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城市燃气工程新技术
城市燃气工程新技术(包罗设备和材料 可大致分为管 城市燃气工程新技术 包罗设备和材料)可大致分为管 包罗设备和材料 网运行实时监控技术,施工技术,检漏与维修技术, 网运行实时监控技术,施工技术,检漏与维修技术,检测 与防腐技术等. 与防腐技术等. 由于时间较为匆匆的原因, 由于时间较为匆匆的原因,主要介绍其中一部分新 技术: 技术:

——GIS在城市燃气管网中的应用 在城市燃气管网中的应用 ——非开挖施工技术 非开挖施工技术
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GIS在城市燃气管网中的应用 在城市燃气管网中的应用
引入GIS的配景 引入 的配景
城市燃气管网一般都有历史长(几十年到一百年 ,数量大( 城市燃气管网一般都有历史长(几十年到一百年),数量大(数十甚至上百公里 管道,上千个压力测试点,数万只燃气表,上万只阀门, 管道,上千个压力测试点,数万只燃气表,上万只阀门,数千张各种比例的管网图 ),与地理 纸),变革多(随城市建设而变革),覆盖面广(基本与城区面积一样大),与地理 ),变革多(随城市建设而变革),覆盖面广(基本与城区面积一样大), 变革多 ),覆盖面广 位置和地理环境联系密切等特点,所以信息十分繁杂多变. 位置和地理环境联系密切等特点,所以信息十分繁杂多变. 在传统管理模式下,这些信息一般来讲要么锁在档案柜坦, 在传统管理模式下,这些信息一般来讲要么锁在档案柜坦,要么握在工作人员手 中(如藏在少数人的脑子里),甚至是没有任何资料.不管是哪种情况,其所收集的 如藏在少数人的脑子里),甚至是没有任何资料.不管是哪种情况, ),甚至是没有任何资料 信息都不是也不可能是全面而又准确的.由此导致的事故症结难找, 瞎指挥" 信息都不是也不可能是全面而又准确的.由此导致的事故症结难找,"瞎指挥", "拍脑袋"建设等问题在各地都有发生.这种管理力方式显然不适应供气事业发展的 拍脑袋"建设等问题在各地都有发生. 需要,更不能满足人民群众对供气服务不绝进步的要求. 需要,更不能满足人民群众对供气服务不绝进步的要求. 因此,必须引进新技术,更新传统观念,提高服务水平和能力. 因此,必须引进新技术,更新传统观念,提高服务水平和能力.G1S正是在这种 正是在这种 配景下被引入并应用于供气管网管理中的. 配景下被引入并应用于供气管网管理中的.

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GIS在城市燃气管网中的应用 在城市燃气管网中的应用
GIS的定义 的定义
GIS(Geographical Information System)即地理信息系统,是一种特定的 即地理信息系统, 即地理信息系统 空间信息系统,建立在与地理坐标位置有关的各类型信息库基础之上, 空间信息系统,建立在与地理坐标位置有关的各类型信息库基础之上,可按 照需要对信息进行有目的的分析处理, 照需要对信息进行有目的的分析处理,并以一定方式表达出来的应用系 统,具有信息收罗,信息管理,信息分析和信息表达四方面的功能 . 具有信息收罗,信息管理, GIS是一门新兴边沿学科,是现代地球科学,信息学,环境科学,测绘 是一门新兴边沿学科,是现代地球科学,信息学,环境科学, 是一门新兴边沿学科 遥感学,计算机科学,管理科学, 遥感学,计算机科学,管理科学,应用数学和各种应用学科有机结合的集成 产物,是计算机科学同地学相结合的一个产物,是一种基于地图的 产物,是计算机科学同地学相结合的一个产物,是一种基于地图的MIS ( Management Information System). .

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GIS的定义 的定义

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GIS在城市燃气管网中的应用 在城市燃气管网中的应用
燃气管网系统的GIS的组成 燃气管网系统的 的组成
燃气管网系统的GIS也由硬件,软件,数据,人员和方法等五个主要 也由硬件,软件,数据, 燃气管网系统的 也由硬件 元素组成,与众差别的是燃气管网系统 数据通常是由管网图形数据 元素组成,与众差别的是燃气管网系统GIS数据通常是由管网图形数据,地 数据通常是由管网图形数据, 形配景图形数据,管线及管网设备属性数据,供气业务数据等组成, 形配景图形数据,管线及管网设备属性数据,供气业务数据等组成,系统数 等组成 据库也是依据系统数据结构来建立的. 据库也是依据系统数据结构来建立的.

