燃氣管線探測數據質量檢查的程序化實現

摘" 要：燃氣管線探測數據編輯及入庫前數據整理過程中，為確保燃氣管線數據庫及成果圖件的現勢性及準確性，需要根據實地數據進行質量檢查。該文介紹如何對大量探測數據進行自動化質量檢查，從而提高成果的準確性和高效控制成果數據質量。

關鍵詞：探測數據；質量；精度；垂直性；LISP

中圖分類號：TU996.8""""" 文獻標志碼：A""""""""" 文章編號：2095-2945（2025）04-0152-04

Abstract： During the process of editing gas pipeline detection data and sorting data before warehousing， in order to ensure the current situation and accuracy of the gas pipeline database and result maps， quality inspections need to be carried out based on field data. This paper introduces how to conduct automated quality inspection on a large number of detection data， thereby improving the accuracy of results and efficiently controlling the quality of results data.

Keywords： detection data; quality; accuracy; verticality; LISP

隨著城市化進程的加速和人們對能源需求的不斷增長，燃氣作為一種清潔、高效的能源，在城市能源供應中占據了越來越重要的地位。天然氣管線是國民經濟和城市運行的重要基礎設施，清潔能源天然氣的廣泛應用為居民生活提供了較多的便利。

燃氣管線是城市地下管線的重要組成部分，其安全運行對于城市的發展和穩定至關重要。道路施工作業及天然氣使用過程中的不規范， 導致燃氣管線漏損事故屢屢發生，一旦發生燃氣爆炸事故，將對人民的生命財產安全造成不可估量的重大影響。

由于歷史原因，部分年久的地下管線無圖紙或圖紙不準確，地面參照物改變或消失，原有地標位置不準確，無法獲知地下管線的準確位置，這給市政管線交叉施工、管理和維護燃氣管網安全等帶來了很大的困難，并給城市安全帶來很大的隱患。為了確保燃氣管線的安全輸送，摸清燃氣管線分布情況，建立和完善燃氣管道信息系統，實現燃氣管線科學管理，位置準確現勢性強的燃氣管線探測數據獲取是非常必要的。

很多城市目前已埋設但情況不明且無詳細準確竣工資料的燃氣管線仍占不小的比例，為查清已埋設的燃氣管網，便于今后調度、維護、施工和搶險等工作順利進行，需要采用先進的探測技術方法進行城市地下燃氣管線的探測普查，對已埋設但情況不明的地下燃氣管線也進行探測標定。

燃氣管線探測可以及時發現燃氣管線的泄漏、腐蝕、損壞等問題，從而采取相應的維修和保護措施，保障城市燃氣供應的安全可靠，保護環境和人民生命財產安全。燃氣管線探測可以獲取燃氣管線的詳細信息，包括位置、走向、深度和材質等，從而為燃氣管線的管理提供有力支持。通過對燃氣管線信息的分析和利用，可以提高燃氣管線的管理水平，優化燃氣管線的布局和運行。燃氣管線探測可以為城市的規劃和建設提供重要的參考依據。通過對燃氣管線的分布和運行情況的了解，可以合理規劃城市的建設，促進城市的可持續發展。

為了保障燃氣管線探測數據的準確性，保障信息系統建設的可靠性，本文介紹了如何利用LISP語言自動快速檢查探測數據的精度、排除數據庫建設的錯誤信息，確保了數據的質量，提高了系統建設的效率。

1" 燃氣管線數據質量檢查內容及方法

1.1" 質量檢查內容

成果質量通過二級檢查一級驗收方式進行控制，作業單位進行成果質量的過程檢查和最終檢查。管線測量成果主要對控制測量精度、管線圖質量、資料質量進行檢查。管線圖主要對數學精度、地理精度和整飾質量進行檢查。其中，數學精度主要檢查明顯管線點量測精度、管線點探測精度、管線開挖點精度、管線點平面和高程精度、管線點與地物相對位置精度等。地理精度主要檢查管線數據各管線屬性的齊全性、正確性、協調性，管線圖注記和符號的正確性，管線調查和探測綜合取舍的合理性等。整飾質量主要檢查符號、線劃質量，圖廓外整飾質量，注記質量和接邊質量等。

1.2" 檢查方法

地下管線探查采用明顯管線點重復調查、隱蔽管線點重復探查方式進行質量檢查。質量檢查時應在作業區明顯管線點（閥門井、凝水缸等）和隱蔽管線點中分別隨機抽取不少于各自總點數的5%。抽取的管線點應具有代表性且在作業區內分布均勻。檢查應在不同時間、由不同的作業人員完成，檢查內容應包括探查的幾何精度檢查和屬性調查結果檢查。

