哈尔滨燃气管网地理信息系统的建设

栾志勇 王永刚

（哈尔滨中庆燃气有限责任公司，黑龙江 哈尔滨150076）

1 前言

建立城市燃气管网地理信息管理系统，是以GIS技术的飞速发展，特别是GIS技术在国内不同领域得到广泛应用并取得良好效果作为前提和背景。

GIS技术起源于60年代，70年代末进入中国。进入90年代后，GIS技术在我国城市规划、建设与管理方面已得到了广泛使用，并取得了非常大的进步和应用开发经验。全国600多个建制市已有近三分之一的城市已经或正在建立各种类型的GIS应用系统，直辖市、省会城市以及沿海开放城市几乎都已建立了不同类型的系统。

2 问题的提出

2.1 适应企业和市场需求

为适应哈尔滨中庆燃气有限责任公司的发展需要，提高完善现代化管理水平，建立并使用燃气管网地理信息系统势在必行。该系统能为城市燃气规划、设计、施工、输配调度、生产调度、设备维修、管网改造、抢险及安全供气等工作提供各专业所需的信息资料。

由于缺乏先进的技术手段来采集及更新基础数据，无法及时有效地提供现有管网和管网设备的现状，及对供气能力的分析预测，对管网的日常管理和发展中的许多问题也缺乏科学的管理和决策手段，如：哈尔滨市哪些区域还未供气，发展新燃气用户或增加新燃气设备后，会对周围的现有用户产生什么样的影响；某地段用户可以消耗多少气，还需要多少气等等，这些的问题都必须依靠先进的技术手段来提供科学的数据为决策服务。

燃气行业的高危险性要求能对突发事故进行快速决策和抢修，将影响范围减到最小，避免事故的进一步扩大。由于燃气管网多埋于地下，且相邻管线错综复杂，导致在进行抢修和决策时不能迅速分析判断故障点和故障影响范围。

2.2 现存问题

对于哈尔滨中庆燃气有限责任公司目前对图纸的管理存在一些问题：●纸张地图很容易污损、撕坏、老化，难于保存,查询时费时、费力、费事。●难于共享：由于信息没有统一的格式、公司内部没有统一的系统，所有数据没有统一的管理和维护，导致公司内部各个部门之间共享地图数据困难。●难于统计：由于数据资料数量很大，数据格式多样化导致无法进行一致的数据统计。●难于分析：综合查询和分析在日常工作中占有较大比重，例如：人工判断已有管道的燃气能力能否满足新建工程的燃气需求时，没有现时、直观的资料，就必须花费大量的时间和人力物力。●随着新增加用户增多，燃气管网分布图文件也逐渐扩大，对计算机的配置要求也较高。●哈尔滨中庆燃气现有的燃气设计资料是以CAD格式存放的，建立系统时可以将这些资料作为地理资料的一部分进行管理和利用，例如：将设计图直接嵌入管网图中，作为更新信息来使管网地图保持现时性。

鉴于以上原因，公司应尽快建立起《哈尔滨燃气管网地理信息系统》，并将此系统作为公司管网管理系统的基础信息平台。

2.3 系统的实现

将公司目前及今后要建立的计算机系统与管网管理信息系统完整地结合在一起，建立公司核心的管网管理信息数据库，把管网的图形信息、属性资料，乃至管网日常维护数据、燃气用户信息等都整合到数据库中，实现公司统一的数据平台，充分发挥图文一体化系统的强大管理功能。

燃气管网管理涉及规划、设计、施工、维护、管理各部门，通过网络实现燃气管网信息资源共享、统一管理，在保证数据完整性、一致性的前提下，通过浏览系统，使公司所有相关人员无论是在办公地点、抢险现场还是在异地查询，均能通过局域网或远程网络快速查到所需的管网系统的实时图形、属性资料，以完成相应的维护、管理工作，预留与互联网、无线网络的接口，以适应应用的进一步发展。

