摘要:GIS技术是将地理科学作为基础,通过计算机技术形成地理空间数据库,还可以实时模拟不同地区的实际地理状况,在军事和航空等多个领域有较为广泛的应用。随着城市化的持续深入,城市燃气管网也朝着现代化和自动化的趋势发展,应用了大量信息技术,GIS技术也不例外。在城市燃气管网的管理中,GIS技术具有较强的应用价值,可以提高管理的效率,保障城市燃气管网的安全运行。接下来,就燃气管网信息系统建设中的GIS应用展开论述。
关键词:燃气管网;信息系统;GIS应用
引言
就其本质方面而言,地理科学是GIS技术的基础,而计算机技术对于地理空间数据库的形成十分有益。它能够对不同区域当中具体地理情况进行实时模拟,被广泛应用于航空和军事等方面。在城市化进程不断加快的背景下,城市燃气管网的设计、运行、管理模式逐漸向自动化和现代化的方向发展,其中包括GIS技术在内的信息技术被广泛应用。GIS技术应用于城市燃气管网的管理工作当中,其价值较高,能够从根本上将燃气管网的管理效率提升上来,进而有效确保城市燃气管网运行的稳定和安全。
1 GIS技术概述
GIS是指地理信息系统,主要是应用计算机技术,进行空间数据信息的采集、编辑以及存储,还能够进行空间的显示。GAS将数据库和图形管理系统进行有机结合,将两者的优势集于一体。GIS技术最早应用于测绘和资源环境管理等领域,然后又拓展到城市规划以及土地管理等多个领域。GIS在我国地下管线系统管理中的应用最早是在80年代中期,一线城市开始将GIS技术应用于自来水管网以及燃气管网管理中,有效提高了城市地下管网的管理效果,为有关部门的决策提供了可靠的参考依据,实现了城市的现代化管理。
2在城市燃气管网系统建设工作运用GIS技术的必要性
有效应用GIS技术在一定程度上促进了城市燃气管网的建设。其一,在具体情况中,铺设燃气管网工作要求提前规划好,但GIS系统可以将城区建设的具体情况提供给燃气管道的规划设计人员作参考,进而从根本上确保规划的科学性、合理性。其二,GIS系统可以从根本上提高燃气管道的维修效率。而燃气管道本身具有一定的复杂性,一旦有故障产生,维修人员在GIS系统的帮助下,可以尽快将故障的具体位置找到,进而有效确保维护工作的顺利进行。
3 燃气管网信息系统建设中的GIS应用措施
3.1 GIS应用于管网的信息管控
将GIS应用于燃气管网的信息管控中的具体功能包含以下3方面:1、输入与管控数据。系统可以输入与管控数据,数据信息中包含同燃气管网与用气用户相关的各种信息。譬如,燃气管网中运行的流量、气压信息以及阀井、压力表、管线等设施的数据,具体包括平剖面的位置、埋深以及周边土质等情况。2、查询管网的信息。GIS的定位功能非常便捷,其可双向查询GIS系统中的属性与图形信息。相关用户在电子地图中能随意缩放与漫游。此外,在电子地图中还能查询到各种燃气管网的数据信息,也能自动拼接图纸,然后将图纸中的各种图形信息通过叠加的方式显现出来。用户也可以对图形进行随意缩放,并以用户的自身需求选择显示的方式是整体还是分别显示,这样可有效提升管控人员的决策与分析能力。3、空间统计。主要内容是:以多种方式的形式对输配网络里的信息开展空间统计工作。譬如,可以线路为主来对线路上的相关设施进行具体统计;或以管线的管区或行政区等为主对相关设施进行总括式的统计;将相关用户的信息作为统计基础,以分析和计算出用户使用的气量分布情况,为此后的管网安全模拟工作提供数据信息。
3.2 GIS应用于管网的运行与规划
地理信息系统能够对管网的运行情况进行高效的模拟,并通过供气路径和运行负荷的分析确定供气系统的实际运行情况,也能在对气源的供气界线以及低压区的范围进行分析后找出系统运行的现存问题,并为此后的管网设备以及燃气站的建设与改善工作提供决策性的帮助。燃气管网的规划也可归类于地理信息系统的应用中,其是三种理论(管网计算、GIS以及系统优化理论)有机结合的产物。具体而言,燃气管网的规划设计是以GIS超强的空间数据管控功能为基础,融合了燃气设计CAD与GIS系统。再以GIS系统中的实际管网图为基础制定出管网的计算图形,且从GIS的数据库中将气量历史记录等数据提取出来,然后进行计算程序的编制工作,分析整合管网的工况参数和用气负荷,最终建立一个优质的辅助规划设计系统,此系统具有优化设计管网、扩建与改造系统等多种功能,值得推广使用。
3.3 GIS应用于燃气管道的施工
地理信息系统的分析空间与网络功能还可应用于燃气管道的施工环节中,对于管道的施工、维修管网的预案以及抢修事故等方面有着非常重要的意义。譬如,在发生管网事故后,就可通过GIS和CPS全球定位系统有机结合的方式对管网进行紧急抢修,具体工作内容是应用CPS系统获取所要抢修的管道的确切位置与交通情况,然后整合这些数据并将其传送至GIS系统中,让其计算出最佳、最有效的抢修线路。此外,可用多源环状的空间数据模型施行网络追踪技术,以广度优先算法遍历有向图,寻找出控制阀门的位置。然后对有向图进行查询与跟踪,将发生故障的区域进行准确的定位,再对事故的影响范围与程度进行分析,以模拟出的管网动态情况为基础制定最佳的抢修方案。最后,把抢修区的用户信息和管线图输出以便于后续管网设备的准确调用,进而保障抢修工作的顺利进行。
4 结语
地理信息能够将燃气管网与相关设备的地理分布情况清晰且直观地展示出来,是我们检验燃气管网状况的一个重要依据。所以,将GIS应用于城市的燃气管网系统中能切实提升我国供气企业的燃气管网管控水平,特别是其安全管理与服务的水平,且地理信息系统的应用还能实现我国对燃气企业全方面管控,推动其不断进步与发展。
参考文献:
[1]乔志勇.燃气管网设备管理系统的研究与应用[J].城建档案,2014(04):15-18.
[2]魏全明,刘波,彭知军.燃气地理信息系统的应用与扩展[J].煤气与热力,2013,33(02):28-30.
[3]张大为,吴新果,周峤.GIS在燃气管网中的应用[J].管道技术与设备,2012(02):9-10+16.
推荐阅读:《燃气轮机技术》GasTurbineTechnology(季刊)1988年创刊,是我国燃气轮机行业的技术刊物,动力工程类的中文核心期刊,由南京燃气研究所主办。