管道完整性管理系统建设的建议.docx
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管道完整性管理系统建设的建议
管道完整性管理系统建设的建议
1管道完整性管理系统建设的思路
以专业的石油天然气管道数据模型（APDM）为依托，利用面向管道本体、管道周边地理、地质环境、站场设备以及储气设施等对象的设计、施工、运营和维护等资料构建统一的完整性管理数据中心，综合3S、风险管理、移动传输等先进的技术手段，实现油气管道的数据资料管理、管道日常业务管理、风险管理，以及应急指挥调度等，为相关单位提供完整性管理工作的科学依据并提高其应对紧急事件的能力。
2数据中心的建立
数据中心作为“数字管道”战略目标实现的核心，是各个信息建设的基础平台，所以在系统规划建设时，务必作为核心和重点来建设和规划，应提升到作为信息化建设的基础设施的高度来进行建设，因此在规划和设计时务必进行充分论证，充分考虑将来的应用。
数据中心的数据是涵盖了管道的所有数据，包含了管道地理数据、管道专业数据、施工业务数据、运营业务数据、多媒体数据、公共业务数据以及元数据，它为各个应用系统提供统一格式的、标准的、规范的数据应用服务。
数据中心建设的目的是为各个应用子系统提供统一的数据服务和数据访问接口，同时统一规范各个应用系统的建设。
数据中心的应用数据并不是各个应用系统应用数据的简单汇集，它是经过统一的数据规范形成的格式统一、标准统一、规范统一的数据，并且为各个业务应用系统所共享；数据中心的GIS数据是作为统一的GIS数据平台，它并不单独为GIS系统所应用，而是该GIS数据为各个应用系统提供统一的GIS数据应用服务，这样避免了多个应用子系统，需要进行多套GIS的投资；数据中心的多媒体数据也是作为统一的多媒体数据平台，为各个应用系统提供多媒体数据应用服务。
2.1数据内容（根据项目具体情况确定使用的数据内容）
类别
数据名称
主要作用
相应费用
基础地理数据
1:
25万全国地图
该类数据比较简单、精度较低，主要作为背景图使用，可以大范围、宏观管理使用，可应用于系统的日常查询、浏览以及数据的管理维护，用于从宏观的角度供决策者了解管道所处范围的地形地貌情况、途经区域自然地理环境状况，从而对有关管道维护、管理提供决策依据。
1:
5万（1:
1万）地形图
所辖管线沿线一定范围内采用大比例尺的地形数据，真实的反应出管线沿线周边地形地貌情况，与管线的各种关系等
影像数据
TM/ETM全国影像数据
搭建三维平台的影像数据，展现全国范围内宏观的地形地貌
QuickBird/Spot局部区域高分别率的影像数据
搭建三维平台的影像数据，根据具体的需求来决定采用的分辨率精度
DEM
25万全国数字高程模型数据（DEM）
搭建三维平台的高程数据，展现全国范围内宏观的地形地貌
5万局部区域数据高程模型（DEM）
搭建三维平台的高程数据，根据具体的需求来决定采用的比例尺精度
专题地理数据
人口数据
地震带、断裂带数据
土地利用数据
洪水区数据
地质灾害数据
……
……
……
管道相关 各类专业数据
桩
根据APDM建立管线相关数据模型，存储相应数据
阴保电源
阳极地床
……
……
焊缝
弯头
阀门
……
……
穿跨越
水工保护
……
……
内检测数据
外检测数据
……
……
各类日常业务数据
站场阀室
各个系统地上、地下管线
各类设备、设施
电缆
……
……
……
Scada系统
系统数据
多媒体系统
系统数据
……
……
……
3平台的建立
3.1GIS平台
包含二维地理信息系统和三维地理信息系统
提供二维和三维的地理信息系统平台，进行数据浏览查看，数据查询、数据编辑管理、制图等基本功能
3.2业务基础平台
实现通用的基础业务功能，如权限管理、日志管理、基础业务构件等；并提供标准的规范与开发接口，实现快速的业务开发、流程定制、业务表单定制等基础功能
