基于GIS的安全监管平台在油气管网中的应用

徐 驰

东北石油管道有限公司 辽宁 沈阳 110031

1 概述

GIS:是地理信息系统的缩写,即Geographic Information System。在近几年里发展非常迅速,凭借其天然的可视化效果、富含的大数据量、及其分析功能等,被广泛应用于各个领域。

课题针对地方政府对辖区内各单位运行的油气管道实施统一监管的需求,在现有中石油管道完整性成果基础上,研究制定适合地方政府监管的GIS数据标准及管网数据采集标准,开发一套油气管网安全监管平台软件,强化作业计划、预防预警、应急资源调配、应急救援、事故处置、管道保驾队伍建设等内容,更好地推动政府+油气企业+抢维修企业联合保驾模式,并掌握各管道公司维抢修作业计划的市场信息,带动抢维修安全服务产业发展。

2 主要研究内容

(1)研究制定基于监管部门管理油气企业数据的接入及采集标准

基于监管部门需求,在所辖油气企业的多源数据中,实现政府监管部门对安全管控数据信息在授权范围内进行提取,融合汇总,制订数据接入及采集标准,加强政府管控数据的规范化及标准化[1]。

(2)基于政府监管部门的油气管网安全信息监管平台研究

基于政府监管部门对地方油气企业管理要求,开发一套油气管网安全信息监管平台软件,强化作业计划、预防预警、应急资源调配、应急救援、事故处置、管道保驾队伍建设等内容为基础的软件平台,实现对地方油气管道进行全面有效的数字化、智慧化管理,提升管理手段与水平。

(3)CTI技术在应急抢险语音调度指挥的研究

根据风险预测预警信息、事故事件信息,智能生成应急响应方案与语音调度系统联动,通过语音调度热线,上报事故情况,系统根据事故进行分析评级,并启动相应的应急预案,自动拨打相关负责人电话,快速组织队伍、设备进行抢险。

3 技术路线

《油气管网安全信息监管系统》利用GIS技术、数据库管理技术、NET技术、网络技术,将基础矢量地图、油气管网的相关专题地图等数据管理起来,并利用的GIS技术将空间数据信息可视化的表达出来。充分利用数据库技术对这些信息进行高效的管理,实现了油气管网专题数据的可视化管理[2]。

系统以高起点、高标准、高性能、高质量为建设准则,在具体实施中体现实用、安全、开放、规范、可操作、可扩展、完整性等特性。系统开发使用的软件情况:

数据库平台:数据库使用Microsoft SQL Server 2012对属性数据、空间数据进行有效管理。

GIS平台:GIS平台使用的是武汉中地的Mapgis平台,对系统的地理空间数据进行管理、并通过Map GISSDE存放于SQL Server数据库中,以便于数据的管理。

开发平台:开发平台采用微软公司的.NET技术、openlayer技术、WEB Service技术,采用C#语言开发的应用网站及相应的处理程序,系统采用的是B/S的开发模式。

4 系统总体结构设计

《油气管网安全信息监管系统》采用表现层、业务逻辑层和数据服务三层结构,采用面向对象的程序设计方法,以空间数据库为核心,将GIS与油气管网专题数据集成在一起,建立油气管网安全信息监管系统[3]。

本系统由基础GIS功能、基础信息管理、高后果区、高风险段、作业计划、巡检管理、应急指挥、公文管理和门户网站等几部分组成。

5 系统功能

1)基础GIS操作:基础GIS操作,提供了地图的浏览漫游功能,可实现地图的放大、缩小、移动、更新、全图、图层控制、距离量算、面积量算、鹰眼、制图输出等功能,通过此功能用户方便、快捷直观的查看管线、管段、高风险段、高后果区的位置信息及周围环境信息。

2)基础信息管理:提供信息查询,企事业单位、管道管理、设备设施、预案管理、应急保障等基础信息的维护功能。实现专题信息的可视化展示,可查看指定范围内的专题数据分布情况,可以实现专题信息的定位,查看周边相关的环境信息,可以通过圈化范围,查询专题数据的分布情况和详情。可以对各类专题数据进行的添加、删除、修改和批量导入功能。

