地理信息技术在油气管道数字化管理中的应用.pdf

油气管道的数字化管理过程中采用地理信息系统（GIS）地理信息技术，能够提升各项管理工作的水平，增强整体的管理工作有效性和可靠性，改善目前的管理工作现状，因此，建议相关部门在进行油气管道管理的过程中，以数字化管理为基础，合理采用GIS技术，完善技术的应用模式和体系，为管道数字化管理水平的提升夯实基础。1 地理信息技术在油气管道数字化管理中的应用价值1.1 有助于提升管理工作水平近年来，我国科学技术的发展速度加快，油气管道管理方面的信息化和数字化建设水平提升，采用现代化的遥感、定位和数据信息采集、多媒体，网络技术等，能够完成管道的可视化管理，为管理工作的决策提供服务和支持，在此过程中，采用先进的GIS技术，可以通过全球定位、遥感和GIS一体化的系统，利用分辨率较高的卫星遥感技术和数字化航测技术，能够进行管道的动态性监测和分析，及时发现管道应用的问题，科学合理进行问题的解决和应对，提升管道管理工作的效果。1.2 有助于降低管理成本采用GIS技术进行油气管道的数字化管理，整体技术和系统具有实用性强、操作简单、成本投入低、可靠性较高、先进性的优势，同时，还具备兼容性和适用性，便于安全完成管道动态数据的收集和管控。以GIS技术为基础的管理工作，可以从三维坐标中整合管道设施的信息、地质环境和周围环境的信息、社会经济信息等，及时准确将某个监测点和管理点的信息反映出来。例如：油气管道发生泄漏问题的情况下，管理人员可通过GIS数字化管理系统，快速明确泄漏位置和数量，评价泄漏问题的严重程度，快速到达现场进行管道的处理，这样除了能够提升管道管理效率，还能降低人力和物力的支出量，减少管道管理的成本1。2 地理信息技术在油气管道数字化管理中的应用措施2.1 开发管道数字化管理系统目前在油气管道的管理工作中，主要是进行管道周围区域的事故现状的分析和发生趋势预测，评价区域范围内的问题发生特点和频率，对影响管道运行可靠性和安全性的要素进行研究。考虑到管道数据分析的过程中可能会受到地质或是气候因素的影响，所以需要设计能够进行地理数据文件进行处理和管理的系统。同时在管道问题发生机理和规律研究期间，需要深入分析地理特点和环境特点，所以将GIS技术作为，设计数字化的管理系统十分必要，如图1所示。图1 GIS为基础的管道数字化管理系统2.1.1 风险评估系统为了能够准确进行油气管道的风险评估，应采用GIS技术设计相关的管理系统，在油气管道的数据管控、采集、绘图、地面模型构建方面，通过GIS技术提供准确的数据，同时构建GIS技术为基础的风险评价模型、决策支持系统、虚拟现实分析系统等，准确、动态化进行管道风险的监测分析。GIS技术在应用期间除了能够准确进行数字和文字信息的管理，还能进行空间或是图形信息的管控，同时具备一定的空间建模功能，可构建专业性较强、集成性较高、综合性较为明显的风险评估模型，有效评价管道的风险问题，且相关的软件还能为管道的风险分析和评价等提供区域叠加分析工具、属性数据检索工具、数字地面模拟工具和矢量格栅数据处理工具等，但是只采用此类工具进行管道风险的评估，不能确保风险评价的全面性，还需按照具体的情况，开发将GIS作为基础的管道风险分析模型，例如：可构建地理信息技术在油气管道数字化管理中的应用庞瑞渤海钻探工程公司油气合作开发分公司 内蒙古 鄂尔多斯 017300摘要：地理信息技术在油气管道数字化工作中的运用，对提升管道的数字化管理效果方面具有重要意义。说明地理信息技术在油气管道数字化管理中的应用价值，提出应用措施，完善地理信息系统技术应用模式为增强管道的管理工作效果提供助力。关键词：地理信息技术 油气管道 数字化管理 应用科学管理 210 2023年第9期专家打分类型、人工神经网络类型的模型等，和GIS平台之间相互整合，准确、综合完成油气管道风险问题的评价分析，具体的风险评估流程为：（1）综合分析各类油气管道的影响因素，设置有关的图纸进行数字化管理，设定风险评估的分析模块，将其转变成为数字化格式，按照影响因素的特点，设定不同的数据权重，给定图纸的象元赋值；（2）深入研究油气管道风险问题的发生原因，以此为基础构建相应的预测和评估模型，利用评估模块进行管道潜在风险的评价分析；（3）按照管道的地质特点和基础设施特点等，科学开展易损性的评估工作，结合风险评估结果和易损性的评估结果，评价管道的风险问题，自动化生成风险分布曲线图。