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          管道研究

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          陜京管道GIS系統應用優化研究

          來源:《管道保護》2022年第5期 作者:樊岳 時間:2022-10-27 閱讀:

          樊岳

          北京管道公司管道部

           

          摘要:陜京管道GIS系統目前已實現管道各項基礎數據的集成存儲,能夠將線性屬性數據與矢量空間數據進行轉換,滿足可視化展示及管道基本信息要素查詢等需求。在實際應用中該系統逐漸暴露出了數據在準確性、時效性、非獨立性方面的不足,平臺功能模塊未能突出各層級管理人員業務管理的關注重點,操作流程較繁瑣,實際使用體驗不佳。本文據此深入分析并提出優化思路和建議。

          關鍵詞:陜京管道;GIS系統;數據庫建設;應用功能優化

           

          陜京管道GIS系統建設始于2009年,2013年針對管道應急管理需要進行了升級,從而實現了管道應急管理、高后果區管理、設計成果管理的查詢展示以及管道專業基礎數據的更新。近年來根據GB 38710―2020《油氣輸送管道地理信息系統建設指南》要求,對現有GIS系統進行了再升級。進一步完善了數據庫數據要素類型,對管道本體及附屬設施屬性數據進行了校核,將巡檢系統、陰極保護管理系統以及洪水預警系統等報警信息推送至GIS系統,為管道基礎數據采集、狀態監控以及應急管理提供了支持平臺。

          1  GIS系統概況

          1.1  系統基礎數據

          目前陜京管道GIS系統已收集了陜京管道干線、支線共計5330公里(不含儲氣庫管線)管道的近14萬項基礎數據,覆蓋管道設計、施工、投產、運行等階段,數據類別涵蓋了管道本體數據、陰保數據、應急資源數據、地理信息數據、竣工資料等共計9大類50小類。

          1.2  系統應用功能

          系統應用平臺主要包括地圖基礎操作、綜合查詢、統計分析、圖層管理、在線更新、風險評估、報告管理、通知管理、高后果區管理、地質災害預警、陰保管理和防汛管理等核心模塊,初步實現了管道本體數據及周邊環境的展示與查詢、高后果區統計與區域化展示、管道缺陷識別成果與修復記錄的錄入和查詢以及管道應急決策支持等功能。

          2  系統存在的不足

          2.1  基礎數據方面

          在設計、施工、運行和檢測等階段產生的大量基礎數據采集來源不一、采集標準不同,且沒有結合現場實際應用需求實時更新,系統數據管理逐漸暴露出以下三個方面不足。

          (1)基礎數據準確性欠缺。由于數據采集標準不統一、未能有效對齊(如穿跨越定位數據來源于各單位采集的“樁+偏移量”,不同內檢測單位提供高程數據坐標系統不一致等),造成GIS系統錄入的IMU坐標內檢測中心線、地面標識等基礎數據定位不夠準確,定位精度不高,進而導致其他各專業數據(如穿跨越、高后果區等)存在偏差。

          (2)基礎數據錄入時效性滯后,缺乏有效變更控制。部分基礎數據錄入時效性滯后,主要表現在地面標識整治(換樁、刷樁)、改線、換管、防腐層大修等數據信息未能及時采集提交,也沒有及時更新數據的管理要求,造成系統錄入數據與現場實際情況不一致,進而影響其他業務數據的定位與填報。

          (3)各專業基礎數據獨立性較強,形成“數據孤島”。GIS系統數據主要包括:內/外檢測數據、竣工數據、管道探測數據及開展完整性管理業務(高后果區識別、風險評價、完整性評價、管道修復及管道改線/換管等)產生的基礎數據,數據種類相對豐富和完善,但各類數據均獨立存儲在各個自建系統中,未能實現數據有效融合、綜合分析和深度應用[1]。

          2.2  系統應用功能方面

          (1)數據檢索效率不高。一是地理信息頁面檢索流程較繁瑣、不便捷,缺少大數據檢索及數據抓取機制,檢索效率低于線下Excel。二是基層人員更多采用各自專業常用的第三方軟件查詢數據,而不是通過GIS系統檢索。三是未能形成常用模板批量導入機制,單項錄入加大了工作量,影響工作效率。

          (2)使用體驗不佳。一是數據在線更新實現了多種數據填報審批,但部分信息填報字段過多,不利于現場操作。二是綜合查詢菜單進入各專業查詢菜單加載時間過長。三是部分查詢功能無法完成連續檢索動作。四是各專業自建系統過于繁雜,需要來回切換造成不便,影響使用體驗。

