埋地管道数据可视化管理系统
张冬新
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张冬新,. 埋地管道数据可视化管理系统[J]. 数据与科学,20231. DOI:10.12721/ccn.2023.157004.
摘要: 国家石油天然气官网集团有限公司华南分公司作为国内最大的成品油管道企业,管道点多、线长、面广,相应的管道基础数据尤为重要,数据的有效性直接影响着管道运行的安全。通过把管道管理工作中整改的问题、管理数据等信息,建立可视化管理系统,把管道管理数据的有效性做到最优,不断提高工作质量和管理质量,筑牢安全生产堤坝,为管道安全平稳运行保驾护航。
关键词: 管道巡护;可视化;NFC标签
DOI:10.12721/ccn.2023.157004
基金资助:

1 引言

随着国家的油气输送管网持续发展,狠抓安全生产是必然。事故发生前,采取各种措施和方法,减少风险事件发生的各种可能性;事故灾害发生时能够快速应对,有关领导、专家能够第一时间指导抢险救援,将事故影响降到最低,保障生命财产安全,具有重要意义;建设成品油管道可视化系统成为了必然的趋势。

2 背景

2.1管道管理数据目前的现状

管道管理过程中涉及基础数据较多、纸质化台账多管理繁琐,在人员调动时可能造成数据丢失改变,同一件事重复做等问题,员工工作质量不佳、责任心不强的容易出现“低老坏”的毛病。如输油站在年度检查结束后,需要对某段管道埋深不足问题采取过程措施治理,因台账记录不全,人员变动等问题导致施工人员到现场施工时,发现现场已经采取过工程措施治理,同一件事重复做,不利于管道风险识别及管控。

再如区段长辖区管段道的高后果区、第三方施工、易打孔盗油段等风险点,现在都采用电脑及纸质版存档,当人员变动时,需要查找风险时,也只能对检索统计表且不容易找到,信息表的统计、更新也容易遗漏;对于风险变化,更是难以体现。

2.2行业案例分析

2.2.1百度地图的“时光机”

「时光机」:一座保存珍贵历史切片的画廊

假如有一天你的孩子问你,以前我们这里是什么样子的?你该如何回答他,是简单的语言描述还是找一找有没有老照片?或许你打开百度地图,「时光机」就能给他答案。

在全景时光机里,我们捕捉到的是中国发展速度和社会变迁的缩影。即使你未曾身临其境,也能被「时光机」里巨大的改变而震撼,这震撼是对国家强盛的骄傲,也是对社会进步的一种自豪。

在「时光机」的记录下,位于深圳的平安国际金融中心已然从2013年的半成品建筑,成长为如今高度达599.1米的“深圳第一高楼”。

2.2.2地图相册

你是否也遇到过这样的一个场景?几个亲朋好友一起分享着彼此之间的快乐,而你突然想起多年前曾经到过的一处景点,风景美不胜收。正所谓百闻不如一见,不论你如何言简意赅还是夸夸其谈,都不如拿出相片来跟大家分享。可当你翻相册时,却又不知道从何年何月开始翻起。

目前的智能手机拍照都可以携带地理信息,根据相片的地理信息,可以形成地图相册。通过地图相册,很容易找到在某个景点拍摄的相片。

3 管道数据可视化管理系统

目前,随着成品油管道运行年限增加,管道管理过程中调用历史数据频繁,为避免在人员调动时可能造成数据丢失改变,同一件事重复做等问题,员工工作质量不佳、责任心不强,容易出现“低老坏”的毛病。如输油站在年度检查结束后,需要对某段管道埋深不足问题采取过程措施治理,因台账记录不全,人员变动等问题导致施工人员到现场施工时,发现现场已经采取过工程措施治理,同一件事重复做,不利于管道风险识别及管控,不利于数据成果的运用, 没有把管道管理数据的有效性做到最优。管道数据可视化管理系统将数据赋能,可以把管道埋地数据信息集中统一化,规范化管理,将管道埋深不足、缺陷点整改、防腐层漏点修复、光缆整改情况、接头盒、排流设施、弯头、穿越道路盖板涵、管道穿越道路套管、光缆探坑、配重块、管道埋深、里程编号等管道基础数据可视化,逐级打开可见各信息责任人、治理日期、整改方式、现场治理图片等详细信息,将管道及其附属设施埋于地下的重要信息搬上屏幕,实现分类化、数字化、详细化展示,区段长对历史信息的掌握调用、现有信息的记录完善提供简单、有效、可靠的捷径。为提高工作质量和管理质量提供了准确、直观、高效的参考,提高了决策的科学性和合理性。或许我们无法做到百度地图时光机这样专业拍摄效果,但“时光机+地图相册”的应用,可以作为可视化管道管理系统的参考原型。