明顯管線點應檢查量測埋深，隱蔽管線點應檢查探查平面位置和埋深，根據檢查結果分別計算明顯管線點的埋深量測中誤差、隱蔽管線點的平面位置中誤差和埋深中誤差，計算隱蔽管線點的平面位置限差和埋深限差。檢查明顯管線點的屬性調查結果應對照記錄表逐項實地核對，對管線點間連接關系，屬性調查結果不應出現漏項、錯項。

隱蔽管線點的探查精度可采取增加重復探查量或開挖等方式進行驗證，并應符合下列規定：驗證點應具有代表性并均勻分布，每個作業區中驗證點數不宜少于隱蔽管線點總數的0.5%，且不宜少于2個；驗證內容應包括幾何精度和屬性精度。

管線測量成果質量檢查應在過程控制的基礎上，檢查地下管線點測量精度。質量檢查應符合下列規定：檢查點應在作業區內均勻分布、隨機抽取，數量不得少于作業區內管線點總數的5%；檢查時應復測管線點的平面位置和高程，分別計算管線點的平面位置測量中誤差和高程測量中誤差。

本文主要介紹了燃氣管線探測數據數學精度中的管線點平面位置精度和高程精度檢查，對平面位置和相對位置精度容易引起的管線夾角、彎頭及三通垂直性進行檢查。數學精度檢查自動輸出質量檢查數據文件；管線夾角檢查對不符合系統建設及不合理的小角度管線進行標記；彎頭檢查對屬性應為彎頭的管線點進行標記，并將管線點號和點位信息自動化輸出；三通垂直性檢查對燃氣管線三通進行檢查，將一定角度范圍內不垂直的管線進行標記。根據質檢輸出結果和矢量圖上的標記，對管線數據進行實地核實和修改完善，確保探測數據滿足信息系統建設要求。

2" 數據質量檢查的程序化實現

2.1" 數學精度檢查

檢查數學精度時，在燃氣管線上選擇一些具有一定穩定性和代表性的點作為檢查點。本文檢查數據依托項目管線測量點采用同精度儀器實地采集數據進行檢測，外業實地檢查使用GNSS-RTK或全站儀進行管線探測點重復測量檢查。外業數據采集完成后，將檢查點的坐標和高程等信息導出符合燃氣管線數據處理軟件要求的數據格式，將檢查點的三維坐標信息展示到屏幕，可直觀看到檢查點和原測點。

本文所述數學精度檢查是通過屏幕拾取管線探測點的檢測點位和原測點點位，自動計算管線點平面和高程的誤差，并將檢查記錄輸出為檢查數據文件，檢查數據格式為“序號，圖號，管線點號，原測坐標X，原測坐標Y，原測高程H，檢測坐標X'，檢測坐標Y'，檢測高程H'，坐標誤差△X，坐標誤差△Y，點位誤差，高程誤差”。對自動計算的平面和高程誤差，會自動根據規定誤差限差進行判斷，如果小于限差，則判定為合格，否則為不合格，并將檢查結果寫入相應檢查記錄。

一個燃氣管線點檢查完成后，在檢查記錄輸出的同時將檢查結果在矢量圖上進行標注，顯示格式為：第一行為順序號和點號，第二行為原測點坐標，第三行為檢測點坐標，第四行為點位誤差及檢查結果。功能實現的主要代碼如下：

（setq yczb （getpoint \"＼n 請點取原測坐標點：\"））

（setvar \"luprec\" 3）

（setq ycx （cadr yczb）

ycy （car yczb）

ych （caddr yczb））

（setq dx （- ycx jcx）

dy （- ycy jcy）

dh （- ych jch））

（setq wc （sqrt （+ （* dx dx） （* dy dy））））

（setq wh （abs dh））

（setq sum （+ sum （* wc wc）））

（setq dwwc （rtos wc 2 3）

dwwh （rtos wh 2 2））

（if （and （lt;= wc 0.05） （lt;= wh 0.03））

（setq zlpj \"合格\"）

（setq zlpj \"不合格\"）

）

數學精度檢查結果如圖1所示。

檢查完成后，按單位成果統計數學精度，在允許中誤差2倍以內（含2倍）的誤差值均應參與數學精度統計，超過允許中誤差2倍的誤差視為粗差。檢查記錄全部輸出后，進行單位成果的數學精度中誤差計算，程序自動統計管線點檢查個數和中誤差計算結果。

2.2" 管線數據夾角檢查

燃氣管線成圖后，在數據入庫前，需對相鄰管線點平面位置和相對位置合理性進行檢查，如果點位異常，出現相鄰管線夾角過小的情況，則須實地核實點位的正確性。

本文所述檢查方法，為遍歷管線圖中所有燃氣管線，查詢任意2條相鄰管線，自動計算管線的夾角，對小于30°的夾角進行標記。為了方面查找和編輯，將夾角注記于相應位置，并將夾角檢查結果顯示在單獨圖層，確保數據修改不重不漏。主要實現代碼如下：