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GIS在城市燃气管网中的作用 在城市燃气管网中的作用
通过GIS系统,可将表格式的信息和地图式的信息结合起来,在计算机 通过 系统,可将表格式的信息和地图式的信息结合起来, 系统 内组织成一个既反映数量特征又反映拓扑特征的地理信息数据库, 内组织成一个既反映数量特征又反映拓扑特征的地理信息数据库,将空间地 理信息以数字形式进行收罗,编辑,处理,存储,组织和分析, 理信息以数字形式进行收罗,编辑,处理,存储,组织和分析,使得错综复 杂的地下管网在电脑屏幕上能直观地显示出来,哪里有管道,哪里有阀门, 杂的地下管网在电脑屏幕上能直观地显示出来,哪里有管道,哪里有阀门, 在电脑屏幕上都一目了然,并能即时获得所查管网设备的属性数据,可实现 在电脑屏幕上都一目了然,并能即时获得所查管网设备的属性数据, 地下管网的动态的电子化管理. 地下管网的动态的电子化管理. GIS应用于供气管网管理,可以解决包罗管网图形管理,用户信息管理, 应用于供气管网管理,可以解决包罗管网图形管理,用户信息管理, 应用于供气管网管理 管网图形管理 紧急事故处理,固定资产管理,管网运行调度,供气质量管理, 紧急事故处理,固定资产管理,管网运行调度,供气质量管理,管网工程管 理等供气管网管理中的许多问题. 等供气管网管理中的许多问题.

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GIS在城市燃气管网中的作用 在城市燃气管网中的作用
1,管网图形管理 , 用于管理各种比例的管网图纸信息: 用于管理各种比例的管网图纸信息: (1)用数字化仪输入,修改供气管网,建筑物,排气管,地下电缆及 )用数字化仪输入,修改供气管网,建筑物,排气管, 文字标注等各信息; 文字标注等各信息; (2)实现图纸的自动拼接,对图纸上的各类图形进行叠加显示; )实现图纸的自动拼接,对图纸上的各类图形进行叠加显示; (3)图形的任意部分进行开窗放大显示,对图形进行平滑滚动流览; )图形的任意部分进行开窗放大显示,对图形进行平滑滚动流览; (4)录入,修改管网设备及设施的基础数据,建立相应数据库; )录入,修改管网设备及设施的基础数据,建立相应数据库; (5)实现图形与管网基础数据和运行数据的交叉互访,如管网压力, )实现图形与管网基础数据和运行数据的交叉互访,如管网压力, 流量,气质,气压等实时数据的交换. 流量,气质,气压等实时数据的交换.
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GIS在城市燃气管网中的作用 在城市燃气管网中的作用
2,用户信息管理 , 用于管理用户信息: 用于管理用户信息: (1)用户属性数据,包罗用户编号,名称,所在地,气表口径等; )用户属性数据,包罗用户编号,名称,所在地,气表口径等; (2)用户气量数据,包罗气表读数,用气量,用气类别等; )用户气量数据,包罗气表读数,用气量,用气类别等; (3)用户接气点位置,包罗接气管段,接气点离管段两端距离等信息. )用户接气点位置,包罗接气管段,接气点离管段两端距离等信息. 在这些用户信息的基础上,通过统计分析计算,掌握重点用户, 在这些用户信息的基础上,通过统计分析计算,掌握重点用户,了解气 量分布状况,为管网运行模拟提供基础数据. 量分布状况,为管网运行模拟提供基础数据.

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GIS在城市燃气管网中的作用 在城市燃气管网中的作用
3,紧急事故处理 , 用于指导管网事故处理,增强事故反应能力,减少事故损失. 用于指导管网事故处理,增强事故反应能力,减少事故损失.在管网 发生爆管大漏事故时迅速找出事故发生位置, 发生爆管大漏事故时迅速找出事故发生位置,利用网络分析自动找到最优 阀门关闭方案及事故处理意见,迅速绘制出事故发生地点的管网图及须关 阀门关闭方案及事故处理意见, 闭阀门的栓点图,并可打印出抢修单和断气用户名单. 闭阀门的栓点图,并可打印出抢修单和断气用户名单.

