城鎮(zhèn)燃氣管道設計中GPS和衛(wèi)星地圖的應用

陳國龍

（重慶市川東燃氣工程設計研究院，遼寧 撫順 113000）

在城鎮(zhèn)燃氣管道設計過程中，受到地形圖價格以及管線方案確定等多種因素的限制，很多時候甲方無法及時向設計方交付燃氣管道鋪設的地形圖資料。如果參與設計的人員采用傳統(tǒng)手段對管道鋪設區(qū)域進行實地考察，并通過拍照取圖的方式來繪制設計草圖，往往需要花費很多的時間和精力，并且所獲得的地形圖數(shù)據(jù)還缺乏精準性，這就會導致燃氣管道設計缺乏準確性，進而影響后面的施工，如果燃氣管道的線路比較長，這種問題會更加突出。在城鎮(zhèn)燃氣管道設計中，通過使用GPS和衛(wèi)星地圖，可以大大提高燃氣管道設計效率和精準性。因此，對城鎮(zhèn)燃氣管道設計中GPS和衛(wèi)星地圖的應用十分有價值。

1 GPS和衛(wèi)星地圖相關闡述

1.1 GPS

GPS也就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，GPS的信號接收設備可以捕捉到衛(wèi)星的信息，并且可以實現(xiàn)全天對衛(wèi)星運行數(shù)據(jù)進行捕捉，當設備介紹到來自衛(wèi)星的信號后，就可以實現(xiàn)對天線區(qū)域內距離變化情況進行測定，還可以對衛(wèi)星軌道的數(shù)據(jù)進行詳細分析。通過獲取的這些數(shù)據(jù)，可以借助未處理計算機開展定位分析，對數(shù)據(jù)中有關的地標位置、詳細緯度以及具體高度參數(shù)、速度參數(shù)等信息進行分析。隨著GPS技術的廣泛應用，我們每個人只需要擁有一個GPS接收器，就可以享受全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的服務。

1.2 衛(wèi)星地圖

衛(wèi)星地圖其實就是一個軟件，是一種虛擬的地球儀，可以通過衛(wèi)星地圖實現(xiàn)衛(wèi)星照片的拍攝，還可以將這些數(shù)據(jù)在地球的虛擬三維模型上進行展現(xiàn)。通過衛(wèi)星地圖，我們可以實現(xiàn)對每個地區(qū)的詳細區(qū)域的信息進行瀏覽，我們可以借助衛(wèi)星地圖來看到自己家。最近幾年，我國借助衛(wèi)星地圖開發(fā)了很多軟件，例如,百度地圖、高德地圖、奧維地圖等諸多軟件，在眾多軟件中，奧維軟件的應用范圍在進一步擴大，奧維軟件吸取了很多地圖軟件的特長，并實現(xiàn)了地理規(guī)劃、位置共享等功能，還可以和許多軟件實現(xiàn)對接，軟件的功能不斷豐富，應用效果也在不斷提升。那么，在管道設計中，相關人員應及時選取GPS技術以及衛(wèi)星地圖，針對性完善燃氣管道設計體系，促使燃氣管道設計作業(yè)高效率進展。

2 城鎮(zhèn)燃氣管道設計潛在的問題

針對城鎮(zhèn)燃氣管理的設計，若潛在問題，勢必會降低燃氣的輸送效率，圍繞具體情況能夠了解到，城鎮(zhèn)燃氣管道設計的問題受到腐蝕性干擾，包含內壁腐蝕情況與外壁腐蝕情況，對管道進行具體運輸，可能生成對應化學物質，相關物質互相結合起來，能夠生成化學反應。此種反應在一定程度上腐蝕著燃氣管道，就算是腐蝕程度較小，可隨著時間的積累，化學物質大量堆積，勢必會釋放較大反應。造成燃氣管道受到腐蝕，影響燃氣管道的正常運用。尤其是金屬出現(xiàn)化學反應階段，電極與電位是比較容易造成電子缺失的，繼而轉變?yōu)殛枠O?？墒牵姌O以及電位在相對高運作狀態(tài)階段，可輕松得到電子，轉變?yōu)殛帢O狀態(tài)。排除上述影響因素，燃氣管道腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)涵蓋其他類型因素，特別是土壤以及水分，水分深刻地影響燃氣管道的內部腐蝕結果，關鍵點是自身內部往往是金屬材料所形成，基于此自身和天然氣中水分面臨化學反應的變化，生成對應原電池，造成管道內部受到腐蝕。

