馬弘揚 佛山市高明燃氣有限公司

一、信息技術(shù)在燃氣管網(wǎng)運維中的重要性

這些年，中國的整體實力得到了極好的成長，這就使得城市化得以較好的推行。目前，燃氣已在很多城市的工商業(yè)和居民建筑物里廣泛使用。然而因為近年來燃氣管道在開發(fā)經(jīng)過中的建設(shè)以及相關(guān)規(guī)范存在著差異，尤其在一些老住宅區(qū)的燃氣供應(yīng)顯著存在這缺失，導(dǎo)致天然氣設(shè)施不能夠滿足實際情況的需要。

我國大多數(shù)建筑物使用管道輸送天然氣，從而保障居民的日常生活所需。實際上，天然氣通常都會帶來可觀的經(jīng)濟效益，這也使得天然氣管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴大。與此同時，天然氣具有很強的危險性，使用不當(dāng)會引起火災(zāi)和爆炸。尤其是借助管網(wǎng)輸進行燃氣輸送時，假若出現(xiàn)泄漏情況的話，便會導(dǎo)致安全問題的出現(xiàn)，導(dǎo)致相關(guān)的損失。因此，燃氣管網(wǎng)的運行與維護顯得極為關(guān)鍵，能夠促使管網(wǎng)運行效率得以顯著提升，降低使用風(fēng)險，節(jié)約經(jīng)濟成本。而計算機信息技術(shù)的集成和利用，達成在線運維、故障報修、經(jīng)濟效益評估等功能，大大提高了管網(wǎng)運行與維護的效率，更好地為客戶服務(wù)。

二、信息技術(shù)在燃氣管網(wǎng)信息管理中的運用

傳統(tǒng)的燃氣管網(wǎng)信息管理一般運用書面的文字記錄、圖紙記錄、表格記錄，其儲存形式是將所有的相關(guān)信息整理成文件并存儲到相關(guān)的存儲柜中。這使得在查詢?nèi)細夤芫W(wǎng)信息時需要進行大量的工作，耗費人力、物力和時間，不利于提高燃氣管網(wǎng)信息管理的效率和質(zhì)量。隨著科技的不斷發(fā)展，我們逐漸利用信息系統(tǒng)建設(shè)燃氣管網(wǎng)信息儲存中心，使管網(wǎng)相關(guān)信息能夠?qū)崟r記錄下來，并實現(xiàn)更長時間的儲存。燃氣管網(wǎng)工程需要記錄和分析建設(shè)地址，假如缺少地理空間信息數(shù)據(jù)，將使得燃氣管網(wǎng)信息不完整[2]。

在燃氣管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)中有效運用信息技術(shù)，要在編寫和記錄信息的同時，加入信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫管理功能，使系統(tǒng)能夠記錄燃氣管道的具體坐標(biāo)信息?；谛畔⒓夹g(shù)的使用，燃氣管網(wǎng)信息系統(tǒng)還能實現(xiàn)對管網(wǎng)及相關(guān)用戶各類信息的輸入和管理。此外，將信息技術(shù)應(yīng)用在地理信息系統(tǒng)中，可實現(xiàn)優(yōu)良的信息定位功能。燃氣管網(wǎng)信息系統(tǒng)實現(xiàn)電子地圖功能后，可實時標(biāo)注各個地區(qū)的燃氣管道建設(shè)狀況，分析各個地區(qū)的燃氣管網(wǎng)建設(shè)信息。例如，通過燃氣管網(wǎng)信息系統(tǒng)中的電子地圖，將燃氣管網(wǎng)的建設(shè)位置按照比例在系統(tǒng)中縮小或放大，快速讀取管網(wǎng)數(shù)據(jù)，使工作人員能夠?qū)崟r了解燃氣管網(wǎng)的建設(shè)狀況，大大提高了工作的便利性，還可根據(jù)信息系統(tǒng)中的地圖分布設(shè)計去管理燃氣管網(wǎng)站點[3]。