3.1管道路由可视化

随着社会经济的快速发展,各种管线纵横交错,在油田内有从油井到集输站的管线,在油田外有从选油站到炼化厂的管线,在国际还有越境跨国的输油管线等。更多石油管线、天燃气管线和各种水管线的兴建和投入运营,管线管理与维护等问题就突出起来。油田中各类管网错综复杂,随着油田规模的扩大,管线仍在日益增多,在建设施工过程中,面临的风险逐年加大。同时,社会的发展对环境的保护要求也越来越高,特别是油气田地域跨度大,有赖以生存的土地、水源、植被等生态环境,对企业提出了更高的要求,对石油企业的可持续发展产生一定的影响。特别是社会环境也越来越复杂,自灾害每年频繁发生,人为盗窃破坏和自然灾害冲坏管道线路的事件时有发生,只有建立良好有效的数据信息系统,对数据进行有效的管理,不但可以大幅度地减低安全风险,而且遇到突发事件,才能对事故及时、准确地进行事态发展的推演,果断采取有效控制措施。采用三维管线可视化信息系统使管线的管理、维护等变得容易起来。

输油管道埋在地下,路由走向不可见,为了更好的巡视、维护和警醒,管道上方设立了各种类型的标桩,用于标记管道方向变化、管道与地面工程(地下隐蔽物)交叉、管理单位交界、管道结构变化(管径、壁厚、防护层)、管道附属设施的地面标识。包括转角桩、穿(跨)越桩(河流、公路、铁路、隧道)、交叉桩(管道交叉、光缆交叉、电力电缆交叉)、分界桩、设施桩等。

通过导入或采集标桩信息,在GIS系统上将管道路由可视化:1.png管道路由可视化

通过手机APP,可以采集管道的基本信息、风险点等信息:

3.2风险信息可视化

区段长使用可视化手机APP,现场完成风险点拍照和风险信息收集、上报等动作;也可以通过web端即可查看管道路上的各风险点及分布情况:2.png

Web端支持风险信息的导入、导出、处理跟踪和统计分析:

3.3风险时光机

对于风险点,区段长在每个巡视周期内,对风险点进行现场拍照、上传,进而形成不同时期的风险照片,如同时光机一样,可以通过系统看到不同时期的风险情况,了解风险的变化趋势,制定应对方案,降低风险危害,保障输油管道的安全运行。3.png3.4巡护进度可视化

区段长巡线过程中,使用手机APP扫描标桩的NFC标签,完成巡线签到;系统通过记录签到情况,形成巡线进度图:4.png系统支持巡线进度统计,管理人员可能通过系统查看巡线进度、收集巡线上报情况、管控风险危害。

3.5维检修及区段长数据可视化

通过对作业现场进行作业前、中、后的拍照片上传,可以把作业过程可视化,实现过程监控、事后追查的功能。对于后期的新建工程,可以在施工过程中,管道回埋对行拍照上传,管道埋深、光缆埋深、偏移等情况一目了然。为后期维护、检修的开挖提供可视化的参考依据。区段长在巡护过程中科院随时调去辖区的数据进行查看,方便快捷。5.png4 试点测试情况

埋地管道相关数据已导入系统,目前可以通过App【管到底:管道管理基础数据集中、分类统计,实现外管道数据的标准化、规范化、可视化,从地面数据管至地下数据,做到底数清、风险明,把管道管理数据的有效性做到最优,不断提高工作质量和管理质量,筑牢安全生产堤坝,为管道安全平稳运行保驾护航】,可大量减少纸质化办公,输油站通过软件可以快速了解管道已开展过的维修情况,如防腐层漏点、浅埋治理、缺陷点整改等,也避免台账丢失导致重复组织维修的问题,软件还增加了区段长管理模块,方便及时掌握辖区相关数据。

5 总结

地埋可视化管道管理系统的建设,可以将原本埋在地下的输油管通、通信光缆等不可见管理对像作可视化呈现,支持从工程新建、维修作业、巡线上报到风险管控、排除的全周期管理,更大程度上提高管道运维的有效性,促进石油、天然气的安全生产。

系统APP操作简单、容易上手,后台统计、管理功能强大,适合在油气管网行业大力推广应用。