數字管道技術的應用及發展趨勢

唐斌 大慶油田設計院

數字管道技術的應用及發展趨勢

唐斌 大慶油田設計院

自2006年第一條數字管道——冀寧聯絡線順利建成，基于地理信息系統開發的數字管道技術逐步在油氣田管道工程中推廣應用，目前已經擴展到從管道可行性研究、初步設計、施工圖設計到貫穿管道全生命周期的各個階段，為油氣田管道工程的規劃、設計、施工及運行管理提供了先進科學的信息化管理手段。GIS正朝著一個可運行的、分布式的、開放的、網絡化的全球GIS發展，在未來的幾十年內，GIS將向著數據標準化、數據多維化、系統集成化、系統智能化、平臺網絡化和應用社會化的方向發展。

地理信息系統；數字管道技術；GIS；應用

1 數字管道技術

自2006年第一條數字管道——冀寧聯絡線順利建成，基于地理信息系統開發的數字管道技術逐步在油氣田管道工程中推廣應用，目前已經擴展到從管道可行性研究、初步設計、施工圖設計到貫穿管道全生命周期的各個階段，為油氣田管道工程的規劃、設計、施工及運行管理提供了先進科學的信息化管理手段。

基于航測4D成果的輔助設計GIS選線系統，實現了三維高度仿真場景下的路由優化和選線，并與二維平面圖、一維管道縱斷面圖進行聯動，很大程度上方便了設計人員的線路設計，同時大大減少了外業人員現場踏勘的工作量。輔助施工GIS系統能夠在管道施工過程中將各類管道施工數據及時入庫處理，從而確保完成管道數據庫的建設，既保證了數據的準確性、真實性，又確保了施工單位按圖施工，保證了工程質量。

2 技術現狀

（1）國外技術現狀。數字管道技術在國外發展相對較早，而且隨著國外管道基本進入完整性管理時期，數字管道技術的應用更多用于運營調度、工藝優化、節能降耗和效能評估等方面，應用程度相對成熟。如在美國、挪威、丹麥等國家管道中就普遍應用GIS技術集成SCADA自動控制。同時，早已實現全生命周期數據采集，及地理信息、數據采集、傳輸、存儲和制圖一體化作業，為管道的勘測、設計、施工、投產運行、管理監測、防腐等各階段提供數據支持。例如：哥本哈根的HNG公司多年來一直利用GIS技術對其所屬的天然氣管道及配氣管網進行管理，可實現數據記錄、設備查詢、管道信息、泄露信息、信息發送、智能掃描、配氣優化和日常管理等功能。

（2）國內技術現狀。從20世紀70年代初開始，我國展開了大規模的長距離輸油氣管道的建設，長距離輸油氣管道的特點是：點多線長，且大多數為地下敷設管道，其地理信息、圖形信息和數字信息并存。我國在西氣東輸管道工程、蘭成渝管道工程、忠武管道工程及陜京輸氣管道上均應用GIS進行選線工作，其中西氣東輸管道工程優化后的線路長度與預可研相比縮短300 km以上，節省了大量投資，降低了成本；在忠武管道工程中應用GIS成功繞開了三分之二以上的湖塘，從而縮減了建設周期和成本。冀寧聯絡線管道工程、西部原油成品油管道工程和甬滬寧原油管道等也都開展了GIS研究與實踐。

3 發展趨勢

計算機技術的迅速發展，使得GIS的范疇也在日益擴大，熱別是計算機大容量存儲介質、多媒體技術、可視化技術和網絡技術等相繼被引進到GIS中，已使GIS發生了新的變化。GIS正朝著一個可運行的、分布式的、開放的、網絡化的全球GIS發展，在未來的幾十年內，GIS將向著數據標準化、數據多維化、系統集成化、系統智能化、平臺網絡化和應用社會化的方向發展。三維GIS、時態GIS和Web GIS已經成為GIS發展的趨勢和熱點。

在目前國內市場，以EPC總承包方式的管道建設模式逐漸成為國內管道建設的主要模式，在新的模式下，以往的數字管道建設理念，已不能滿足總承包要求，探索新形勢下數字管道建設模式，以適應EPC為主的管道建設模式，成為急需解決的問題。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.011