GIS系统在燃气管网中的应用

刘巍

摘 要：以GIS为平台，通过GIS技术的合理运用，使燃气管网界面的管理变得更加科学高效。文章通过对GIS的设计原则、系统功能等进行探究，以期为广大的研究者提供参考借鉴。

关键词：GIS系统；燃气；管网；GIS系统应用

当前背景条件下，我国的燃气用户数量不断攀升，对燃气管网提出了新的要求。对于燃气管网而言，由于天然气的易燃性等，要求严格管理燃气管道的相关信息，确保输送安全。在这些管道信息里面，由于地理方面的属性数据比较多，通过GIS的运用，能够将这些数据信息进行可视化的处理，并形成相应的地图。如此一来，就为相关的决策提供了有效的参考，增强了决策能力。

一、设计GIS系统的主要原则

1）可扩展性。在GIS系统的应用不断深入的情况下，需要对一些功能进行扩展。城市燃气管网在发展过程中，速度非常迅速，使得管网在变更方面显得比较频繁。所以，在设计之初，就应当充分考虑到扩展方面的问题。可以在数据库的结构等方面，进行比较长远的规划。2）安全性。

①对系统外部环境的防御。即黑客和病毒对GIS系统进行攻击时，要能有所保障。

②相关数据信息的安全管理。在设计之初，就应当充分考虑到这个方面的安全性。同时，在GIS系统运行过程中，需要随时关注各方面的变化因素，保证系统的安全性。[1]

3）标准化。对于GIS系统来说，在设计的时候，不仅要考虑到后面的功能扩展接口，还要考虑同原有系统间的接口，使GIS系统的设计能够更加便准、可行。

4）兼容性。在燃气管网之中，它的地理信息方面的系统能够与各个部门的系统完成资源共享。所以，在设计的时候，应当将兼容性充分考虑进去，为不同的系统提供SOAP、COM等接口，保证各个系统之间的数据和信息共享。

二、系统功能

（一）高级查询

对于GIS来说，在设计中，必须具备一定的查询功能。比如说，依靠相关属性将要素的一些功能查询出来，或者是依靠位置，将要素的一些属性查询出来。这些都是该系统的基础，在设计的时候，需要做到以下几点：

1.将指定位置查询出来

在这种类型的查询当中，用户对某些要素的位置信息已经知晓，然而仍然需要继续了解与之相关的特征。比方说，用户对于某条管线的相关信息很感兴趣，在 Arcmap工具栏，选中查询项。[2]然后再选中管线的线要素，就能够得到这条管线的所有属性，屏幕会将这些属性全部显示出来。

2.对固定条件要素位置的查询

在条件已经知晓的情形下，用户若想知晓这些要素的相关特征，就要将它的具体位置先找出来。比方说，用户对1000千米长的管道管线的铺设位置感兴趣，想了解相关信息，就需要在菜单中选中“选择”，接着选中“通过属性选择”。在这个对话框里面，建立起查询的相关条件。依靠表达式Select * From Pipe WHERE “PIPE_LENGTH”=“1000”来完成查询。这样，就能够在数据库里面找到所有的1000千米长的管线信息。在地图里或者是属性表格里面，这些要素信息会显示出来。最后，可以由用户自己来选择用文档、表格等形式将查询的结果打印出来。

（二）数字化

（1）燃气的流向研究。在燃气管网中，对于天然气的流向来说，相关分析工具能够把它显示出来。主要包含单管与多管的流向。依靠成本方面的计算，可以将燃气管道的最佳流向设置出来，并把生产调度方面的相关参数计算出来。假如某段管道里面的燃气流向不合理，生产方面的相关参数不在正常的范围之内，那么，就需要将气流的起止点设置出来，分析管道控制点内的燃气。[3]同时，通过打开、关闭阀门的方式，观察能否起到调节的作用。

（2）研究分析管道的检修。在检修方面，系统会按照管道敷设的材质、时间额相关检修记录，通过使用不同的颜色，对管道应当进行检修的日期进行标记。相关人员能够依照这些信息，及时检修燃气管道及设备。

（3）应急事故的处理。在燃气管网的运行过程中，如果发生管道突然爆裂的情况，系统就会对管道的分布、阀门状态等进行及时分析，然后确定是否需要进行关阀处理。从而确定哪个气井或者集气站需要关闭。

（4）分析最短路径。一旦遇到事故，系统能够将事故发生点作为依据，将到达事故地的最短路程计算出来。如此一来，救援抢险的相关人员就能够以此作为参照，尽可能快地到达事故现场，将事故尽快解决。

（5）分析影响的区域。所谓的影响区域，其实就是缓冲区域。在燃气管网中，当出现天然气泄露的情况时，可以依靠ArcGIS软件，执行菜单命令“Spatial Analyst Tools”，然后是“Distance”，最后是“EucDistance”。

根据泄漏点距离的不一样，所受到的影响大小也不一样。在操作界面上，深色的栅格部分是最近的，所以受到的影响也是最大的。浅色的栅格部分是比较远的，所以受到的影响也是比较小的。救援决策者可以根据此图得出，最近的安全范围是怎么样的，这有助于决策者节省决策的时间，快速采取相应对策。在很大程度上增强了处理相关事故的能力，能够有效地降低事故带来的损失。

（三）超级维护终端

硬件和软件的更新、维护。对于硬件方面的维护而言，主要指的是对供电、微机等相关设备进行定期的检修和保养，使其性能良好，正常运行。因此，处于可靠安全方面的考虑，可以使用25Cr的双相不锈钢管。

对于软件的维护而言，主要有操作系統方面，以及GIS软件的升级等，如果依靠相关的维护手段都不能使信息系统满足用户时，需要采取更新的手段，完成更高层次的研发。

三、结语

综上所述，通过在燃气管网中应用GIS，能够是燃气管网的数据库更加完善。在数据库中拥有管道沿线的环境、交通、人文、地质等数据信息，并通过相关整合，建立起数字管道。这有助于勘察设计、施工运营方面的管理、相关决策等，使燃气管网的功能更加完善。

参考文献：

[1]张书华.GIS在石油管网信息管理系统中的应用[J].电子制作，2013，06：217+213.

[2]黄相如.GIS在燃气管网系统中的应用[J].化工管理，2016，29：154+156.

[3]张兴亮，杨勇.试分析GIS技术在城市燃气管网中的运用[J].江西建材，2015，13：56.