3 城鎮(zhèn)燃氣管道設計中GPS和衛(wèi)星地圖的應用

3.1 設計初期的應用

在城鎮(zhèn)燃氣管道設計中，要能夠結合實際情況以及管道設計要求，為設計流程的順利、有序開展提供保障，使GPS和衛(wèi)星地圖的作用得到充分展現(xiàn)，對管道鋪設區(qū)域進行智能化、安全化分析。為此，可以先利用GPS和衛(wèi)星地圖對燃氣管道鋪設所設計的區(qū)域的建筑物、居民情況進行數(shù)據(jù)取樣，結合燃氣管道設計要求現(xiàn)制定一個較合理的前期設計方案，避免后期由于燃氣管道安全間距無法滿足鋪設要求而對設計方案進行大規(guī)模調整。還要結合燃氣管道鋪設工作開展的特點對前期設計方案進行落實，這樣才可以為前期設計方案的可行性提供保障。由于奧維地圖可以實現(xiàn)在智能手機端和電腦端使用，在設計過程中借助奧維地圖，對管道設計工作開展的過程進行追溯，利用GPS和衛(wèi)星地圖來完成照片拍攝、定位并對每個位置進行詳細備注，這樣就可以在后期管道設計中進行查看，減少由于疏忽造成的數(shù)據(jù)遺漏，而且可以在中途更換管道設計人員時，對設計資料進行良好交接。前期管道設計工作尤為重要，通過提高前期設計工作開展的效率，借助GPS和衛(wèi)星地圖備注標簽共享的功能實現(xiàn)對設計資料的共享和存檔。除此之外，地圖還可以實現(xiàn)對燃氣管道周圍燃氣工程情況進行分析，以便設計人員掌握區(qū)域內地下管道的分布情況，還可以幫助我們掌握周圍氣源的詳細狀況，為新項目線路確定和選址等工作開展可以提供良好參考。

3.2 設計規(guī)劃階段中的應用

GPS和衛(wèi)星地圖除了在設計前期發(fā)揮著巨大作用，并且可以為設計工作開展的具體流程提供支撐，提升城鎮(zhèn)燃氣管道設計的規(guī)范性，使管道設計效果可以更好滿足施工要求。最為重要的是，通過借助于奧維地圖軟件，可以大大提升前期工作開展的便利性，相比實地勘察來說，這種方式更加直觀和便捷，還可以轉換為CAD圖紙。

（1）衛(wèi)星地圖的制備與路由初選的應用。為了確保城戰(zhàn)燃氣管道設計后續(xù)工作的有序進行，在衛(wèi)星地圖制備過程中，需要按照實際情況開展路由初選工作。首先，需要管道設計人員在進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)手機時，利用奧維地圖軟件對燃氣管道鋪設區(qū)域的實際情況進行整體、系統(tǒng)化分析。利用奧維地圖軟件對目標區(qū)域的建筑分布情況、村落分布情況、地形、地勢進行詳細分析；然后，將收集到的資料進行進一步分析，選定一個更加具有可行性的初選路由方案。通常情況下，需要選定2個或是3個方案，將選定的方案導入到奧維地圖軟件當中，結合已有的燃氣管線來驗證方案的可行性。但是，在此過程中，需要注意CAD管線圖要結合相應技術體系，結合GPS和衛(wèi)星地圖對設計流程的細節(jié)進行優(yōu)化，使GPS和衛(wèi)星地圖的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，進一步提升燃氣管道設計效果；再次，在斷定初選路由后，要借助于奧維地圖軟件在智能手機端和電腦端的便捷性，和甲方進行積極溝通，利用團建進行演示，使溝通效率得到提升，這種演示方式可以讓非專業(yè)人員對方案進行直觀的了解，對于管線的走向、管線周圍詳細情況等內容都可以直觀了解。在確定方案后，將燃氣管道設計各個節(jié)點的維度數(shù)據(jù)進行記錄，通過奧維地圖軟件將坐標數(shù)據(jù)導出來，為后期開展現(xiàn)場勘探提供參考；最后，GPS和衛(wèi)星地圖的運用可以實現(xiàn)燃氣管道無紙化設計，使設計工作開展更加科學有效。

