GIS技术在城市燃气业务系统的应用

袁喻龙 万畅

摘 要：天然气是一种绿色、优质、低碳的能源。它已经成为我国能源体系的重要组成部分。同样，燃气行业发展相比于过去竞争日益激烈，由于管道设施逐渐老化、安全供应压力持续加大，客户群体进一步年轻化，市场监管对燃气企业提出更高的要求。因此，在城市化的建设过程中，我们必须重视城市管网的建设，本文将GIS技术在燃气各业务领域深度应用情况进行介绍。

关键词：GIS技术;城市燃气;管网;智慧运营

随着燃气行业的快速发展，燃气企业的管网运维管理工作面临着重大挑战。如何保障燃气的运营安全，提高对客户的服务效率与水平，成为燃气行业生产运营需要解决的问题。以GIS技术为核心，进行燃气行业的信息化建设，辅助燃气企业的高效、科学运营，已达成了行业共识。

1 什么是GIS技术

GIS是地理信息系统（Geographic Information System）的简称，它是结合地理学、地图学以及遥感和计算机科学，用以输入、编辑、分析、储存及显示空间及其属性的地理资料系统。GIS技术的核心优势是对空间信息的管理、展示以及分析处理能力，为各类空间信息的综合管理以及基于空间位置的综合分析提供了重要的技术基础。

2 GIS技术在城市燃气业务系统中应用的必要性

燃气行业的快速发展，伴随着燃气用户数量、管道规模、使用量等的急剧增长。现阶段，燃气企业的运营管理面临着管网资产家底不清、管网设施难以高效维护、燃气泄漏无法及时发现、燃气事故难以提前预警、事故发生后应急处置能力不足等问题。同时，在燃气事故的提前预警与预防维护方面的能力较欠缺，事后的被动处置是目前燃气业务运管管理中的普遍现状。如何实现管网资产的精细化管理、业务高效运维、基于数据的挖掘分析，以提升燃气运营的安全保障能力是燃气企业需要实现的目标。

空间信息是事物的基本属性信息，对于燃气生产运营业务来讲，除了业务本身的关联关系之外，若要实现各类数据的综合分析，需要基于空间化构建包含所有因素的大数据分析模型，那么，基于时间、空间信息进行描述和分析事件的相互关联关系，显得十分重要。

GIS作为空间信息管理、展示与处理分析的平台，能够实现对燃气行业管网数据、运维业务、运营服务等综合数据进行管理、展示、集成与挖掘分析，构建燃气运行安全风险评估模型，变被动处置为主动预警防护，为燃气行业的科学、高效、安全运营奠定坚实基础。因此，GIS技术在整个燃气行业的智慧运营过程中，具有非常重要的基础性地位。

3 GIS技术如何在城市燃气业务系统中进行应用

1）GIS技术在燃气管网管理中的应用。燃气管网是燃气公司重要的基础设施，具有规模大、拓扑结构复杂、埋在地下不可见等特点。传统对燃气管网资料的管理主要基于燃气管网建设过程中积累的燃气管网设计、竣工和设备等资料，在实际管网管理过程中，存在管网资料更新不及时、资料管理混乱、管网管理不直观、无法进行管网数据的分析应用等问题。基于GIS技术，通过对管网现状资料及普查资料的数字化处理与入库来构建管网地理信息系统，可实现对管网材质与口径等属性信息、管网分布与拓扑关系等空间信息的可视化管理，帮助燃气企业摸清家底。同时，借助GIS技术的空间分析处理能力，对燃气管网数据（含管网图形、管线、阀门等重点设施和用户情况等资料）进行全面、准确的分析应用（爆管关阀分析、横断面分析等），为城市燃气安全稳定运行和突发事件决策的依据。