三、信息技術(shù)在燃氣管網(wǎng)運維中的具體應(yīng)用

（一）運用數(shù)據(jù)解決復(fù)雜工程問題

信息技術(shù)的高效應(yīng)用，能處理許多復(fù)雜的工程問題，還能很好地彌補燃氣管網(wǎng)在運維工作中存在的不足。通過高效的信息技術(shù)，維修人員能夠借助構(gòu)建模型，處理具體存在的現(xiàn)場問題，并且對整體的客戶情況展開高效的監(jiān)測，由此判斷出燃氣管網(wǎng)的具體運行狀況。通過便捷的數(shù)據(jù)分析，可對燃氣管網(wǎng)存在的不足進行有針對性的處理，這可以說是信息技術(shù)在管網(wǎng)運維中的優(yōu)勢體現(xiàn)。具體來說，即采用計算機信息技術(shù)，以足夠的數(shù)據(jù)量為基礎(chǔ)，對隨機數(shù)據(jù)和隱含數(shù)據(jù)進行提取、分析，以此獲得有效的信息。在管網(wǎng)運維中，強大的數(shù)據(jù)量主要來源于管網(wǎng)的詳細信息和用戶群體，通過實際運行情況分析和風(fēng)險評估，實現(xiàn)各類安全隱患的預(yù)判和數(shù)據(jù)挖掘，以提高管網(wǎng)運營的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。

（二）對用戶進行分類與整理

對于單一的燃氣管網(wǎng)問題，有經(jīng)驗的工作人員能在短時間內(nèi)做出判斷和處理。但在現(xiàn)實工作中，燃氣企業(yè)遇到的問題總是復(fù)雜而棘手的，需要根據(jù)實際情況使用不同的對策進行處理，構(gòu)建富有針對性的解決措施。面對這種情況，借助信息技術(shù)能夠較好地實現(xiàn)用戶分類，具有共同特征的用戶分在同一類別中，從燃氣用戶的實際信息出發(fā)，實現(xiàn)對燃氣用戶的合理安排和科學(xué)管控。

此外，在優(yōu)化配置方面，工作人員能夠借助用戶的類型以及燃氣用量等情況展開高效的分類，還能結(jié)合相應(yīng)的燃氣價格構(gòu)建關(guān)聯(lián)模型，這樣可以對用戶等級進行劃分，從而對供氣進行優(yōu)化。隨著燃氣運維管理工作的不斷完善優(yōu)化，工作重點逐漸向用戶細分的方向發(fā)展，其目的在于確定重點優(yōu)質(zhì)客戶，在此基礎(chǔ)上進行運維優(yōu)化，并做好后期開發(fā)拓展工作，進一步提升生產(chǎn)效益。

（三）構(gòu)建數(shù)字化燃氣管網(wǎng)

通過數(shù)字化管網(wǎng)的打造，相關(guān)管理人員能夠促使系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量得以有效強化，確保所進行的維修能夠促使管網(wǎng)處于較好運行的態(tài)勢下。首先是數(shù)據(jù)獲取，為了改善運行維護的效果，管理人員能夠借助信息技術(shù)系統(tǒng)得到管道的相關(guān)數(shù)據(jù)，進而獲知管道周圍的實際狀況，借助系統(tǒng)平臺的運用能夠較好地完成維護工作。接著則為數(shù)據(jù)共享，工作人員借助數(shù)字管網(wǎng)，能夠得到管道周圍的信息[4]。

在系統(tǒng)中，可以顯示所有管網(wǎng)的相關(guān)狀況，促使燃氣管網(wǎng)應(yīng)全面、持續(xù)完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，為管道高效運營筑牢基礎(chǔ)。為此，需要加強新建管道各類數(shù)據(jù)的收集和保存，從現(xiàn)場勘察、線路設(shè)計、設(shè)備選型、管件預(yù)處理、連接、回填等環(huán)節(jié)收集并錄入各種數(shù)據(jù)，從而提高設(shè)計數(shù)據(jù)和施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（四）實現(xiàn)智能巡檢功能