4多个应用的建立
4.1.1完整性数据建模与采集系统（APDMManager）
4.1.1.1系统总体框架
4.1.1.2系统简介
管道完整性数据建模与采集系统（APDMManager）是一款面向油气管道的数据管理软件。
该系统按照APDM（ArcGISPipelineDataModel）数据模型的规范，以ArcGISEngine为基础，充分考虑管道完整性管理相关业务应用，为管道完整性数据库的建设和维护提供全方位的管理手段。
秉承APDM面向对象的设计思路，本软件屏蔽了APDM模型内部复杂的逻辑关系，使数据维护人员可以直接以面向业务的方式进行数据关系维护工作，从而降低维护难度，提升工作效率。
4.1.1.3主要用途
Ø油气管道完整性数据库结构维护
提供专门面向管线行业的APDM模型的维护工具，实现稳定的APDM数据模型初始化、模型改造等功能，适应了管线行业用户的实际需求。
Ø油气管道中心线数据维护
APDM模型是通过控制点、站列等描述管道中心线的要素来组织和维护油气管道相关数据的，本软件提供了方便的中心线维护功能，可以进行新建管线、管道改线等工作。
Ø阴保设备、管线附属设施及周边环境数据维护
按照APDM在线要素和离线要素的逻辑关系提供了相应的数据维护工具，实现了在线要素里程自动计算、生成离线要素在线位置等。
Ø管道检测及评价数据维护
针对管道的内检测、外检测等业务活动，提供了专业的缺陷数据维护工具实现了检测数据根据里程以及AGM位置等的对齐功能。
Ø数据完整性规则校验
提供了APDM逻辑规则校验功能，保证数据的完整性，实现了站列里程递增规则、在线点与站列位置校验、阈值校验等多种规则校验。
4.1.1.4系统特点
Ø保障管线数据的统一性
将管道沿线的基础地理数据、管线数据、管道数据、站场数据、工程资料等信息用空间数据库来进行统一的管理，保证了模型的完整性和规范性。
Ø设计合理，结构维护便捷
隐藏APDM内部复杂结构，自动维护要素之间的关系和元数据内容。
Ø灵活的界面设计，操作方便
提供了多视图的界面，方便用户拖动调节大小；可定制软件界面布局，满足不同使用者的需求，产品支持多种界面风格，用户可根据自己的喜好选择；提供适合用户操作的快捷键、右键菜单等。
4.1.1.5图片
4.1.2完整性业务运行系统
4.1.2.1系统总体框架
4.1.2.2系统简介
管道完整性业务运行系统针对管道管理的主要业务，遵循“工作受控、岗位受控、人员受控”的管理思路，采用工作流方式提供业务工作处理平台，实现管道业务办公的“电子化、网络化、流程化、协同化”。
通过建设以管道公司管辖管道的腐蚀控制、管道保护、自然灾害防治、维护与维修、管道工程管理工作为主的业务信息平台，初步实现风险/完整性评价、应急管理的基础功能，建立起管道完整性数据的收集、整合、分析和评价的应用体系，分解、分级落实管道完整性管理流程到具体的日常工作中，提高管道管理水平，实现管道安全运行的预控和受控。
4.1.2.3主要用途
Ø全面展示管理管道系统基础信息
以APDM模型为基础，组织管道系统的基本数据，通过WebGIS的方式发布这些数据，并结合管道完整性管理的日常业务流程提供综合的信息查询分析服务。
为管理者提供一个全面掌握管道系统状态（包含历史数据）的平台。
Ø管道腐蚀控制管理
围绕管道的腐蚀控制工作提供各类业务的表单填写、审批、汇总等功能，如保护电位测量、自然电位测量、恒电位仪运行记录等。
Ø管道保护业务管理
围绕管道保护工作提供各类业务表单的填写、审批、汇总等功能，如巡线日志、外事记录、清理管道占压、反打孔盗油气等。
Ø自然灾害防治
主要围绕防汛业务，提供防汛周报、防汛总结、水工保护工程等管理功能。
通过防汛周报的自动汇总和上报帮助管理人员第一时间掌握防汛工作情况。
Ø管道维护与维修管理
通过记录管道本体修复记录，全面掌握管道的历史状态，为管道管理决策提供基础信息依据。