（2）為現(xiàn)場勘察提供輔助。作為設計人員，要能夠結合燃氣管道設計規(guī)范以及技術實施要求，來到現(xiàn)場對路線進行勘探，通過對管道路線所在區(qū)域的地形、建筑、障礙物、管線情況等有關標識數(shù)據(jù)進行記錄。在現(xiàn)場勘探時，需要借助手機進行場地實景拍照記錄，需要結合GPS坐標記錄以及拍攝的照片對數(shù)據(jù)進行整合分析，確保兩部分坐標保持一致。要想確保GPS和衛(wèi)星地圖在現(xiàn)場勘探中發(fā)揮其價值作用，就要對軌跡處理機制進行優(yōu)化，這樣才可以保障勘探工作有序開展?，F(xiàn)階段，GPS信號接收去在接收、儲存GPS信號時，還可以和手機上一些GPS軟件進行連接，為數(shù)據(jù)的準確和可行性提供保障。記錄GPS數(shù)據(jù)軌跡時，燃氣管道設計人員要盡量在空曠位置啟動GPS信號接收器，而且在接收器啟動之后，要在原地站立1min左右，這樣才能夠保證信號的準確接收，保障數(shù)據(jù)記錄的科學化開展。此外，在GPS軌跡記錄時，負責照片拍攝的人員需要利用奧維地圖軟件輔助現(xiàn)場勘察工作，并且需要落實全周期監(jiān)管分析要求，對數(shù)據(jù)管理進行完善，對數(shù)據(jù)中所蘊含的應用價值進行挖掘，使數(shù)據(jù)分析更加完善和標準。

（3）基礎資料處理應用。在現(xiàn)場勘察工作結束后，需要對收集的數(shù)據(jù)信息體系展開處理，為照片管控工作有效開展提供保障。首先，在確認GPS記錄數(shù)據(jù)儲存達到實際要求之后，借助于一些軟件將文件及照片的格式進行轉換；然后，需要對這些照片和文件進行研究，利用GPS技術處理體系進行銜接標準導入處理，進而使其作用得到充分發(fā)揮，利用奧維地圖軟件開展系統(tǒng)化處理；最后，要將處理前后的照片變量進行詳細登記，對工作開展的合理性進行詳細分析，為后面設計工作的開展提供支持，避免優(yōu)化數(shù)據(jù)誤差導致設計缺乏準確性和合理性。

（4）制定燃氣管道規(guī)劃設計方案。完成上述操作之后，需要將采集的信息進行整合分析，這樣才能夠使信息數(shù)據(jù)能夠展現(xiàn)其應有的價值。在此過程中，燃氣管道設計人員要按照實際需要，將那些沒有利用價值的軌跡和照片刪除，對規(guī)劃評審需要用到的資料進行完善，這樣在項目申報評審的時候，才可以將燃氣管道路由更好地展現(xiàn)出來。此外，燃氣管道設計人員還需要對管道線路路由方案進行必選，利用奧維地圖軟件對各個方案進行說明，為下個階段燃氣管道設計工作優(yōu)化開展提供依據(jù)。在制定燃氣管道規(guī)劃設計方案時，奧維地圖軟件相比傳統(tǒng)設計工作開展形式在對比分析管理方面更加高效。