3)高后果区:提供高后果区的信息查询、辅助分析、评估管理、重要目标、专题图功能。可以在地图上,展示辖区内现有高后果区的分布情况,每个高后果区影响的重点目标,查看发生事故时的应急预案。可以对高后果区进行评估分析,选中一个管段信息,在上面截取可能的高危区段,然后分析这个区段影响的高后果区范围。叠加风险等级,重要目标,评估预测可能产生的后果范围,基于模拟后果生成高后果区。

4)高风险段:提供信息查询、高风险段的添加,编辑,查询功能。高风险段添加,查询高风险段所在的管段,定位到该管段所在的位置,画出在该管段上可能的高风险段,添加相关信息,完成高风险段的添加。

5)作业计划:提供信息查询、年度,季度,月,临时作业计划管理。实现对作业计划的录入、修改、查询,查看辖区内年度,季度,月内的作业计划的分布情况。可按时间段进行作业计划上报情况进行统计。

6)巡检管理:提供信息查询、巡检任务、巡检记录、巡检单位、巡检队伍、考核管理功能。对现有的巡检单位、巡检队伍进行统一管理,实现巡检单位和巡检队伍的添加、删除和修改。同时对巡检队伍的日常功能进行记录,添加巡检任务,记录已经完成的巡检任务,月末、季末、年末对巡检队伍任务完成情况进行考评。

7)应急指挥:满足对油气管网图片应急事件的指挥的需求,实现了从事件的发生、处理到结束,进行全程的记录,在应急指挥过程中,提供辅助决策支持,定位到事故点,查看周边应急队伍、应急物资的分布情况,查看重点目标的分布情况、查看周边的风险等级、查看周边的管段、管线、设备设施的分布情况。给出应急队伍到达现场的参考路线,生成应急预案。事后,可对整个应急事件处理过程进行推演,辅助领导事故处理情况进行总结。

8)公文管理:满足组织内部公文流转需求,实现了公文起草、公文发送、查询、万年历等功能。

9)门户网站:是本系统对外的门户,具体包括平台概况,业务动态,通知公告,政策法规,安全知识,企业成员,作业对比,资料下载,评比台,通知公告,友情链接、明星会员、服务标兵、强维修企业信息等。

10)设置管理:提供整个网站正常运转,必备部分,具体包括用户管理、权限设置、用户基本信息修改、密码修改、系统异常日志、系统访问量、服务访问日志、系统访问日志、备份恢复、注销等功能。

6 系统特点

安全性:系统中通过对数据的加密处理实现的了数据的安全性,通过对用户的权限控制保证了系统安全运行,从整体上保证了系统与数据的整体安全。

完整性:要求系统进行双机热备,以保证数据的完整性。

可靠性:要求系统能够实现多用户多任务实时操作,并能够对用户权限进行严格的设定,确保网络安全可靠地运行,在系统运行中可选择使用线程服务或队列服务两种,以保证在运行时系统不会因为使用资源过大而降低服务器的运行效率;

先进性:为保证系统的技术的先进性及系统使用周期,系统采用的所有软、硬件遵循最新和最佳配合的原则;

开放性:系统采用国际上较为先进的REST技术对外开放,预留了部分接口,同时通过WEB SERVICE 对外围开放其内核函数,实现系统的开放性。

可扩展性:开发中系统中的REST、WEB Servers、前端等各部分相对独立,预留了可扩展的多方位接口,为日后系统更新和升级做了充足的扩展准备。

7 结论

基于GIS技术、数据库技术、REST技术、openlayer、WEB Servers等先进技术实现的“油气管网安全信息监管系统”全面、准确、直观的反应出了油气管网信息,为用户提供了一个快捷、方便、实用的决策支持平台,通过对各油气管网的全面管理,提高了油气管网管理的工作效率,使油气管网管理工作实现了网络化、科学化。

输油气管道运行过程中,其安全监管工作的重要性不言而喻,鉴于安全监管工作自身的难度、复杂程度等,建设开发《油气管网安全信息监管系统》,全面管理油气管道的安全监管信息,是进一步提升安全监管能力与水平的重要平台,是降低工作强度的重要工具。系统将管道基础信息,高后果区、高风险段、作业计划、巡检任务、应急抢维修队伍与应急资源、组织机构等数据全部纳入管理范围,并集成了CTI自动拨打电话系统,提高了应急事件的处置效率,本系统具有较为广阔的市场推广能力和应用前景。