4.1.2.4系统特点
Ø日常业务数据与GIS全面融合，发挥双方优点
Ø面向完整性管理，将管道完整性管理相关环节融入到管道的日常管理当中，两者相互促进相互提高，保证管道的本质安全
Ø通过HCA识别、应急资源调度、应急方案生成等提供应急决策支持
4.1.2.5图片
4.1.3高后果区（HCA）识别系统
4.1.3.1系统简介
高后果区（HCA）识别系统能够按照HCA识别模型，通过采集的数据自动计算分值，识别出管道系统HCA管段，并提供相应的浏览、查询、地图展现的功能。
4.1.3.2图片
4.1.4风险评价系统
4.1.4.1系统简介
以Kent法为指导，通过风险评价工程、风险评分、风险计算、风险统计分析等功能实现在线的风险评价工作管理。
各个功能之间相互关联，按照统一的工作流程实现风险评价工作的展开。
本系统实现了固定分段和动态分段等多种方式进行风险评价，并提供了丰富的分析展现手段进行风险结果分析和查询，方便用户进行风险排序和风险跟踪。
4.1.4.2系统特点
Ø部署完整性管理方案与计划，自动管理评价流程
Ø支持自定义风险评价数学模型
Ø管理收集、统计和动态分析风险数据，实现风险评价分析
Ø直观、实时展示和输出风险评价结果
Ø依据经验，逐步积累风险防范处理措施，并自动提示
Ø记录完整性评价及预控管理过程，实时归档以便查询
4.1.4.3图片
4.1.5完整性评价系统
4.1.5.1系统简介
针对管道本体和管道腐蚀控制而展开的管道内检测和管道外检测，对于完整性评价工作具有十分重要的作用。
本系统提供了自动对齐功能，使管道的内外检测数据能够自动与管线的中心线数据挂接，方便完整性评价工作者快速、准确的分析缺陷的位置及其严重程度。
并且提供了缺陷的分布跟踪和发展跟踪功能，使同一个位置的多次检测数据结果能够按照时间的变化方式来展现，方便评价工作者了解该缺陷的发展变化情况，以此来完成完整性的评价和决策工作。
4.1.5.2图片
4.1.6电子移动巡检系统
4.1.6.1系统总体框架
4.1.6.2系统简介
油气管道移动巡检和数据采集系统是基于GIS、GPS和GPRS技术，为管道管理工作人员在油气管道日常巡检、电位测试等工作中提供远程无线或在线连接的方式记录和上传巡检的各种数据的功能，实现在巡线工作中对业务数据和管道异常情况实时高效的上报，减少工作记录的重复录入，提高管道巡线管理的工作效率。
4.1.6.3主要用途
Ø管线巡检业务数据的实时采集与传输
针对管道巡检的日常业务数据如保护电位、自然电位、阳极接地电阻等通过PDA等手持设备实现远程数据采集。
Ø提供多种巡线模式远程实时巡线监管
支持徒步、车辆、飞机等多种巡线模式，可以通过系统使管理人员随时了解所管辖范围内的管道工的巡线情况，实现巡线工作日常监管。
Ø提供野外业务办公功能
管道工在巡线过程中如果发现什么异常情况需要记录，可以利用系统的问题上报功能直接连接完整性管理业务运行系统将现场情况传输到数据中心。
Ø管道资料与业务动态信息的随时随地查阅
通过移动巡检系统客户端，能够随时随地查询当前位置以及其他管线资料以及业务动态信息。
4.1.6.4系统特点
Ø基于3G（GIS/GPS/GPRS）一体化技术集成构建符合管道野外业务工作模式的应用平台
Ø提供管道巡检、数据采集和移动办公三大应用，按需灵活配置，满足不同层次不同岗位的应用需求
Ø灵活配置和丰富接口功能实现与外部业务系统的数据、界面及流程的无缝集成
Ø支持主流智能手持终端，安装配置简易，远程实时自动升级
4.1.6.5图片
4.1.7三维站场管理系统
4.1.7.1系统总体框架
4.1.7.2系统简介
三维站场管理系统利用三维技术和GIS技术实现场站管理三维数字化，便于用户通过系统直观地查看场站内的管线布置及各种设备的位置，进而实现对场站设备及管线的管理、相关设备资料的关联维护、设备信息的查询统计分析以及对于缺陷状态的管理等与场站管理工作息息相关的实用功能。
