浅析GIS系统在燃气工程档案数字化管理中的应用

胡京津

天然气作为一种清洁能源越来越受到青睐，伴随着城市的扩张，城市燃气管道不断延伸，逐渐形成了包含高中低压管道、天然气分配站、天然气压送机站、区域调压站以及天然气储配中心组成的复杂网络系统。燃气管网的有效运转不仅关系到百姓的日常生活，也是制造业获得清洁能源的工业血管，加之天然气易燃易爆属性，使得天然气输配企业在保证稳定供气的同时必须更加重视供气安全。上述目标的实现有赖于燃气管网工程档案的有效支持。因此对于燃气企业档案管理部门，不仅要保证工程档案有效归档，更要保证其安全高效的被利用。然而燃气管网往往是伴随着燃气企业的建立发展而逐步建设的，在企业建立初期由于缺少管理经验，对于档案资料的收集不够重视，往往造成管网档案不完整甚至缺失。更有甚者在企业发展的早期，由于自身能力有限，部分燃气企业将管网施工外包，燃气企业自身只负责工程验收和后期的运行工作，由于施工单位不固定使得工程竣工资料管理更加混乱，许多原始资料未能收集從而给日后的工程档案管理利用造成了很大障碍。地理信息系统（GIS）是以收集、储存、管理、分析并展现我们所处的空间地理分布的计算机空间数据系统，它能够存储海量的空间数据，通过制作空间电子地图进行空间分析。正是由于这种属性，使其在燃气工程档案管理中具有了应用的可能性，能够帮助燃气企业有效的管理并利用燃气工程档案。

一、燃气企业工程档案组成

燃气企业工程档案是燃气管网项目在规划立项、设计施工以及使用维护工作中形成的所有档案资料。主要包含以下四个方面。

一是，立项规划阶段，主要包括燃气工程规划许可文件、立项申请文件、设计任务书、消防批复文件、安装通知书等与燃气工程相关的文件资料。二是，设计施工阶段，主要包括实地勘测记录、设计施工图、材料设备出厂合格证及检验报告、阀门管道进场压力试验等各种试验记录，以及焊接质量检查及探伤、耐腐蚀、绝缘措施检验记录、设施设备交接、施工记录、通气申请报告、地下管线隐蔽部分登记等。三是，验收竣工阶段，主要包括施工监理记录表单、竣工验收合格报告、高中低压燃气管网竣工图纸、居民小区及厂矿企业内部燃气管网竣工图纸等资料。尤其是竣工图纸必须标明坐标、管道起止点、管道埋藏深度和管底标高等技术参数。四是，日常管理和维护，主要包括日常燃气管网巡检资料，包括燃气管道节点数据表、管道测量节点标记、高中压燃气管道参数记录、燃气管网升级改造施工竣工图纸 、燃气管网抢修抢险施工记录等资料。

二、建立燃气管网地理信息系统（GIS）

燃气管网地理信息系统是利用地理信息系统将记录有燃气管网空间位置信息和管网参数数据等信息的燃气工程档案进行关联，形成整体性的燃气管网信息库，实现对地理空间信息、燃气管网空间布局、燃气管网参数及管网运转实时数据集中统一管理和利用，从而实现燃气工程档案数字化信息化。其核心问题是如何将燃气工程档案尤其是管网图纸档案数字化并随着燃气管网的持续运营而不断更新数据库。其具体实现步骤如下：

1.实现工程档案数字化信息化。现有的纸质管线图纸档案可采用扫描办法先行转化为数字格式，在扫描过程中必须注意以下几点：首先要求使用大幅面扫描仪进行扫描;第二在扫描开始前必须对图纸档案进行整理保证图纸整洁，熨平图纸上的褶皱并拆除所有装订物，对于陈旧破损的图纸必须先行塑封再进行扫描;最后扫描参数关系到图纸信息保留的完整程度，分辨率参数越高图像的清晰度越高图纸信息保留的越完整，但随之而来的是降低扫描效率以及增大每幅图数据量加重数据库的负担，以我单位实际工作经验分辨率在100dpi至200dpi足以满足需要且能够为数据库承受。CAD格式的电子图纸则采用格式转换的方法获取。针对早期燃气管线工程图纸毁损遗失的问题，则必须依靠物探方法严格实地测量后重新绘制图纸，对灭失的或疑似存在错误的管网数据必须通过现场物探重新采集进行确认。对于燃气管道网络及地表地下附属设施的测量，主要是收集其平面位置、海拔高程及其他有关属性，必须应用高精度的卫星定位设备和地下管线探测设备结合的方式进行。