          3  系統優化建設思路

          3.1  大數據庫體系建設

          (1)基礎數據治理。一是建章立制,確保新增數據錄入準確可靠。公司統一管道基礎數據錄入標準、數據處理標準、數據質量標準等,從源頭把關數據質量。明確數據產生、錄入、存儲、應用等環節的工作內容以及相應管理人員職責及工作流程,將其納入公司管道管理考核指標,督促員工按照規范要求進行數據采集維護,確保新增數據準確可靠。二是明確基礎數據更新周期。三是按照國家管網內檢測標準要求統一數據格式、統一特征值表單等,推進檢測數據整合對齊(圖 1)[2]。四是查漏補缺,落實歷史數據治理工作,督促基層人員主動進行基礎數據校核修正,逐步以GIS系統檢索替代線下Excel統計查詢模式。


          圖 1 內檢測數據整合對齊流程

          (2)自建系統數據單元融合。統一梳理光纖預警系統、地質災害監測系統、智能陰保系統、交叉工程綜合管理系統、視頻監控系統等自建系統現有數據源,通過數據ETL、集成多元數據、優化網絡環境等手段,打通各系統數據孤島,形成完整數據湖,建立數據庫“多端錄入,從一互聯”機制,避免多個系統數據重復錄入工作,提升數據完整性。如圖 2所示。


          圖 2 各自建系統數據單元融合流程

          3.2  應用功能優化

          一是優化不同崗位層級功能權限配置,簡化操作界面,突出不同崗位人員關注的重點功能,提升系統適用性。二是優化綜合查詢功能,基于業務場景和工作職責,實現現場管理“即插即用”,如巡檢過程中管道定位和歷史數據查詢以及關鍵字段檢索,簡化中間操作流程,實現關鍵信息檢索“一步到位”。三是優化大數據展示功能,建立專題數據查詢模塊,滿足分類、分級、分線路、分區段、分時間等各種勾選操作進行組合過濾,以專題圖及彈出式表格直觀展示所需結果信息。四是優化數據批量導入功能,將基層常用Excel數據按照指定格式程序化導入并存儲,替代線下統計模式。五是優化系統圖表展示功能,實現管線長度、高后果區、風險評價、內外檢測等數據量及覆蓋率的統計及導出,建立圖表聯動,并可根據報表鉆取具體數據,滿足基于公司、分公司、作業區不同層級用戶對數據的查詢及統計需求[3]。逐步實現GIS系統成為管道基礎數據管理平臺的目的。

          4  結語

          陜京管道GIS系統優化建設從基礎數據治理入手,優先統一基礎數據采集、錄入、管理標準要求,重點對不同時期、多源數據進行整合與對齊,并對已有巡檢、陰極保護、洪水預警及視頻監控等系統數據進行共享與集成,推進各個自建系統數據庫與GIS數據庫融合,構建管道數據庫體系。同時應用功能由“展示性”向“實用性”過渡,將功能使用需求向業務管理人員傾斜,進一步改善GIS系統使用頻率和用戶體驗。為不同層級用戶數據高效查詢、分類信息精確統計、地理信息快速定位、日常數據自主維護提供切實可行的方案。

          未來GIS系統升級應以構建大數據庫體系、優化系統功能模塊以及應用體驗為攻關重點,全面提升數據準確性、時效性、融合性,追求數據標尺統一和綜合利用,為管道完整性管理業務提供數據支持,讓系統真正成為管道專業化管理可用、適用、好用的工具和媒介。

          參考文獻:

          [1]吳良超,李城,雷國鋒. 基于GIS的油氣長輸管道完整性數據采集維護系統研究[J]. 測繪與空間地理信息,2015(02):100-102.

          [2]劉亮兵,關東. 基于GIS的管道完整性數據維護更新的研究[J]. 探索科學,2019(08):293.

          [3]任武,葛新東,孫萬磊,等.內檢測數據管理云平臺的設計與實現[J].油氣儲運,2016,35(7):722-728.


          作者簡介:樊岳,1993年生,工程師,2016年畢業于中國石油大學(北京),現主要從事管道防汛管理、管道完整性管理及管道地理信息系統管理工作。聯系方式:18201642056,fanyue@pipechina.com.cn。


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