4 提高燃氣管道設計中應用GPS和衛(wèi)星地圖質量的思考

（1）在應用GPS和衛(wèi)星地圖期間，關注內壁和外壁的防腐設計。在應用衛(wèi)星地圖過程中，相關人員應強調城鎮(zhèn)燃氣管道內壁防腐設計以及外壁防腐設計。針對前者，從根源上調整燃氣的設計質量，因為燃氣自身包含較多化學物質，同時，相關的物質在輸送階段直接腐蝕到管道的完整性，這樣增加燃氣管道的腐蝕速度，還可讓燃氣管道的運行過程受阻。因此，要結合具體情況處理燃氣質量問題，整合管道設計標準，增加燃氣管道的使用時間，讓燃氣能夠正常運輸。相關單位應適當涂抹二道環(huán)氧樹脂，使得燃氣自身能夠存有抵制化學物質腐蝕的性能。對于后者，加工燃氣管道外壁腐蝕問題，最為關鍵的便是電保護與排流保護，隔絕法相對而言可存在操作的便捷性，僅僅是圍繞具體情況涂抹塑料瀝青即可，以免燃氣管道對應的外壁和土壤出現(xiàn)直接接觸風險，由此控制管道腐蝕概率。排流方式的運用，阻礙土壤和燃氣管道外壁互相接觸，控制腐蝕現(xiàn)象。電保護期間，按照犧牲陽極保護的形式加以執(zhí)行，就算是操作環(huán)節(jié)相對煩瑣，可取得優(yōu)質成效，因此，可首選陰極保護法，控制外壁腐蝕，分析衛(wèi)星地圖應用的基礎準備條件，以不出現(xiàn)管道腐蝕現(xiàn)象為前提推動燃氣管道設計操作。

（2）在應用GPS和衛(wèi)星地圖期間，關注管道安全保護。燃氣管道設計中，不管是支架設計還是穿墻保護，腐蝕問題所致的管道設計都可能面臨質量問題，設計機構要在應用GPS和衛(wèi)星地圖過程中進行防腐操作，整合支架固定方案，依據(jù)穿墻保護的操作全面提升管道工程質量。工作者按照入管模式，開展針對性管道設計工作，以GPS和衛(wèi)星地圖的調查數(shù)據(jù)為基礎，給予燃氣管道進行充分保護。此種設計應用可在一定程度上展現(xiàn)沉降補償效果，設計工作者要采取一定的陰極保護操作，有效進行管道設計中GPS和衛(wèi)星地圖的運用。

（3）在應用GPS和衛(wèi)星地圖期間，關注管道間距調整。應用GPS和衛(wèi)星地圖，工作者也應該重視管道間距調整，施工機構實施施工操作與施工設計，判斷燃氣管道之間實際距離，標注在施工方案中。設計工作者擁有過硬的技術技能，思考管道燃氣輸送的效果，對工程作業(yè)場地進行燃氣需求研究，正確判斷燃氣管道間距。應用GPS和衛(wèi)星地圖，若管道長度不能達標，要另外增加無縫鋼管材料套管。管道比較長的情況下，應適當增加隔墻，促使其存在于燃氣管道與相近管道兩者之間，埋設管道階段強調深度的控制，時刻保持施工效率，便捷化地進行后期維修。

（4）在應用GPS和衛(wèi)星地圖期間關注涂層保護。燃氣管道運輸中，時常運用較長運輸線與涂層保護方法，按照噴涂的實際部位，劃分內涂層與外涂層兩個模塊，燃氣管理內涂層保護比較常見，重點是減少輸差。性能有耐磨以及光滑的特征，承受一定水平的磨損危險，讓天然氣運輸比較便捷。比如，保護燃氣管道涂層階段，因為外層溫度要大于等于200℃，因此，要通過特殊化的涂層保持燃氣管道設計的高溫性，給GPS和衛(wèi)星地圖的高效率應用奠定基礎。

5 結語

總的來說，城鎮(zhèn)燃氣管道設計中，GPS和衛(wèi)星地圖在其中發(fā)揮了重要作用，不僅可以縮減設計人員的工作量，相比傳統(tǒng)管道設計工作開展模式還更加高效。負責管道設計的人員不用再花費大量的時間來現(xiàn)場進行信息的大量收集和記錄，只需要借助GPS和衛(wèi)星地圖，就可以實現(xiàn)對燃氣管道鋪設區(qū)域周圍詳細數(shù)據(jù)進行快速準確的獲取。所以，在燃氣管道設計過程中，提升自己對GPS和衛(wèi)星地圖技術的應用水平，提升城鎮(zhèn)燃氣管道設計的合理性。