浅谈在燃气输配管网中GIS的应用

2018-11-30徐超君

科技与创新 2018年1期

关键词：燃气管视图管网

徐超君

（杭州天然气有限公司，浙江杭州 310014）

浅谈在燃气输配管网中GIS的应用

徐超君

（杭州天然气有限公司，浙江杭州 310014）

在城市建设日新月异的今天，利用先进的GIS地理信息系统，结合燃气管网的实际运行情况，共享和查询相关信息，并将管网数据采集、整理、建库、管网运营管理的资料电子化，以实现实时信息共享、快速查询和统计，为管网安全运行和快速抢修提供信息共享、数据分析和决策方案，从而进一步推动相关工作的顺利进行。

燃气输配管网；GIS；数据采集；运行管理

地理信息系统（Geographic Information System或Geo－Information system，GIS）有时又被称为“地学信息系统”。它是一种特定的、十分重要的空间信息系统，是在计算机硬件、软件的支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

结合城市燃气行业自身的特点，建立燃气管网GIS系统，将管网数据采集、整理、建库、管网运维管理的资料电子化，以达到实时信息共享、快速查询和统计的目的，利用信息系统辅助管理，为管网安全运行和快速抢修提供信息共享、数据分析和决策方案。

1 数据的采集原理

以市测绘局发布的1∶500的地形图为底，将工程竣工资料的管线材质、管径、埋深、调压器、阀门、气源站和小区等管网管理要素用创建各类点、线、面的方式生成垂线、平行线要素，建立数据库，用新建、复制、剪切、粘贴、删除，要素、要素节点增加、删除等方式进行编辑，并针对单个或者多个要素进行批量属性修改，输入地图 X坐标和Y坐标进行矢量图与地形图的配准，使要素的点、线、面等数据以不同图层的方式叠加在上面。GIS系统为满足燃气管网的日常运行，建立包括Web管网查询子系统、数据管理子系统、数据采集子系统、数据入库子系统、栅格数据处理子系统、管网综合管理子系统和管网运营维护子系统等。

2 系统的基本功能

2.1 文件菜单

文件菜单为用户提供了对当前地图工作空间和地图视图页面的管理功能，用户可以根据实际业务需求进行新建、打开、保存、另存为工作区、加载数据、打印页面、按不同分辨率要求选择导出地图等操作。

2.2 地图浏览

地图浏览具有放大、缩小、漫游、向左平移、向右平移、向上平移、向下平移、全屏、刷新地图和拉框选择等功能。

2.3 书签管理

书签管理能够保存某个浏览过的地图页面或者是视野范围，以便自己下次登录系统后能够快速定位继续浏览。

2.4 绘图

绘图，是指在制图视图中，根据日常工作的需求，使用矩形、多边形、圆形等对所选区域内的管线性、阀门、调压器等管网要素属性进行标注，可在标注区域添加文本，并对文本进行字号、加粗等编辑。

2.5 要素的量算

在地图视图窗口内选择需要量测的管网点状要素，显示选择的该点状要素的坐标值；选择需要量测的管网线状要素，显示选择的线状要素的长度值；选择需要量测的管网面状要素，显示选择的面状要素的周长和面积。

2.6 查询定位

对于查询定位功能，可以在系统中使用坐标定位，可以实现杭州地方坐标与WGS84坐标之间的相互转换。

在施工现场，可以根据地方坐标使用测绘仪快速定位管线位置，为现场开挖提供便捷。使用矩形查询时，在当前地图视图窗口范围内任意点击或者拉框选择要查询的地图要素，显示选中要素包括管网及其附属设备和地图在内的详细属性信息。

兴趣点的模糊查询主要包括以下几个方面的内容：①汉字首字符查询兴趣点。在列表框中输入要查询的兴趣点名称的第一个或前几个连续汉字，兴趣点名列表将自动联想符号要求的项，选择要查找的要素名，即可定位该兴趣点位置。这大多用于道路查询。②拼音首字符查询法。在兴趣点名列表框中输入要查询的兴趣点名称的任一汉字或连续几个汉字的拼音首字母。在查询列表中显示出查询结果，可对属性进行升序和降序的排列，视图定位至兴趣点所在位置，大多用于小区或用户信息查询。③地图行政区域查询。按照行政区、路、小区的不同区域划分，查询定位该区域燃气管线气源的走向、压力等级、管线材质、工程名称、工程号等工程信息。④管网及调压站的要素查询。即分别对选定管线的压级、管材、管径、管长等详细属性进行查询。⑤调压站查询。查询调压站编号，可显示调压站型号、所在位置、压力级别、投运时间、检修周期、检修记录等信息。⑥阀门查询。查询阀门编号，可显示阀门型号、所在位置、压力级别、投运时间、启闭状态、使用记录等信息。

3 管网运行管理

3.1 管网统计功能

管网统计功能是根据管网的地理位置，按照气源种类或压力级别等属性对管网逐个管段、逐项管网附属设施加以统计分析，并归入相关数据进行动态管理，做到资产数量与实物相符。在输入管网及其附属设施属性时，通过工程竣工时间、投运时间、维护周期等不同项进行筛选分析，制订出本年度管线检修和调压器的大中修维护计划，使管网和设备处于最佳状态，从而实现对资产的动态管理。

3.2 管网的爆管分析与追踪

接到抢修报险后，快速找到事故现场的管网位置、压级、材质、口径等信息以及涉及到的应关停的阀门，缩小停气范围，并提供停气用户名单。同时，指导管网事故现场的处理工作，增强事故反应能力，减少事故人员伤亡和财产损失。

3.3 管网新建与翻建

燃气管网作为城市的基础配套组成之一，管网施工位置通常处于城市区域或周边，施工时与其他市政管网交叉进行，建设工地多在机动车、人行道边，存在人与物等不稳定的安全因素。通过GIS系统，可以实现管线的快速定位，根据管线气源主干线、次干线的走向、压级、管线埋深、与建（构）物之间的距离、用户用气量等相关参数，遵循《城镇燃气管理条例》做出最优的施工方案，以确保工程的施工质量。由于燃气管网埋在地下不可见的特性，在市政及地铁建设、老小区庭院管改造，老旧小区雨污水截污纳管工程施工时，可在GIS地理信息系统查找该区域内的管线及附属设施物位置、压级、管线埋深、数量等信息，制订燃气管线安全监护方案，降低施工过程中燃气管网被挖破的概率，消除城市重大项目施工建设时的不安全隐患，保证燃气管网能够安全、平稳地运行。

3.4 实现用户自助抄表

在GIS地理信息系统中，将用户管理子系统与手机软件（微信APP）数据相结合，用户使用手机软件扫一扫功能将燃气表上的二维码信息与用户信息绑定，使用手机的拍照功能将燃气表具上显示的指数上传到微信，通过后台数据的交换，能实现即时上传、即时显示费用、即时缴费。这样做，不仅提高了相关单位的服务质量，缩短了气费的回收周期，还节省了企业的人力成本。