浅析管线信息管理系统

王建

[摘 要]本文在阐述管线信息管理系统产生背景的基础上，介绍了该系统的结构，通过利用GIS技术、网络技术和数据库技术，将管线空间位置及附属属性存入数据库，以科学的手段实现管线数字化管理，能够提高管线的管理水平和效率。

[关键词]GIS系统;数据库;C/S（客户/服务器）

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.16.041

[中图分类号]TP311.52;TM73 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2019）16-00-03

1     系统产生背景

经过长期的发展与建设，工厂各种管线设施纵横交错、分布广泛。由于历史的种种原因和落后的图书档案管理维护手段，造成管线数据资料不能及时更新和归档;经常翻阅，图纸破损、老化严重;很多时候以施工图代替竣工图，反映不出管线的真实现状;管线分割在一张张图纸上，不便于纵观全局弄清管线的来龙去脉。随着管线设施投资改造力度不断加大，资料不全、信息不准问题常常导致在施工过程中损伤管线，且在事故发生时，无法同时准确提供多种、多幅管线资料，进而造成决策迟缓，给工厂生产造成重大经济损失。随着计算机技术、网络技术的发展，数字化管理、信息化建设在工厂管理各个方面逐步推进，因此，建立一套符合工厂工作模式的“管线信息管理系统”恰逢其时。

2     系统概况

2.1   系统组成

笔者通过对管线设施现状进行调查，对管线数字化管理需求层次进行分析及对管线进行数字化管理需要实现的目标进行论证，建立了一套集管理信息系统、地理信息系统、决策支持系统、综合查询系统于一体的管线信息管理系统，主要通过关系式数据库系统（RDBMS）存储数据、GIS（地理信息系统）以可视化形式表现各种结果、MIS（管理信息系统）管理各类数据信息、应用平台发布信息。

2.2   系统体系结构

系统采用Client/Server（客户/服务器）﹢Browser/Server（浏览器/服务器）体系结构方式。此结构能够很好地满足管线设施管理对电子地图系统的需求，使系统具有良好的开放性和易扩展性，从而实现数据集中统一管理，减少系统维护工作量，降低系统建设总体投资水平和运行维护费用。

2.3   系统软件开发

管线信息管理系统以面向对象的方法分析出整个系统对象，然后用可视化的方法实现对对象的处理，使用三层结构完成界面、业务和数据开发。软件开发平台采用微软公司的.NET数据库平台选择SQL Server，应用服务器平台Windows Server，地理信息平台MapInfo。软件功能架构按照C/S和B/S方式展现，将系统涉及的数据分为地形图数据、空间信息数据、管线信息数据等3类存入相应数据库。地形图数据库实现各类地形背景地图管理;空间信息数据库实现对各类管线地图、特征点地图及管线附属设施地图管理;管线属性信息数据库是对地下管线属性的管理。

2.4   系统功能

管线信息管理系统主要由基础数据、管线数据、信息查询、统计分析、管线工况检查、管线缺陷检查、预警分析、地图操作、管线维护和系统维护等10个单元模块组成，主要功能简介如下。

2.4.1   数据维护

①管线地图数据维护。通过地图编辑平台对相应地理信息数据进行增删和更改，以适应地理信息和属性数据不断变化的需要。②管线属性数据维护。对各类管线、管线特征点及管线附属设施的属性数据进行增删和更改。对于管线，除了本身的一些属性信息外，还可以同时维护管线的检修信息、事故信息。

2.4.2   信息查询

①管线信息查询。按照管线名称、管径、类型、规格等查询条件对各种管线进行组合查询，点击某一条具体的管线可以在电子地图上快速定位，并以突出顏色显示。②管线特征点查询。按照管线分类、特征点分类等查询条件对各种管线的特征点进行查询。③管线附属物查询。按照管线分类、附属物分类等查询条件对各种管线的管点附属物进行查询。

2.4.3   管线信息统计

管线信息管理系统对各种管线属性数据按条件进行分类汇总统计。

2.4.4   管线信息专题分析

管线信息管理系统按照管线类别列出各种管线的主题图，将此管线对应的特征点和管点附属物空间信息一同显示，使管线的分布情况一目了然。

2.4.5   管线工况检查功能

管线信息管理系统完成对各种管线的检修信息、事故信息维护，可以录入每条管线的检修信息和事故信息，便于对管线运行情况进行分析，并能够产生检修预警。根据最近的检修信息，系统可以提示用户哪些管线在什么时候需要进行下次检修;能够汇总事故损失信息。根据管线事故信息可以统计某时间范围内的事故，列出损失情况。