另外，在采用GIS技术联合其他技术进行管道风险评价的过程中，能够准确利用GIS的属性管理功能、空间分析和图形编辑功能、地形分析功能等，联合风险评价模型进行管道风险问题的评估和分析，及时准确发现管道的风险隐患问题，科学合理进行风险的研究和评价，为问题的合理防控提供保障2。2.1.2 隐患监控系统通常情况下，油气管道发生安全事故，可能会产生连锁反应，事故的规模扩大，导致发生经济损失，甚至还会产生人员伤亡的严重后果，所以，在相关的油气管道数字化管理期间，需要重点构建隐患监控的系统，利用系统进行油气管道风险隐患的监督控制，准确进行危险源与隐患的可视化监控，全面发挥GIS技术在空间分析方面的优势，对区域范围内不同类型的隐患和风险源进行管控，定期更新安全管理的措施，监管重大的危险源和风险，为事故的有效控制提供保障。首先，GIS技术的应用，关于电子软件平台的技术没有过大差异，但是由于不同地区，行业方面的数据存在不同之处，数据库方面和软件包方面的功能有所不同，因此，需要因地制宜进行系统的开发和完善。例如：按照油气管道管理工作的需求和特点，采用GIS技术开发隐患监控的系统，根据当地区域的油气管道位置和特点，设置GIS在系统中应用的数据管理功能和空间分析功能，将各类功能和监控指挥中心相联系，使监控指挥的人员在办公室的多媒体终端，即可快速进行沿线不同地区油气管道隐患动态数据的查询和监控，掌握最新的情况，为管道的管理提供支持。其次，采用GIS技术构建油气管道的危险源监控和风险监控系统，在安全管理方面，具有一定的作用和价值，可以利用GIS技术进行区域范围中不同危险源和风险的控制，随时随地制定便捷的救援路线方案，降低安全风险的损失，同时，如果油气管道发生泄漏，也可通过大气扩散模型，在系统中明确泄漏点的扩散半径，从地图中标注出具体影响范围，使决策人员和管理人员按照影响范围的情况，制定风险管控的方案，紧急开展管理工作。与此同时，采用GIS技术构建油气管道的风险源和风险监控系统，还能开发应急调控的平台，预防出现重大事故，降低事故的损失程度，使企业生产活动稳定和安全执行，避免油气管道风险和危险问题对社会经济发展造成不利影响3。2.1.3 紧急处理系统紧急处理系统的设计，主要是将GIS技术和模型库与模型管理系统有机整合，开发专门的空间决策支持平台，以GIS技术创建油气管道紧急处理的系统，一方面，GIS技术具备一定的空间数据分析和整合性能、决策支持性能，能够提供管道风险问题的紧急处理依据，同时，管道风险紧急处理具有空间性的特点，事故救援期间需要应用的线路设备综合图和场站平面图，空间性特征很强。另一方面，在紧急处理的工作中，可以从GIS系统中准确了解管道沿线的消防机构情况、救援设施情况和医疗设施情况等，准确展现出各类设施的地理分布特点，所以，采用GIS技术，能够提高紧急处理工作的科学性和合理性。另外，采用GIS技术的过程中，还能系统化进行管道事故的救援分析，整合相关的数据，预防出现数据重复分析的问题，为紧急救援和处理工作的高质量开展提供保障。因此，在油气管道紧急处理的过程中，建议采用GIS技术开发紧急处理系统，完善系统的模块，如图2所示。图2 紧急处理系统模块首先，地理信息查询模块，主要就是相关部门利用GIS系统，可视化进行油气管道风险点和危险点的地理信息查询，综合查询其中的地形地势数据、战场平面图数据、救援力量分布数据和河流公路穿越数据等；其次，事故数据管理模块，在发生事故的过程中，为管理人员提供非常详细的油气管道事故地理位置数据和地段社会数据、救援力量数据与事故发生历史数据、多媒体数据和紧急预案数据、到达现场的路线数据；紧急处理反馈模块，则是在完成紧急处理工作之后进行处理结果的反馈，使紧急处理的部门能够全面了解各类处理工作的效果和结果，进一步进行处理工作的优化和完善4。