4.1.7.3主要用途
Ø站场地上地下管道、设备及地上建筑物等实物的立体化展现
通过三维GIS技术真实再现油气管道站场场景，通过系统的对象消隐及地下模式等功能，实现对站内隐蔽工程全面直观的查看，为站内改造提供详实的基础资料。
Ø工艺设备的各类信息、运行参数的实时展示以及主要设备的拆装演示
提供工艺设备信息的查询和统计功能，全面了解站内工艺设备的的状态，并配合SCADA系统掌握工艺设备的实时运行参数。
对于重要的设备，提供详细的拆装过程，展现设备内部结构。
Ø结合站场风险管理，实现管道缺陷维护、定位和跟踪，计算管容等
提供站内工艺管网的管理功能，针对站内管道缺陷提供相应的维护、查询、统计、定位、跟踪、修复等管理功能。
Ø提供对站内管道的分析组件
提供石油管段维护功能以及管容计算等分析工具
Ø工艺流程的动态仿真模拟、管理
提供在三维场景中工艺流程的动态模拟展示功能，方便相关人员了解各个工艺的流程，并进行流程图的管理。
Ø结合站场应急管理，提供基于三维的仿真应急演练和指挥调度
提供应急演练培训功能，在三维场景下进行应急事件的设定，事故（漏气、火灾等）模拟，角色制定处理事故等功能，为站内人员提供一个应急演练平台。
并提供相应的工具，在事故发生时，根据站场当前情况和事故发展估计模拟，进行指挥调度；
4.1.7.4系统特点
Ø三图合一，多视图管理
系统将三维视图、二维视图和工艺流程视图有机融合在一起，实现了三图的同步定位，用多种方式展现站场基础资料信息，方便直观。
Ø实时数据、视频系统等多系统接入
系统提供多种系统接口，可与SCADA、工业视频、ERP、风险评价及可靠性评价等各类系统集成应用，达到全面掌握站场各类信息的目的。
Ø支持宏观到微观的三维场景应用，高效渲染全面适应多角度应用
系统提供宏观的数字地球背景，用户可以方便的在多个站场之间进行漫游切换。
也可以进入微观环境观察站内布局，更可以对指定的设备进行拆分观察，掌握结构细节。
Ø基于Directx3D的三维引擎开发，功能所需定制，标准组件发布，适用B/S、C/S架构。
4.1.7.5图片
4.1.8管道应急指挥调度系统
4.1.8.1系统总体框架
4.1.8.2系统简介
管道应急指挥调度系统是在管道管理数据、各种管道监测仪器设备数据基础上，依靠真实可靠的数据，为管道日常安全管理和人员安全培训提供帮助；采用科学严谨的管道事故结果模拟模型，在事故发生时为事故应急决策提供支持资料和事故灾害损失估计，更好地支持救援工作，把握事故发展动态，更好地完成救援工作，将事故损失降低到最低。
4.1.8.3主要用途
Ø日常安全管理培训
系统提供应急演练，在虚拟现实模拟的真实现实的场景中，完成应急演练培训，可以自定义事故类型，事故等级，发生地点，自然气候等。
Ø应急资源信息管理
帮助完成应急资源信息管理，提供地图查询定位。
Ø事故应急决策支持
在事故发生时，提供事故当前情况信息汇总和事故发展估计模拟；进行逃生路线、抢修路线、物资调配路线进行最优路径的选取；为应急部署和资源调度提供信息支持。
Ø灾害事故发展动向模拟
通过事故模拟模型，完成对事故发展的影响结果估算，提供各个时间事故发展影响结果，影响范围值。
4.1.8.4系统特点
Ø完美的数据供给
在管道管理的雄厚数据基础上，为事故的隐患期，发生期，发展期和灾后重建期提供不同的帮助资料。
Ø防御结合应急系统
事故隐患期提供事故监测信息和各种安全评价工作；事故发生期提供事故发展趋势模拟和事故周边救援力量资料查询，事故发展期提供资源调度和应急决策共享平台，灾后重建提供周边信息查看和事故影响结果。
Ø系统专业性
系统中的所有计算模型和算法，均是在管线安全生产中，目前安全管理部门所使用的，可靠的评价方法和模拟模型，结果具有可靠性和科学性。
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