2.获得城市地表空间基础数据。城市空间基础数据是燃气管网地理信息系统（GIS）的基础，GIS需要依靠城市空间基础数据为背景，才能进行精细化管理。

3.认真核对数据并统一标准录入数据。对于获得的上述数据资料，其来源多种多样、数据形成时间跨度大，故必须进行全面梳理方可录入系统。首先必须制定统一的燃气管网结构标准，其次还必须制定统一的燃气管线测绘及竣工验收测绘标准、燃气管线探测工程质量控制技术标准。在录入过程中必须将通过上述步骤获取的所有的燃气管网相关地理信息按照统一标准进行录入，将实际地点物品空间坐标以及地点物品之间的相互关系进行分层，对于存疑的数据必须再次进行实地勘测，利用卫星定位等高科技手段精准定位，务必保证所录入的数据精确。不仅要录入管网空间坐标数据还要录入燃气管网的各项属性数据，如开竣工时间、所使用的材料设备等。

4.建立燃气地理信息系统数据库。燃气管网数据库是燃气管网地理信息系统的核心基础。上述步骤获得的各类数字档案必须通过整合，依据统一标准进行相关数字图纸的无缝拼接、分类分层编码、数据赋值，最终形成真正意义上的统一的无缝衔接的数字化城市燃气管网图。

5.数据库的日常维护更新。燃气管网地理信息系统必须根据管网建设、更新维护而不断升级更新，否则过时的数据不仅不能为企业生产提供帮助反而会带来危害。燃气管网地理信息系统必须要有燃气管网动态更新功能，从而实现燃气管网数据的增添、删改以及数据审核监控，在更新过程中必须确保数字图形和数据参数的更新同步进行，必须建立严格的审核工作制度确保数据更新的时效性、准确性以确保安全用气。

三、燃气管网地理信息系统具体应用

在燃气管网地理信息数据库建成后，我们可以利用其开展如下工作：

1.打印各类燃气管网图纸。 地理信息系统具有很强的图像生成功能，能够根据需要随时生成所需区域不同比例的图纸，并能够根据需要添加或删除图层。GIS图纸区别于CAD图纸，它不仅可以准确标注各个燃气设施的具体位置，更能够准确显示出其与参照物的相对位置，从而能够显著提升燃气工程施工的效率。

2.燃气管网设备管理。 GIS系统建立时，对于整个燃气管网所属的管道设备都进行了详细的登记，包括管道设备的使用年限、材料设备生产厂商信息等。通过GIS数据库动态管理，确保实物与数据库相吻合，提升管理水平。

3.智能化查询并提供事故应急处理。利用GIS系统可以迅速准确地查询燃气管网的任何一个节点，包括设备型号、使用年限、保养状态，从而提升管网运营维护水平。发生燃气事故时，可以利用燃气管道实时监测系统准确定位漏点，并自动生成管网阀门关闭建议，精确标示暂停供气区域范围，提高安全供气水平，降低因停气造成的经济损失。

四、结语

随着我国经济迅猛发展，近年来各地天然气供应企业发展迅速。随着供给侧改革以及新基建的快速推进，对于天然气这种清洁能源的需求将更加旺盛。提升燃气供应企业管理水平，降低运营成本提高供气效率是必然的选择。燃气管网地理信息系统以其数字化信息化特点能够显著提升燃气管网运行效率。因此，依靠燃气工程档案建立并有效运行燃气地理信息系统，是燃气企业档案管理部门当前工作的重中之重，也是显著提升燃气企业运营生产效率的有力举措。

参考文献：

[1]冯长强.地理信息系统在地缘领域中的应用与展望[J].地理与地理信息科学，2020，（3）：76-82.

[2] 车婷婷.“数字中国”布局下我国城建档案馆数字化转型之思考[J].档案与建设，2020（2）：35-39.

作者单位：唐山市燃气集团有限公司