2.2 完善 GIS 技术的应用模式为确保在油气管道数字化管理过程中全面 211 科学管理2023年第9期发挥GIS技术的价值和作用，应重点完善GIS技术的应用模式，将瓦片式切图技术和九宫格算法有机整合，利用切图技术进行图的获取，将其当做是瓦片底图，构建地图瓦片金字塔，将瓦片像素设定成为257257，底图的描绘期间，利用级别020进行处理，在0级描绘过程中，利用相应的头像采集底图元素，将其缩小处理设置在地图内，裁剪获得瓦片。1级处理方面，地图元素缩小设置在地图内，裁剪成两列、两行，获得四张瓦片，通过循序渐进的处理，在某个级别底部的图片，处理成为瓦片，然后将原始坐标点设置其中，以像素为主要的单位，完成底图的定位处理，定位信息是瓦片XY轴的列和行数据值；对于九宫格而言，是将计算机显示技术作为核心部分，在上下左右的各个方向拓展，由于客户端浏览范围可能不断变化，因此需要重新进行数据范围的计算，发送到客户端请求响应的信息，如若所发送数据范围属于目前的范围，就要多次循环计算、请求，如若九宫格算法能够从单个屏幕拓展到九个，就能够增加取图的数量，利用浏览器与客户端的缓存，提升展示的速度5。油气管道的数字化管理过程中，应重点以GIS技术为基础，合理采用瓦片式切图技术和九宫格算法，全面发挥两种技术的应用价值和作用，切实提升技术应用的可靠性和有效性，确保油气管道的管理水平，满足数字化管理的建设需求。其一，采用瓦片式切图技术。在油气管道数字化管理期间，GIS技术主要涉及到两种文件形式，一种是基础格栅数据文件，另外一种是工程矢量数据文件，前者的格式涉及到drg和dem，后者的格式涉及到dlg，服务器采用瓦片式切图技术，可将此类文件切割，构建成为金字塔类型的图片，为客户端的有效访问提供支持，此类模式能够节省web GIS服务器解析的环节和生成环节，利用对图像的加载，即可提升图像处理的速度，同时，采用瓦片式切割技术，还能按照GIS文件的类型有效划分相关的图片级别，生成不同类型的瓦片图，存储在服务器的文件内，文件的格式是地图级别左上角的第x张和第y张；其二，重点将瓦片式的切图技术和九宫格算法之间相互整合，通过系统的九个屏幕数据推算，准确获得油气管道管理方面的各类图片和数据信息，油气管道的管理人员利用服务器端即可全面生成和获取油气管道的数据信息图片，按照图片的内容，科学合理开展各项管理工作，这样不仅能够提升管理工作效率和水平，还能预防出现管理的问题，改善目前的工作现状，达到预期的数字化管理目的6。3 结束语综上所述，GIS技术在油气管道数字化管理中的应用不仅能够提升管理效果，还能降低管理工作的成本，具有一定的应用价值和作用，因此，建议在油气管道管理期间，以GIS技术为基础，构建数字化管理系统，保证系统设计的合理性和科学性，提升油气管道风险评估、隐患监控和紧急处理效果，同时还需完善GIS技术的应用模式，将瓦片式切图技术和九宫格算法相互整合，进一步提升油气管道数字化管理效果，充分发挥GIS技术的价值。参考文献1王媛媛.浅析地理信息技术在油气管道数字化管理中的应用 J.全面腐蚀控制，2022，36（5）：40-41.2汪海波，柴捷，闫定弘，等.长输油气管道环境敏感区管理信息化 J.油气田环境保护，2023，33（1）：59-62.3张昆，佀媛辉，刘琳.油气管道高后果区的管理策略 J.砖瓦世界，2020，31（20）：295-299.4耿燕.油气管道企业应急物资管理体系初探 J.广东安全生产，2022，22（16）：46-48.5王超.地理信息系统在石油天然气长输管道中的应用 J.中国化工贸易，2021，34（20）：108-109.6李亚平.基于 BP 神经网络的油气管道高后果区自动识别方法研究 J.当代石油石化，2019，27（2）：38-42.作者简介庞瑞（1992），男，毕业院校：长江大学工作单位：中国石油集团渤海钻探工程有限公司油气合作分公司苏 25-76 采气作业区；职务：数字化技术员；职称：工程师，研究方向：天然气田数智化。