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例如:重庆燃气公司的 例如:重庆燃气公司的GIS的故障抢险调度决策 的故障抢险调度决策
1)故障区环网动态流程示意:当系统自动 监测点 或人工 非监测点 报警后,以 )故障区环网动态流程示意:当系统自动(监测点 或人工(非监测点 报警后, 监测点)或人工 非监测点)报警后 此为起点,沿故障点气源方向逐路去查询与该点直接相连的一级阀室,阀井,管线, 此为起点,沿故障点气源方向逐路去查询与该点直接相连的一级阀室,阀井,管线, 受影响的设备和管线将自动闪烁,系统逐路进行判别后,逐个确定受影响范围; 受影响的设备和管线将自动闪烁,系统逐路进行判别后,逐个确定受影响范围;当 该故障点处于环网状态时,系统自动按差别的气源流动方向逐路进行判别, 该故障点处于环网状态时,系统自动按差别的气源流动方向逐路进行判别,一直查 询到与该点气源呈惟一关系为止;当某一路径查询完毕后原路返回. 询到与该点气源呈惟一关系为止;当某一路径查询完毕后原路返回.这样就圈定了 一个最小封闭区.在检索过程中,若遇到阀门失灵的情况,将检索路径自动向上一 一个最小封闭区.在检索过程中,若遇到阀门失灵的情况, 级阀推进,使封闭区自动向外延伸,形成抢修分析中的一级关阀和二级关阀方案. 级阀推进,使封闭区自动向外延伸,形成抢修分析中的一级关阀和二级关阀方案. 2)故障区检索分析及受影响区域的划分,决策:沿封闭区内的每个阀井逐路往 )故障区检索分析及受影响区域的划分,决策: 下检索它所管辖的每个调压箱,直至每个用户;本过程结束后, 下检索它所管辖的每个调压箱,直至每个用户;本过程结束后,受影响的调压箱和 用户数量就圈定了.计算机根据圈定的大小封闭区,能自动给出几套停气方案, 用户数量就圈定了.计算机根据圈定的大小封闭区,能自动给出几套停气方案,供 我们选择施工抢险最容易的一套进行,以最大程度地减小故障影响. 我们选择施工抢险最容易的一套进行,以最大程度地减小故障影响.

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GIS在城市燃气管网中的作用 在城市燃气管网中的作用
4,固定资产管理 , 用于对管网固定资产的管理.由于管网建设数量大,范围广,变革快, 用于对管网固定资产的管理.由于管网建设数量大,范围广,变革快, 其固定资产管理一直是个难以解决的问题.借助 其固定资产管理一直是个难以解决的问题.借助GIS可以根据管网地理位 可以根据管网地理位 置,按图分区逐个管段,逐项管网设施地加以统计分析,并设立相应数据 按图分区逐个管段,逐项管网设施地加以统计分析, 库进行动态管理,做到资产数量与实物相符,"家底"一览无余.可以提 库进行动态管理,做到资产数量与实物相符, 家底"一览无余. 供多种统计查询方法,如按任意给定区域,按管网口径,按使用年限, 供多种统计查询方法,如按任意给定区域,按管网口径,按使用年限,按 管道材质,按阀门种类,按气表口径等进行单项或多项组合查询, 管道材质,按阀门种类,按气表口径等进行单项或多项组合查询,以便全 面了解管网状况. 面了解管网状况.

