淺析基于GIS的燃氣輸配管網綜合管理系統

摘 要：將GIS技術應用在燃氣輸配管網設計與建設中，有助于管網管理信息化與技術發展目標的實現。本文針對當前輸配管網管理中存在的主要問題，利用GIS系統特點開展了系統設計與建設原則，以及功能實現研究。

關鍵詞：GIS；燃氣輸配管網；綜合管理系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.039

在我國當前的城市能源體系中，燃氣輸配管網建設與管理占據著較為重要的位置。為了提高城市輸配管網系統技術水平，確保管網輸配工作質量與安全性的提升，管網技術研究者開展了專業化的管理技術研究。

1 GIS技術原理與特征

GIS技術在管理中主要起到決策支持作用，其實際應用中包括了信息、系統特點。在實際應用中，這類系統通過地理編碼形式，對系統管理中的地理位置及相關信息進行存儲和處理，并使之成為地理性信息檢索依據的管理系統。在這一系統中，地理信息是通過空間位置參考與非位置數據，兩種主要信息形式，以及其他參考信息組成。在研究中我們發現，GIS系統在應用中具有兩個主要特征：一是地理性特征，既系統管理是以地理空間為基礎開展；二是數據性，既信息管理是以數據庫管理模式為基礎開展。

2 當前輸配管網管理存在的主要問題

在當前的燃氣輸配管網管理實踐中，管理者遇到的主要問題包括了以下三點。

（1）管理范圍的擴大。特別是隨著地區城市化的不斷推進，管網管理范圍的擴大將是未來管網管理的重要發展趨勢。

（2）管網設備的數量增加較快。隨著管網建設技術的不斷發展，大量新型技術設備的應用，提高了管網設備管理的復雜性。

（3）管理系統技術落后。在當前的輸配管網管理過程中，技術人員依然采用傳統的人工記憶、畫圖管理和手工管理的技術手段進行管理。這種管理方法，已經不在適合復雜情況下的管網管理實際情況。正因以上的三點問題，我們需要結合新技術發展過程，提高輸配管網技術管理系統技術水平。

3 管網管理系統設計與使用原則分析

在GIS技術支持下，我們系統設計與使用原則包括了以下幾點。

（1）信息化管理原則。在新型的輸配管網管理系統設計與應用中，我們首先應貫徹信息化管理原則，既系統設計與應用中應有效的利用計算機信息管理技術，在GIS 系統技術支持下，建設綜合性的信息分析與處理智能化管理系統。

（2）直觀性原則。利用GIS技術系統，我們可以利用圖形形式，將管網構成以及其包括的各類設備、設施進行直觀的展示。同時系統還利用仿真技術，形成高清晰的可視性系統展示。

（3）管理性能的全面性。在管理系統的應用中，管網的建設與管理部門可以通過新型管理系統完成管網數據分析、位置信息檢索、制圖打印等各項管理工作，全面提高管網的管理性能。

4 管網綜合管理系統應實現的主要功能

在GIS系統技術支持下，管網綜合管理系統設計與建設中應實現以下的幾點功能。

4.1 控制系統的數據與信息管理

在新型系統的管理設計中，我們首先需要實現系統內數據與信息的管理功能，如系統內管理用戶的權限；管網與設備數據的備份與恢復功能；系統內數據庫操作，以及系統日志管理等功能管理，都應是系統設計中必須實現的功能。如在系統設計與建設中，我們必須根據操作者的工作與使用內容，合理設置系統管理員、設計人員、一般使用者等系統使用角色，并根據角色進行使用權限的授權，便于系統管理與操作的進行。

4.2 GIS系統的操作管理

由于新型管理系統是以GIS系統為基礎進行設計與建設為，因此功能實現中也應包括GIS系統的基本操作管理功能，如管理圖像中我們可以對視圖進行放大、縮小、鷹眼等視圖操作，同時還可以利用GIS系統完成管網的區域管理、地圖定位、量測等操作。

4.3 系統管理數據的采集與維護

系統在程序設置中，可以通過基本數據管理工具的組合與配置，在原有的管理基礎上形成新的數據采集與維護管理工具，提高系統的數據管理質量與效率。在實際的系統管理應用中，這一功能具有以下特點。

（1）系統基本操作對象是管網內的設施，并根據設施模型進行數據采集。

（2）系統中的數據操作管網內設施關系自動建立，同時通過數據驗證方式確定其正確性。

（3）系統中的數據管理過程是對管線邏輯拓撲關系的維護。

4.4 系統內的數據轉換與信息文件的導入導出

由于管理系統中使用的數據文件具有一定差異，因此在系統設計與建設中我們需要實現數據信息的轉換與第二連接建設功能如將系統中輸入的數據轉換為GIS或CAD數據格式，進而便于導入系統數據庫中，或是形成DDC文件進行保存。同時在數據管理中，我們還可以將GIS、CAD 格式信息轉換為數據庫文件進行數據管理。 另外在管理中我們還可以對數據文件進行壓縮、剪裁等處理，便于文件的導出。

4.5 管網實踐數據的查詢、統計與分析

GIS系統管理的基礎是數據管理，因此在系統設計與建設中，我們需要提供良好的管網數據查詢、統計與分析功能，實現其數據管理管理目標。如管理系統建設完成后，使用者可以根據系統使用需求，利用數據簡易或模糊檢索方式，在最短時間完成管網中設備的數據檢索，進而形成數據圖表，為管理提供可視與具體的數據支持。

4.6 管網運行中的輔助管理性能

除了數據管理外，新型管網管理系統還可以為管網管理提供設備的輔助管理功能（如設備維修記錄、巡檢記錄、施工記錄等），為管網管理提供全面的服務支持。

4.7 對管網管理決策進行輔助支持

GIS系統具有較強的輔助決策功能，因此新型的管理系統不僅應用管網的數據管理，同時還對管網管理的各項決策進行輔助支持。如管網故障發生時，系統可以對維修過程、停氣范圍等決策提供輔助數據支持與意見。

參考文獻：

[1]史曉青.建設地理信息系統的燃氣管網綜合管理系統的分析[J].化工管理，2013（08）.

[2]史曉青.天然氣輸配管網綜合管理地理信息系統分析[J].化工管理，2013（10）.

作者簡介：潘天偉（1981-），男，江蘇人，研究方向 ：天然氣（燃氣輸配）燃氣GIS系統。