引入計算機信息技術(shù)之前，傳統(tǒng)的巡檢主要是通過人工觀察、記錄的方式進行，存在信息傳遞過程失真，管理人員自身技能及素質(zhì)、工作效率不高的情況。導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)錯誤與偏差，無法保證工作的準(zhǔn)確性，即使管網(wǎng)存在隱患也未能及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致安全隱患未能及時消除。而引入計算機信息技術(shù)之后，可以通過智能化方式協(xié)助完成巡檢工作。在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)問題和隱患時，系統(tǒng)可以第一時間發(fā)出提示信號，提高了燃氣傳輸過程中的風(fēng)險預(yù)測能力。這樣巡檢速度快、效率高、差錯率低，數(shù)據(jù)可以實時顯示并儲存，方便日后查找。

如果某一處管線發(fā)生故障，計算機能對該區(qū)域進行分析計算，快速給出影響最小的施工方案。其中涉及的數(shù)據(jù)包括用戶等級、用戶數(shù)量、故障管道情況、搶修準(zhǔn)備工作、可關(guān)閉的閥門、管道的使用情況及有效使用限期、周邊的工作人員分布情況，相關(guān)維修記錄等，做到有備無患。在維修過程中還可將現(xiàn)場資料實時上傳，通過系統(tǒng)存儲并進行相應(yīng)的分析，為后期的隱患排除、風(fēng)險預(yù)測、技術(shù)及施工方案的改進奠定基礎(chǔ)。

（五）提高管網(wǎng)運行的安全和效益

天然氣管網(wǎng)的運行安全和運營效益與很多用素有關(guān)，對于在役輸氣管道來說，一些非變量因素短期內(nèi)無法改變，如天然氣管道的埋深、腐蝕程度、環(huán)境和壓力等，對天然氣管網(wǎng)的安全運行都有很大的影響。此外，其他可變因素對天然氣的運行效率也有較大影響，如：用戶流量、用氣價格、適用運行方案，管道周邊環(huán)境及管內(nèi)氣體環(huán)境等。信息技術(shù)主要通過可變因素建立數(shù)學(xué)分析模型、劃分用戶等級、優(yōu)化氣量分配。因此，提高天然氣管道運行的安全變量系數(shù)，不僅可以降低管網(wǎng)運行風(fēng)險，還可以提高運行效率，最大限度地發(fā)揮運行效益。

一方面，利用計算機信息技術(shù)，對燃氣用戶結(jié)構(gòu)和燃氣消費信息進行科學(xué)管理，優(yōu)化燃氣消費布局。建立用戶模型可以從以下方面考慮：用戶類型，用氣量大小、用氣價格，燃氣質(zhì)量及穩(wěn)定性，用戶經(jīng)營情況和合同履行情況等。另一方面，根據(jù)用戶等級信息，對用戶等級進行劃分，以進一步優(yōu)化用氣量模型，制定科學(xué)合理的供氣標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)控制用戶用氣量。在不同的用戶類型下，可以對用戶進行階梯式差異化價格控制，并在使用區(qū)城進行用氣量數(shù)學(xué)模型的建立與求解，穩(wěn)定燃氣供應(yīng)質(zhì)量、流量和價格，以實現(xiàn)社會經(jīng)濟效益最大化[5]。

四、地理信息系統(tǒng)在燃氣管網(wǎng)運維中的應(yīng)用

（一）地理信息系統(tǒng)簡介

以地理信息系統(tǒng)而言，通常是說將地理空間數(shù)據(jù)庫當(dāng)成一個重要的出發(fā)點，從而錄入相關(guān)信息，由此能夠完成對應(yīng)的輸入等工作，不僅為地理研究提供信息技術(shù)系統(tǒng)，同時也為地理決策提供服務(wù)，其被加好的使用，現(xiàn)今在社會上很多行業(yè)里都能夠見到。以燃氣行業(yè)來看，在其里邊的GIS 系統(tǒng)通常是由兩部分構(gòu)成，首先為基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，還有就是專業(yè)燃氣系統(tǒng)，其主要把數(shù)字地圖當(dāng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并且把管網(wǎng)空間分布等當(dāng)成主要資源，借助數(shù)據(jù)庫管理等方面的功能，從而展開對應(yīng)的工作，為管網(wǎng)規(guī)劃、運維提供技術(shù)支持。