（setq pt_j1 （nth bj zlp））（setq pt_j2 （nth （+ bj 1） zlp））

（setq hj （angle （nth bj zlp） （nth （+ bj 1） zlp）））

（setq qj （angle （nth bj zlp） （nth （- bj 1） zlp）））

（setq zzj （- qj hj））

（setq du_i （* 180 （/" zzj pi）））

（if （lt; du_i 0）

（setq du_i （+ du_i 360）））

（setq du （fix du_i））

（setq fen （fix （* 60 （- du_i du））））

（setq miao （- （* 3600" （- du_i du）） （* 60 fen）））

（setq dut （itoa du））

（setq fent （itoa fen））

（if （lt; （strlen fent） 2）

（setq fent （strcat \"0\" fent））

）

（setq miaot （rtos miao 2 0））

（if （lt; （strlen miaot） 2）

（setq miaot （strcat \"0\" miaot））

）

管線數據夾角檢查結果如圖2所示。

2.3" 彎頭檢查

燃氣管線圖形數據編輯過程中，需要對相鄰管線彎頭屬性進行檢查，如果出現實地為彎頭，圖形中相應屬性未錄入的情況，則進行檢查并標記。

文中對圖形數據中所有相鄰管線進行夾角計算檢查，并對夾角達到彎頭屬性標準的管線點進行標記，自動將檢查結果輸出為檢查數據文件，數據文件格式主要包含序號、管線點號、管線點三維坐標，并對檢查的管線點號和管線拐角進行標注，以防管線點過密的錯誤輸出。功能實現主要代碼如下：

（setq DH （ssget \"CP\" DZPL '（（0 . \"TEXT\"）（8 . \"TRTEXT\"））））

（if DH

（progn

（setq len （sslength DH））

（setq i 0）

（repeat len

（setq" plen1 （ssname DH i））

（setq dhb （entget plen1））

（setq zbz （cdr （assoc 10 dhb）））

（setq ptt （list （car zbz） （cadr zbz）））

（if （equal ptt" ptX）

（progn

（setq dhwb （cdr （assoc 1 dhb）））

（setq sj （strcat" （itoa j） \"，\" dhwb \"，\" （rtos （car pt_j1） 2 3） \"，\" （rtos （cadr pt_j1） 2 3） \"，\" （rtos （caddr zbz） 2 3） ））

（write-line sj f）

（setq j （+ 1 j））

"""" ））

（setq i （+ 1 i））

""" ）

彎頭檢查結果如圖3所示。

檢查完成后，在矢量圖上根據點名進行探測數據核實，確保彎頭屬性的正確性。

2.4" 三通垂直性檢查

燃氣管線成圖后，需對相鄰管線三通相應各點的平面位置和相對位置進行合理性檢查，如果點位異常，出現三通不垂直的情況，需要核實點位的正確性。

文中所述，檢查所有燃氣管線，如果是三通的管線，則自動對燃氣管線三通進行檢查，對圖形不垂直進行檢查，并對不垂直的管線點進行標記。功能實現主要代碼如下：

（setq" plen1 （ssname DH 0））

（setq dhb1 （entget plen1））

（setq zbz1 （cdr （assoc 10 dhb1）））

（setq zby1 （cdr （assoc 11 dhb1）））

（setq pt11 （list （car zbz1） （cadr zbz1）））

（setq pt12 （list （car zby1） （cadr zby1）））

（setq alf1 （angle pt11 pt12））

（setq alfd1 （* 180 （/ alf1 pi）））

三通垂直性檢查結果如圖4所示。

檢查完成后，對檢查出不合理的三通進行實地核實，核實無誤后進行圖形修改完善，確保數據的準確合理。

2.5" 質檢工具欄制作

在圖形檢查過程中，常以輸入命令的方式進行程序執行。為了便于交互操作，將燃氣管線數據質量檢查程序以工具欄的形式展現，為了準確區分質量檢查工序，工具欄文件自動調用自制圖標文件。工具欄效果如圖5所示。

3" 結論

本文根據燃氣管線探測數據，利用管線點和管線屬性進行信息系統建設前的質量檢查，在實際生產中達到事半功倍效果，極大降低了數據編輯整理完善成本，節約了勞動力，避免了人為判別的錯誤，保證了成果質量，提高了生產效率，產生了較好的經濟效益和社會效益。但自動檢查的方法尚未實現除線型為直線的夾角檢查、線型為多段線的三通垂直性檢查，需進一步完善以達到全部線型和屬性的質量檢查，進一步減少信息系統建設數據的錯誤信息。

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