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GIS在城市燃气管网中的作用 在城市燃气管网中的作用
5,管网运行模拟 , 用于模拟管网系统运行状况, 用于模拟管网系统运行状况,从差别角度反映供气系统的运行状态及 所存在的问题,为兴建改造燃气站和管网设施提供决策依据. 所存在的问题,为兴建改造燃气站和管网设施提供决策依据. (1)管网运行负荷分析:显示欠负荷,经济负荷和超负荷运行管段; )管网运行负荷分析:显示欠负荷,经济负荷和超负荷运行管段; 查询显示各种负荷范围的管段. 查询显示各种负荷范围的管段. (2)供气路径查询:可查询管网中任意节点由哪个气源和气源通过哪 )供气路径查询: 些管段供气,并显示这些管段的运行参数. 些管段供气,并显示这些管段的运行参数. (3)气源和气源的供气分界线:以差别颜色指示出差别气源的供气, )气源和气源的供气分界线:以差别颜色指示出差别气源的供气, 从而分析用户用气来源,并提供兴建燃气站,转压站的受益用户清单. 从而分析用户用气来源,并提供兴建燃气站,转压站的受益用户清单. (4)低压区范围:用特殊标记反映低压范围及相应用户. )低压区范围:用特殊标记反映低压范围及相应用户. (5)供气潮流动态模拟:以动画形式动态模拟供气趋势. )供气潮流动态模拟:以动画形式动态模拟供气趋势.
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GIS在城市燃气管网中的作用 在城市燃气管网中的作用
6,供气气质管理 , 用于控制管网气质,指导燃气站合理混合原气,提高气质,降低成本. 用于控制管网气质,指导燃气站合理混合原气,提高气质,降低成本. (1)计算燃气在管网中的停留时间 )计算燃气在管网中的停留时间; (2)分析燃气浓度扩散过程 )分析燃气浓度扩散过程; (3)提供各气源最佳气质. )提供各气源最佳气质. 7,管网工程管理 , 用于在短时间内提供多种管网改扩建方案, 用于在短时间内提供多种管网改扩建方案,并迅速将方案实施后的模 拟运行状况显示出来,直观地反映各方案的综合性价比, 拟运行状况显示出来,直观地反映各方案的综合性价比,从而便利地找出 最佳改扩建方案. 最佳改扩建方案.
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GIS与其它信息系统的关系 与其它信息系统的关系

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GIS在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题 在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题
鉴于供气管网管理中存在的问题及GIS可能发挥的作用, 鉴于供气管网管理中存在的问题及GIS可能发挥的作用,许多供气企业 GIS可能发挥的作用 引入GIS技术进行管网管理, 引入GIS技术进行管网管理,如北京市燃气集团公司 ,上海燃气浦东销售 GIS技术进行管网管理 秦皇岛市天然气公司. 公司 ,沈阳市燃气总公司 ,秦皇岛市天然气公司. GIS的开发应用对供气企业加强管网管理, GIS的开发应用对供气企业加强管网管理,提高服务质量起到了一定 的开发应用对供气企业加强管网管理 的促进作用.由于历史遗留问题太多, 的促进作用.由于历史遗留问题太多,加之人们对此项新技术的认识及人 员素质还有待提高,所以,目前国内还没有出现应用十分成功的GIS供气管 员素质还有待提高,所以,目前国内还没有出现应用十分成功的GIS供气管 GIS 网管理系统.有的企业一开始就试图建立管网模型, 网管理系统.有的企业一开始就试图建立管网模型,但是由于缺乏基础资 料或基础资料管理机制不能满足系统现势性要求, 料或基础资料管理机制不能满足系统现势性要求,所以开发应用工作进行 不下去,很快便搁置下来,回头来做基础工作.已开发应用的GIS信息系统, 不下去,很快便搁置下来,回头来做基础工作.已开发应用的GIS信息系统, GIS信息系统 大多起步阶段即基础资料管理或小范围试验阶段,离规划目标差距很大. 大多起步阶段即基础资料管理或小范围试验阶段,离规划目标差距很大
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GIS在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题 在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题
1,管网基础资料整理难度很大 , 管网基础资料常见问题主要有: 管网基础资料常见问题主要有: 每条管线都有一套档案. (1)管网档案资料数量大 )管网档案资料数量大——每条管线都有一套档案. 每条管线都有一套档案 从供气开始之日就有. (2)管网档案资料年代久 )管网档案资料年代久——从供气开始之日就有. 从供气开始之日就有 丈量禁绝, (3)管网档案资料准确性差 )管网档案资料准确性差——丈量禁绝,要求不严,有些档案资料 丈量禁绝 要求不严, 毫无价值. 毫无价值. 管网档案不绝增多, (4)管网档案资料冗余多 )管网档案资料冗余多——管网档案不绝增多,旧档案难以修改. 管网档案不绝增多 旧档案难以修改. 一些管网没有档案或档案遗失了. (5)管网档案资料残破不全 )管网档案资料残破不全——一些管网没有档案或档案遗失了. 一些管网没有档案或档案遗失了 (6)管网档案资料现势性差 )管网档案资料现势性差——未能反映管线参照物及其环境的最新 未能反映管线参照物及其环境的最新 状况. 状况. 有的企业档案负责清理保管卷面, (7)管网档案资料管理部分分散 )管网档案资料管理部分分散——有的企业档案负责清理保管卷面, 有的企业档案负责清理保管卷面 营业所负责用户资料管理,管线所负责管网运行管理. 营业所负责用户资料管理,管线所负责管网运行管理. (8)管网自己是埋地的,隐蔽性强,难以查找,核对困难. )管网自己是埋地的,隐蔽性强,难以查找,核对困难. (9)长期形成的"重工程,轻管理"不良习惯. )长期形成的"重工程,轻管理"不良习惯. (10)缺少合格的档案资料收集及管理人员. )缺少合格的档案资料收集及管理人员. 17