（二）地理信息系統(tǒng)的功能與應(yīng)用

GIS 系統(tǒng)擁有大量簡單易用的空間操作工具，如放大、縮小、平移、鷹眼、選擇、距離測量、面積測算、捕捉等。系統(tǒng)對地形圖和管網(wǎng)圖進行了分層分組處理，并允許每個圖層具有獨立的特性，可以高效地控制任意圖層的顯示和隱藏、加載和移出，以及隨時隨地返回上一視圖、回溯歷史瀏覽記錄，可以實現(xiàn)快速查詢、組合查詢、統(tǒng)計分析等功能。在管網(wǎng)安全運維方面，GIS 系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：進行管網(wǎng)事故緊急處理，為事故解決處理贏得寶貴時間，減少事故不良影響；按照腐蝕程度對管網(wǎng)進行安全評估，為舊管網(wǎng)的更新改造提供依據(jù)，確保管網(wǎng)安全運行；實現(xiàn)埋地管線的腐蝕與防護動態(tài)信息管理，預(yù)測管線防腐層的變化趨勢，制定管道故障搶修方案、進行管線運行年限預(yù)測、技術(shù)經(jīng)濟分析等。

（三）地理信息系統(tǒng)在管網(wǎng)運維中的重要性

GIS 系統(tǒng)的應(yīng)用，使燃氣管網(wǎng)能夠及時開展事故的搶修和監(jiān)控。例如，燃氣管網(wǎng)施工地點出現(xiàn)緊急事故搶修的情況，GIS 系統(tǒng)在全球定位系統(tǒng)的支持輔助下，快速、準(zhǔn)確地定位出需要搶修的管網(wǎng)路段和信息。同時，GIS 系統(tǒng)能夠?qū)崟r地傳送最短距離的搶修路線，使工作人員能夠根據(jù)最短路線及時進行燃氣管網(wǎng)的搶修施工，降低燃氣管網(wǎng)故障問題對周邊居民所造成的影響。

除此之外，該系統(tǒng)實現(xiàn)了多元環(huán)創(chuàng)空間數(shù)據(jù)模型，可對所建設(shè)的燃氣管網(wǎng)施工項目進行全方位的信息追蹤，監(jiān)督各個地區(qū)的燃氣管網(wǎng)是否正常運行、是否出現(xiàn)故障。出現(xiàn)故障后，能夠快速、準(zhǔn)確地定位故障區(qū)域，并做好故障范圍、故障影響及故障處理難度等信息分析，為搶修人員提供足夠的便利和技術(shù)支持。如果在燃氣搶修車上也配備相關(guān)的GPS 跟蹤功能，可以更快、更加智能地優(yōu)化搶修調(diào)度的科學(xué)性[6]。

五、結(jié)束語

燃氣管網(wǎng)運維是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，計算機信息技術(shù)的發(fā)展和運用為其提供了重要的技術(shù)支持。在燃氣管網(wǎng)運維中融入信息技術(shù)，可以為燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的實際運行提供便利。加上GIS 的信息分析功能，可以在管網(wǎng)建設(shè)和后期保養(yǎng)、管理、監(jiān)督等全過程提供有效的防護措施，使燃氣管網(wǎng)信息系統(tǒng)實現(xiàn)自動化、現(xiàn)代化的運作。未來，隨著計算機信息技術(shù)的不斷突破，燃氣管網(wǎng)運維必將更加安全、高效、方便、快捷。為了保證燃氣行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，必須加速推進改革的步伐，創(chuàng)新管理的同時還要加大新技術(shù)在運營中的應(yīng)用，才能更好地滿足人們對燃氣管網(wǎng)的使用需求和供應(yīng)需求。