樊岳

北京管道公司管道部

摘要：陜京管道GIS系統目前已實(shí)現管道各項基礎數據的集成存儲，能夠將線(xiàn)性屬性數據與矢量空間數據進(jìn)行轉換，滿(mǎn)足可視化展示及管道基本信息要素查詢(xún)等需求。在實(shí)際應用中該系統逐漸暴露出了數據在準確性、時(shí)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(yè)務(wù)管理的關(guān)注重點(diǎn)，操作流程較繁瑣，實(shí)際使用體驗不佳。本文據此深入分析并提出優(yōu)化思路和建議。

關(guān)鍵詞：陜京管道；GIS系統；數據庫建設；應用功能優(yōu)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(jìn)行了升級，從而實(shí)現了管道應急管理、高后果區管理、設計成果管理的查詢(xún)展示以及管道專(zhuān)業(yè)基礎數據的更新。近年來(lái)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(jìn)行了再升級。進(jìn)一步完善了數據庫數據要素類(lèi)型，對管道本體及附屬設施屬性數據進(jìn)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(tài)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(xiàn)、支線(xiàn)共計5330公里（不含儲氣庫管線(xiàn)）管道的近14萬(wàn)項基礎數據，覆蓋管道設計、施工、投產(chǎn)、運行等階段，數據類(lèi)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(lèi)50小類(lèi)。

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(xún)、統計分析、圖層管理、在線(xiàn)更新、風(fēng)險評估、報告管理、通知管理、高后果區管理、地質(zhì)災害預警、陰保管理和防汛管理等核心模塊，初步實(shí)現了管道本體數據及周邊環(huán)境的展示與查詢(xún)、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(xún)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(chǎn)生的大量基礎數據采集來(lái)源不一、采集標準不同，且沒(méi)有結合現場(chǎng)實(shí)際應用需求實(shí)時(shí)更新，系統數據管理逐漸暴露出以下三個(gè)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(lái)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(xiàn)、地面標識等基礎數據定位不夠準確，定位精度不高，進(jìn)而導致其他各專(zhuān)業(yè)數據（如穿跨越、高后果區等）存在偏差。

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

（3）各專(zhuān)業(yè)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(kāi)展完整性管理業(yè)務(wù)（高后果區識別、風(fēng)險評價(jià)、完整性評價(jià)、管道修復及管道改線(xiàn)/換管等）產(chǎn)生的基礎數據，數據種類(lèi)相對豐富和完善，但各類(lèi)數據均獨立存儲在各個(gè)自建系統中，未能實(shí)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(yè)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(xiàn)下Excel。二是基層人員更多采用各自專(zhuān)業(yè)常用的第三方軟件查詢(xún)數據，而不是通過(guò)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(xiàn)更新實(shí)現了多種數據填報審批，但部分信息填報字段過(guò)多，不利于現場(chǎng)操作。二是綜合查詢(xún)菜單進(jìn)入各專(zhuān)業(yè)查詢(xún)菜單加載時(shí)間過(guò)長(cháng)。三是部分查詢(xún)功能無(wú)法完成連續檢索動(dòng)作。四是各專(zhuān)業(yè)自建系統過(guò)于繁雜，需要來(lái)回切換造成不便，影響使用體驗。

3  系統優(yōu)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(zhì)量標準等，從源頭把關(guān)數據質(zhì)量。明確數據產(chǎn)生、錄入、存儲、應用等環(huán)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(jìn)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(wǎng)內檢測標準要求統一數據格式、統一特征值表單等，推進(jìn)檢測數據整合對齊（圖 1）[2]。四是查漏補缺，落實(shí)歷史數據治理工作，督促基層人員主動(dòng)進(jìn)行基礎數據校核修正，逐步以GIS系統檢索替代線(xiàn)下Excel統計查詢(xún)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(zhì)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(guò)數據ETL、集成多元數據、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )環(huán)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(lián)”機制，避免多個(gè)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(yōu)化

一是優(yōu)化不同崗位層級功能權限配置，簡(jiǎn)化操作界面，突出不同崗位人員關(guān)注的重點(diǎn)功能，提升系統適用性。二是優(yōu)化綜合查詢(xún)功能，基于業(yè)務(wù)場(chǎng)景和工作職責，實(shí)現現場(chǎng)管理“即插即用”，如巡檢過(guò)程中管道定位和歷史數據查詢(xún)以及關(guān)鍵字段檢索，簡(jiǎn)化中間操作流程，實(shí)現關(guān)鍵信息檢索“一步到位”。三是優(yōu)化大數據展示功能，建立專(zhuān)題數據查詢(xún)模塊，滿(mǎn)足分類(lèi)、分級、分線(xiàn)路、分區段、分時(shí)間等各種勾選操作進(jìn)行組合過(guò)濾，以專(zhuān)題圖及彈出式表格直觀(guān)展示所需結果信息。四是優(yōu)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(xiàn)下統計模式。五是優(yōu)化系統圖表展示功能，實(shí)現管線(xiàn)長(cháng)度、高后果區、風(fēng)險評價(jià)、內外檢測等數據量及覆蓋率的統計及導出，建立圖表聯(lián)動(dòng)，并可根據報表鉆取具體數據，滿(mǎn)足基于公司、分公司、作業(yè)區不同層級用戶(hù)對數據的查詢(xún)及統計需求[3]。逐步實(shí)現GIS系統成為管道基礎數據管理平臺的目的。

4  結語(yǔ)

陜京管道GIS系統優(yōu)化建設從基礎數據治理入手，優(yōu)先統一基礎數據采集、錄入、管理標準要求，重點(diǎn)對不同時(shí)期、多源數據進(jìn)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(jìn)行共享與集成，推進(jìn)各個(gè)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(shí)應用功能由“展示性”向“實(shí)用性”過(guò)渡，將功能使用需求向業(yè)務(wù)管理人員傾斜，進(jìn)一步改善GIS系統使用頻率和用戶(hù)體驗。為不同層級用戶(hù)數據高效查詢(xún)、分類(lèi)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(shí)可行的方案。

未來(lái)GIS系統升級應以構建大數據庫體系、優(yōu)化系統功能模塊以及應用體驗為攻關(guān)重點(diǎn)，全面提升數據準確性、時(shí)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(yè)務(wù)提供數據支持，讓系統真正成為管道專(zhuān)業(yè)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(cháng)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(guān)東. 基于GIS的管道完整性數據維護更新的研究[J]. 探索科學(xué)，2019(08)：293.

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

作者簡(jiǎn)介：樊岳，1993年生，工程師，2016年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（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(lián)系方式：18201642056，fanyue@pipechina.com.cn。