将管网的规划设计纳入信息系统中，使设计部门在进行燃气工程设计时能够直接利用管网管理信息系统的最新数据，方便地进行各种查询比对，完成设计图，总图科根据施工结束后的竣工图对设计图直接进行修改后可直接存入中心数据库中，避免多次制图可能带来的数据失真。

将SCADA遥测系统与管网管理信息系统结合，及时对管网输配系统进行分析计算，使调度指挥中心能直观地在管线图上看到整个管网的压力分布及各点的属性，为安全供气提供调度依据。

3 总体目标

利用现代化的基于电子地理信息方式的技术手段，管理所辖区域内现有的燃气管网和设备，在对各种燃气设施进行计算机化管理的基础上能够迅速准确地提供现有管网的设计燃气能力、实际燃气能力、预留燃气能力，为扩建改建燃气工程提供科学准确的决策资料。

利用包括Web互联网技术在内的多种手段，实现管网信息及用户信息的统一化管理，实现所有信息的企业级发布和共享。

3.1 系统功能目标：

背景地图及其他专业管线图形转入数据库，分层组织管理（道路，重要地物，绿地河流，高、中、低压管网，燃气调压站、柜、箱，变径点等图层）。并将这些图层以图形字典的形式来进行高效的管理。

3.2 系统应用目标：

针对不同的应用对象，将系统分为燃气管网业务管理子系统和燃气管网信息发布子系统两部分：

3.2.1 燃气管网业务管理子系统

可以分为以下功能：●燃气管网资料的输入、加工、修改、存储、输出(绘制、打印)。●燃气管网信息的查询。●对突发事件做出快速响应，发生紧急情况时应关闭哪些阀门，同时显示管段的高度或埋设深度、管径、材质等数据，显示受影响的范围。●燃气使用用户图形信息管理。●公司各部门可通过浏览器等方式进行业务工作

3.2.2 燃气管网管理信息发布子系统

将所有管网信息在公司内部发布，并建立网站向社会发布有关管网信息。公司各部门可以通过浏览器等方式查询所需要的管网信息。

4 实施方案

为了更好地实施“哈尔滨燃气管网地理信息管理系统”的建设，考虑到该系统涉及到多种新技术领域，数据量非常大，一旦出现系统或软件不兼容现象会损失极大，因此要想一步到位地建立该系统，无论是在软件开发上还是在建设周期上都会得不偿失，所以，在确保各种数据内容及各种技术之间能够进行正确衔接的前提下，实现分阶段、分期实施方案。

为了更好按系统建设要求，建议分二期来完成系统的建设：

4.1 一期工程

主要完成内容:●燃气管网地理数据库的建立。●开发桌面管理子系统。●开发发布管理子系统

4.2 二期工程

进一步进行系统功能的完善及扩展，完成与其它系统的整合。

5 系统建设的意义和目的

“哈尔滨燃气管网地理信息管理系统”是一个全市范围内的燃气管网地理信息系统，依靠该系统对全市范围内燃气管线、阀门、调压站、柜以及施工图纸等资源进行统一管理和处理。主要目的在于通过加强资源管理和信息共享，及时提供所需的信息资源和各类数据的统计分析和辅助决策支持，有效地使用和保护管线、阀门、调压站、柜等管网设施，防止人身及财产免受意外损失及伤害。该系统建成以后，一方面能对燃气管网设施数据进行先进的数字化化管理，为燃气管网的施工、运行、生产调度等提供准确、迅速、科学的依据，极大地提高了企业的管理水平；另一方面能改善管网设施的使用效率，提高了工作效率，增加经济效益。哈尔滨燃气管网地理信息系统的建立将对整个哈尔滨市城市地理信息系统的应用和推广产生重要的影响。

[1]赵凤斌,宋祥伟,吴国良,王秀英.城市燃气管网GIS实现过程浅析，2006,(2):29～31

[2]彭世尼,周茂林.城市燃气管网GIS系统的开发,天然气工业,2006,(2):132～134

[3]哈尔滨市燃气管网地理信息系统调研报告，沈阳金建数字城市软件有限公司,2007