)劃的制定更加的精細(xì)。巡檢人員在巡檢過程中，通過移動(dòng)手持終端上的定位功能，實(shí)時(shí)上報(bào)空間位置信息，以幫助管理人員實(shí)時(shí)掌握巡檢人員的位置與軌跡，提高巡檢過程的監(jiān)管力度。當(dāng)巡檢人員發(fā)現(xiàn)異常事件時(shí)能夠通過APP端及時(shí)上報(bào)，管理人員可以直接掌握事件發(fā)生的準(zhǔn)確位置，同時(shí)上報(bào)的異常信息將通過空間位置關(guān)系與對(duì)應(yīng)的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行掛接，為后續(xù)設(shè)備健康狀態(tài)的評(píng)價(jià)以及空間大數(shù)據(jù)分析奠定良好基礎(chǔ)。GIS技術(shù)的應(yīng)用為燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢業(yè)務(wù)的精細(xì)化、可視化管理提供了良好的技術(shù)支撐。

3）GIS技術(shù)在SCADA調(diào)度中的應(yīng)用。對(duì)管網(wǎng)設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是保障管網(wǎng)安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，然而純粹的SCADA系統(tǒng)，在未與GIS技術(shù)相結(jié)合時(shí)，只是單獨(dú)的反映某個(gè)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，其應(yīng)用價(jià)值并未得到充分發(fā)揮?；贕IS技術(shù)，一方面可以借助管網(wǎng)地圖對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的分布以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化展示，并且將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)設(shè)施進(jìn)行掛接，為設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的分析和預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)。另一方面，借助GIS技術(shù)的空間分析能力，對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)在時(shí)間與空間上的變化進(jìn)行聯(lián)動(dòng)分析，構(gòu)建各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)之間的影響模型，能夠?yàn)檎麄€(gè)管網(wǎng)運(yùn)行的安全預(yù)警與智能調(diào)度奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

4）GIS技術(shù)在實(shí)現(xiàn)燃?xì)庵腔圻\(yùn)營中的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)燃?xì)庵腔圻\(yùn)營是燃?xì)馄髽I(yè)運(yùn)營管理的最終目標(biāo)，通過數(shù)據(jù)的集成與挖掘分析，構(gòu)建各類分析模型，并基于模型分析結(jié)果來指導(dǎo)燃?xì)馄髽I(yè)的管理決策，是智慧燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)的主要方式。然而數(shù)據(jù)的集成與挖掘分析是建立在數(shù)據(jù)的共性與關(guān)聯(lián)性之上的，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的融合分析一直以來也是燃?xì)庵腔圻\(yùn)營面臨的重要問題。時(shí)空信息作為事物的基礎(chǔ)信息，基于GIS技術(shù)的空間數(shù)據(jù)管理與分析功能，以空間信息為結(jié)合點(diǎn)，完成燃?xì)馄髽I(yè)所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有機(jī)融合，并進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘分析為燃?xì)庵腔圻\(yùn)營提供了新的解決思路。

以某領(lǐng)先的燃?xì)馄髽I(yè)為例，在其業(yè)務(wù)與地圖的可視化融合上，企業(yè)將其生產(chǎn)運(yùn)營數(shù)據(jù)與服務(wù)數(shù)據(jù)利用空間化聯(lián)結(jié)，并深度挖掘，能夠清晰獲取智慧運(yùn)營、智慧服務(wù)、智慧銷售等板塊的分析數(shù)據(jù)，如市場(chǎng)潛力分析、客戶發(fā)展量粘度分析、建設(shè)費(fèi)回款率分析、氣量年度分析、工程交付季度分析、客戶關(guān)系等內(nèi)容。另外，基于地圖移動(dòng)化場(chǎng)景應(yīng)用，覆蓋公司內(nèi)部作業(yè)人員、客戶、合作伙伴等，構(gòu)建企業(yè)自身的核心生態(tài)圈。通過GIS技術(shù)，將所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)與分析，對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估、對(duì)事故進(jìn)行提前預(yù)測(cè)、對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)營可視化支撐等，將有效提高燃?xì)庑袠I(yè)的智慧運(yùn)營水平。

4 結(jié)束語

以GIS技術(shù)為核心，以空間信息為結(jié)合點(diǎn)來完成燃?xì)飧黜?xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集成、關(guān)聯(lián)、挖掘分析，對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估、對(duì)事故進(jìn)行提前預(yù)測(cè)、對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)營可視化支撐等，將有效提高燃?xì)庑袠I(yè)的智慧運(yùn)營水平，最終實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈽I(yè)務(wù)的智慧運(yùn)營，將成為智慧燃?xì)獍l(fā)展的必然方向。

參考文獻(xiàn)

[1]龐亮.淺述GIS技術(shù)在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2017（4）.

作者簡(jiǎn)介

袁喻龍（1984-），男，漢，湖北十堰人，本科，武漢市天然氣有限公司，工程師，城市燃?xì)?、gis技術(shù)。