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GIS在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题 在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题
2,城市地形图供应难如人意 , 供气管网图形是建立在城市地形图基础上的,而近 年来城市建设变 供气管网图形是建立在城市地形图基础上的,而近20年来城市建设变 化的速度非常快,所以需要经常修测城市地形图,而修测地形图投入大, 化的速度非常快,所以需要经常修测城市地形图,而修测地形图投入大, 费用高,企业难以承受.少数城市注重城市地形图的管理, 费用高,企业难以承受.少数城市注重城市地形图的管理,建立了统一协 调的管理体系,而且投入了大量资金,从而包管了地形图能够及时修测. 调的管理体系,而且投入了大量资金,从而包管了地形图能够及时修测.

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GIS在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题 在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题
3,管网管理手段落后 , 目前几乎都还是用传统的人工管理方法管理大量的管网资料. 目前几乎都还是用传统的人工管理方法管理大量的管网资料.由于管 网兴建改造工程不绝,点多面广,加上"特事特办"仍有一定数量, 网兴建改造工程不绝,点多面广,加上"特事特办"仍有一定数量,所以 工程竣工资料仍难以及时地按规范形成,前清后乱矛盾突出. 工程竣工资料仍难以及时地按规范形成,前清后乱矛盾突出.所收集的新 资料也难以及时发挥作用,各应用部分为弄清新旧管网之间的关系, 资料也难以及时发挥作用,各应用部分为弄清新旧管网之间的关系,投入 大量时间和精力,所形成的成果又难以共享. 大量时间和精力,所形成的成果又难以共享.

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GIS在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题 在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题
4,各类人才奇缺 , 运用GIS实施管网管理,需要大量的人才,包罗系统设计师,中高级 实施管网管理,需要大量的人才,包罗系统设计师, 运用 实施管网管理 管网络管理者,中高级技术人员(如燃气工程,数学,丈量, 管网络管理者,中高级技术人员(如燃气工程,数学,丈量,计算机软硬 件,信息系统分析师,数据库管理员等专业)和熟练技工等.目前供气企业 信息系统分析师,数据库管理员等专业 和熟练技工等. 和熟练技工等 一般都严重缺少这些人才,系统的维护也是相当重要的,目前燃气公司认 一般都严重缺少这些人才,系统的维护也是相当重要的, 识到了这一点,正在积极招聘 识到了这一点,正在积极招聘GIS方面的人才来管理燃气综合管理信息系 方面的人才来管理燃气综合管理信息系 统.

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GIS在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题 在供气管网管理中的应用状况及存在的主要问题
5,开发与管理脱节 , GIS应用于管网管理,其核心在于管理,应建立与此相适应的新型管 应用于管网管理,其核心在于管理, 应用于管网管理 管理模式.目前各地基本上是依赖计算机专业人员进行设计开发, 管理模式.目前各地基本上是依赖计算机专业人员进行设计开发,导致开 发与管理及运用环节脱节,或开发者一味地照搬了现行落后的管理模式, 发与管理及运用环节脱节,或开发者一味地照搬了现行落后的管理模式, 效能低下. 效能低下.

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