2.4.6   GIS地图操作功能

①按地图配置信息分不同的颜色、层次、标志文字进行显示。②分层浏览及文字标注图层开关功能。用户可以控制地图数据图层的显示状态，也可以打开或关闭当前地图中的某一图层的文字标注。③提供多种地图缩放及地图选择方式。④剖面分析。系统可以显示管线的纵断面图，也可显示任意切面的横断面图。纵断面指沿管线方向的一个截面，可以直观考察管线的走向和坡度;横断面指垂直于管线位置的一个截面，在该截面中可以了解相邻的空间位置信息。

3     系统管理与维护

由于管线种类多，且分属不同的部门管理与建设，为确保管线数据能够得到及时准确采集，就必须建立一套相应行政管理制度，从“总则”“管理职责”“管理规定”“检查与考核”4个方面进行规范和约束，以保障系统正常运行。

3.1   总则

阐述制定本制度的目的、意义及对与系统有关的“管线”“管线数据”“管线资料”及“项目主管单位”等进行定义。

3.2   管理职责

明确相关部门在系统运行和维护中应该履行的职责。

3.3   管理规定

3.3.1   系统维护

管线信息管理系统的主管单位应配备专职系统管理员，负责系统日常管理和维护。

3.3.2   信息查询

通过流程梳理，绘制信息查询流程，编制“管线信息查询单”。施工项目涉及地面开挖工程的，项目主管单位在施工前必须督促施工单位填写管线信息查询单，到系统管理员处查询施工地段的综合管线信息，取得该地段综合管线现状资料后方可施工。

3.3.3   数据采集

为保证管线数据采集的及时性和准确性，企业应绘制数据采集流程，编制“管线信息交付单”。完成管线施工项目主体工程后，施工质量经监理、质检部门认可，应按以下流程采集管线数据。①施工单位通知管线技术主管部门到场，在其指导下采集管线信息数据。②采集的数据经管线技术主管部门复核认可签字后报送系统管理员。③系统管理员对报送的管线信息数据进行审定。④施工单位填写管线信息交付单，并向系统管理员移交管线数据及相关资料。施工单位在施工过程中发现未建档的管线，必须及时通知系统主管部门，由系统管理员通知相关管线技术主管人员进行核实该管线的运行状态、型号规格，测定其路径、标高等管线数据信息，并将该数据信息报送系统管理员录入管线信息系统。

3.3.4   数据录入

系统管理员在接收施工单位移交的管线数据资料后，填写数据录入审签单提交主管领导批准后，将数据录入系统，将资料归档存放。

3.4   检查与考核

系统主管部门定期对管理制度的执行情况进行检查，对于相关责任单位、人员违反本规定，未有效督促施工单位向系统管理部门完整、及时交付管线数据资料，并造成管线数据信息、地图信息汇总不完整准确的，应提出检查考核意见。

4     系统应用分析

同传统的管线管理模式相比，管线信息管理系统实现了管线测量、数据管理、信息应用和发布的数字化管理流程，为管线运行和管理提供了重要的支撑平台，具有以下几方面优势。

4.1   优化资源配置

管线信息管理系统采用现代化的手段和科学方法，通过掌握全面的管线设施信息，协助管理人员合理使用有限的养护资金，使有限的资源发挥最大的经济效益，达到资源最佳配置。

4.2   提高管线的管理水平和效率

4.2.1   日常維护

施工单位应及时标注管线日常养护中发现的设施缺陷，以便进行统一处理。同时，利用管线信息管理系统的预警检修功能，提前对日常养护工作进行统一规划，使管线养护工作科学、合理，从而提高管线的管理水平。

4.2.2   紧急抢修

施工单位利用管线信息管理系统，可以及时查询故障点各种管线的相关信息，从而迅速通过事故情况分析给出最优事故处理方案，提高应急响应的速度，提高管线的管理效率。

4.2.3   资源共享

①施工人员。施工人员在进场前查询相关区域的综合管线信息，一方面，可以避免在对地下管线现状不清楚的情况下盲目施工，损坏管线设施;另一方面，可以提前对施工区域内需要排障的管线进行排障，以免耽误施工进度。②设计人员。在设计管线敷设时，设计人员通过查询系统了解敷设路径区域内有哪些现有管线及附属设施，各管线之间的相对位置及埋深，空余空间是否符合各管线之间安全敷设的距离要求，这样可以避免闭门造车，在施工时因施工条件不满足设计要求而反复修改设计施工图纸。③生产管理人员。生产管理人员通过管线信息管理系统全面了解各类管线及附属设施的运行情况，有针对性地制订维修保养计划。④管理者。管理者通过管线信息管理系统，查阅管线设施的历史数据，监测使用性能变化，验证技术规范，改进技术政策。

5     结 语

管线信息管理系统将数据输入、编辑、分析、输出、管理集成一体，为管线日常规划、设计施工、统计分析、发展预测提供可靠的科学依据，从而彻底改变传统的管线管理模式，提高管线的管理水平和效率。

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