2）GIS技术在管网运维业务中的应用。燃气管网的巡检、检漏、抢修等是燃气管网的日常运维业务。传统对管网运维业务管理存在对工作的调度不够科学高效、执行过程监管力度不强、缺乏对工作成果的量化考核与科学评价等问题。以巡检管理为例来说，在传统管理模式下，管理人员在进行巡检计划的制定时，主要依赖个人经验和记忆，哪些位置可能没有巡查到，或者是事件的高发区，便将这些区域作为巡检的对象来制定计划，在计划制定的科学性和准确性上有所不足。同时管理人员在将巡检计划分派之后，巡检人员是否有按计划执行，管理人员缺乏有效的监管手段等等。GIS技术的引入，将为燃气业务的运维管理提供一套科学的解决方案。管网业务运维的对象是燃气管网，那么首先就需要准确的掌握燃气管网设施的信息，基于GIS技术构建的管网地理信息系统，可以为燃气管网运维业务的管理提供基础的地图与管网信息，所有的管网运维业务便可基于管网地图进行开展与管理。同样以巡检管理为例进行说明，在制定巡检计划的时候，可根据系统中记录的历史巡检区域与范围直观准确的了解巡检的高发区与盲区，来科学、有针对性的制定巡检计划，同時可以通过选择具体的设施设备对象（比如说阀门、消防栓），或者指定巡检路线等方式，使巡检计划的制定更加的精细。巡检人员在巡检过程中，通过移动手持终端上的定位功能，实时上报空间位置信息，以帮助管理人员实时掌握巡检人员的位置与轨迹，提高巡检过程的监管力度。当巡检人员发现异常事件时能够通过APP端及时上报，管理人员可以直接掌握事件发生的准确位置，同时上报的异常信息将通过空间位置关系与对应的设施设备进行挂接，为后续设备健康状态的评价以及空间大数据分析奠定良好基础。GIS技术的应用为燃气管网巡检业务的精细化、可视化管理提供了良好的技术支撑。

3）GIS技术在SCADA调度中的应用。对管网设施运行状态进行实时监控是保障管网安全运行的重要基础，然而纯粹的SCADA系统，在未与GIS技术相结合时，只是单独的反映某个设施的运行状态，其应用价值并未得到充分发挥。基于GIS技术，一方面可以借助管网地图对监测点的分布以及监测数据可视化展示，并且将监测数据与对应设施进行挂接，为设施运行状态的分析和预测提供基础。另一方面，借助GIS技术的空间分析能力，对各监测点数据在时间与空间上的变化进行联动分析，构建各监测点数据之间的影响模型，能够为整个管网运行的安全预警与智能调度奠定技术基础。

4）GIS技术在实现燃气智慧运营中的应用。实现燃气智慧运营是燃气企业运营管理的最终目标，通过数据的集成与挖掘分析，构建各类分析模型，并基于模型分析结果来指导燃气企业的管理决策，是智慧燃气实现的主要方式。然而数据的集成与挖掘分析是建立在数据的共性与关联性之上的，如何进行数据的融合分析一直以来也是燃气智慧运营面临的重要问题。时空信息作为事物的基础信息，基于GIS技术的空间数据管理与分析功能，以空间信息为结合点，完成燃气企业所有业务数据的有机融合，并进行大数据挖掘分析为燃气智慧运营提供了新的解决思路。

以某领先的燃气企业为例，在其业务与地图的可视化融合上，企业将其生产运营数据与服务数据利用空间化联结，并深度挖掘，能够清晰获取智慧运营、智慧服务、智慧销售等板块的分析数据，如市场潜力分析、客户发展量粘度分析、建设费回款率分析、气量年度分析、工程交付季度分析、客户关系等内容。另外，基于地图移动化场景应用，覆盖公司内部作业人员、客户、合作伙伴等，构建企业自身的核心生态圈。通过GIS技术，将所有业务数据进行关联与分析，对管网运行安全风险进行评估、对事故进行提前预测、对业务运营可视化支撑等，将有效提高燃气行业的智慧运营水平。

4 结束语

以GIS技术为核心，以空间信息为结合点来完成燃气各项业务数据集成、关联、挖掘分析，对管网运行安全风险进行评估、对事故进行提前预测、对业务运营可视化支撑等，将有效提高燃气行业的智慧运营水平，最终实现燃气业务的智慧运营，将成为智慧燃气发展的必然方向。

参考文献

[1]庞亮.浅述GIS技术在城市燃气管网中的应用[J].科技风，2017（4）.

作者简介

袁喻龙（1984-），男，汉，湖北十堰人，本科，武汉市天然气有限公司，工程师，城市燃气、gis技术。