基于地理信息系统的数字化管道研究

康义平

摘 要： 目前我国信息化技术发展速度加快，有关于地理空间位置的经济发展领域开始广泛应用地理信息系统（GIS）。通过GIS能够整合和表述大量空间信息数据，借助网络技术进行空间分析以及制定方案决策，能够共享信息，实现数字化管道，有利于更快速。科学地解决其面临的复杂难题。基于此，本文主要研究石油石化管道方面以地理信息系统为基础的数字化管道这一内容，以供参考。

关键词： 地理信息系统;数字化管道;管道规划

【中图分类号】TP311.52 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）09-0243-01

随着社会经济不断增长，能源消耗也随之增长。在我国发展中油气资源是非常主要的能源，能够通过公路、航空、水运、铁路及管道等方式进行运输。其中管道运输方式具有经济性和便捷性，在運输石油以及天然气方面具备高效、安全以及低耗等优势。在运输业管道运输是非常重要的一种方式，通过其运输质量和效果能够衡量国家能源以及运输业发展情况。在地域广阔并且复杂的环境下，管道系统准确规划、操作以及维护显得非常重要。管道行业工作紧密联系着地理信息技术，因此有效应用地理信息系统实现数字化管道，可促进管道运输业进一步发展。

1 地理信息系统与数字化管道

1.1 地理信息系统

GIS属于一门综合学科，包括地图学、地理学、计算机科学和遥感技术等，在很多领域得到了广泛应用，主要作用是输入、保存、分析、查询以及显示地理数据。GIS能够分析和处理空间信息，集地理分析功能、地图独特视觉效果以及数据库操作为一体。目前信息化技术发展速度较快，使得GIS技术应用范围不断扩大。

1.2 数字化管道

在上世纪90年代数字化管道这一概念被提出，并引起广泛关注，近些年因为数字化技术发展速度加快，数字化被渗透到各个与国民经济发展相关领域中。数字化管道的来源是数字地球理念，数字管道通过管道工业来体现数字地球理念，其能够收集全面方位、全面覆盖、高分辨的管道沿线及周边三维空间与地理等信息，是以地理数学模型为基础的高级决策系统。不仅如此，数字化管道是有效整合集成的环境、经济、资源和社会等复杂信息数字的数字系统。在可视化条件下能够支持和服务于管理人员以及技术人员，管道信息系统是其主要表现。数字管道主要有三个部分，分别是建设项目管理、勘察设计以及运营管理，管道勘察系统中的管道信息数据库是核心内容[1]。（1）建设项目管理系统主要是对物质、文控、施工和HSE等进行管理，在建设管道期间，数字管道系统关键内容是管理物流、成本以及进度。（2）勘察设计系统主要是设计工艺、总图、线路、土建等内容，设计过程中会产生包括管道四周人文、地质、设备材料等信息，通过这些信息能够组建信息数据库。（3）运行管理系统是由很多系统集合而成的复合系统，例如SCADA子系统、资源管理系统和竣工系统等。

2 数字化管道中GIS的应用

以GIS技术为基础能够统一查询、管理、分析和应用管道信息，集图形、数据以及信息管理为一体，这也是石油企业以及单位最常采取的措施。利用GIS系统可以将管道、设施及环境等管道数据资源信息的组成要素集中在数据库中，通过较强的分析能力，以图文形式展示信息数据，进行空间地理分析和作出各种辅助决策。

3 以GIS为基础的数字化管道研究

石油石化企业运营和发展中非常重视石油天然气管道的应用质量和效果。目前管线信息有较多种类以及数量，原本采用图纸标注信息的方式不便于存放，并在多次翻阅后容易损坏图纸，极易丢失一些相关数据。随着业务量不断增长，原本管理方式不再符合时代发展要求，存在着人力物力消耗量大、数据不够准确和紧急情条件下无法及时反映等问题。比如在出现爆管问题时，应该及时关闭闸门以及会受到干扰的管网范围。实现石油信息化的主要方法是利用计算机管理手段替代原本管理方式。管道信息中具有许多地理属性数据，计算机手段可通过图形方式表示信息。GIS具有信息可视化功能，能够对地图数据进行显示、处理和储存，并有机结合各类属性以及地图数据，实现管道的智能化、信息化和电子化。

3.1 管道规划

石油生产管理中地面建设占据重要地位，油田地面建设配套设施有储油罐、油井、相关设备、场站、通信及电力等，通常会比市政设施复杂，管道需要在其中全面贯穿，因此需要进行全面细致规划。在石油建设规划中应用GIS技术，可以有机结合现实对象空间位置以及属性，用户对于空间信息的管理需求可以得到满足，根据其特有空间分析及可视化功能来表达，开展辅助决策。通过GIS建模技术能够对海量基础数据进行存储;能够快速查询信息，并进行统计分析;能够定量分析、预测和模拟各种规划方案以及成果，保证科学的进行规划决策，提升规划设计、管理的效率和质量[2]。

3.2 管道生产运行

GIS具有空间数据库管理以及空间分析等功能，在空间信息处理上具有一定优势，其具有多样的转换数据、编辑图形手段，可在管道所处地区的地形图库进行构建，能够灵活高效地进行地图库管理。针对生产设备，应用GIS系统能够向设备类型、管理图籍到以及SCADA系统融合提供完善的解决方案，可使生产控制系统信息有机结合管网设备数据，保证用户在完整条件下实时掌握管道整体运行状况，以此做出决策。

3.3 日常维护管道

在巡检工作方面，缺乏侠侣较高的技术和管理手段，尤其是在管理线路巡检工作时通常依靠人工进行，巡检线路以及专业管线中使用的管理方法不够统一。主要方式是巡检、处理故障、纸质记录信息数据等，查询、分析以及统计效果差。应用GIS来巡检和检查管道及设施，能够保障管线与设施运行安全性和稳定性，实现管网与设施管理的数字化、实时化以及可视化，能够将巡检工作效率、协调水平以及处理紧急故障能力提高，确保管线区域生产运行的安全性和可靠性。巡检工作能够实现智能化、信息化和电子化，可将工作效率提高，确保管线及设施安全运行。也将实现无纸化办公，避免纸介质记录不易保存及漏检问题出现。

结束语：本文对以GIS为基础的数字化管道进行研究，由于GIS系统具有信息可视化、空间数据库管理、空间分析等功能，可以使管道规划更加合理，保证管道运行的可靠性、稳定性和安全性，也可依此进行管道的日常维护，保证管道应用质量和效果。

参考文献

[1] 宁永乔.长宁页岩气田数字化管道建设创新与实践[J].油气田地面工程，2019，38（03）：65-68.

[2] 方立峰.大数据环境下的数字化管道技术探讨[J].科技风，2017（06）：123.