管道安防数据可视化研究与应用

《管道安防数据可视化研究与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、管道安防数据可视化研究与应用　　摘要：国内外油气长输管道事故表明，第三方破坏是管道安防的重中之重。文章基于广东大鹏公司DPMS系统现有涉及管道安防的第三方作业事件数据，运用数据可视化技术揭示该公司所属天然气长输管道保护及控制范围内第三方施工作业活动的潜在规律和变化趋势，以便更具针对性地开展日常巡查和防止第三方损伤管道的预警保护工作。　　关键词：数据可视化；管道安防；研究　　国内外油气长输管道事故表明，第三方破坏是管道安防的重中之重。广东大鹏液化天然气有限公司（简称广东大鹏公司或大鹏公司）运营在珠三角地区的440余公里高压天然气长输管道，因属地经

2、济的高速发展和城镇化水平、人口密度及土地开发强度的逐年提高，影响管道运行安全的第三方施工作业活动近几年始终处于高位状态。为了保护这条区域级能源地下输送动脉的安全，广东大鹏公司5年前就建立数字化管道维护系统（DigitalPipelineMaintenanceSystem，DPMS），其中多个模块从不同的角度较为详细地记录了管道保护及控制范围内的第三方施工作业动态及影响管道安全的风险管控情况，5年累计数据超过10000条。如此庞大的数据对管道安防人员来说犹如一处可以提高第三方作业预警深度的“信息宝藏”，倘若能借助一定的工具与分析方法，智能化地揭示

3、出管道第三方作业活动的潜在规律及其对管道运营安全的交互影响程度或趋势，必将对优化当前的管道安防策略起到良好的支撑作用。　　本文选取广东大鹏公司DPMS系统存储的2014～2016年间有关管道第三方作业活动的6453条记录数据，在加深对管道安防业务理解和认知的基础上，借助数据可视化分析技术[1]，来揭示管道保护及控制范围内第三方施工作业活动的潜在规律和变化趋势，以便更具针对性地开展日常巡查和防止第三方损伤管道的预警保护工作。　　1数据整理与精简　　全面、准确地收集管道保护及控制范围内的第三方作业活动信息数据，是做好管道巡防工作并进行策略优化的基础

4、。因大鹏公司DPMS系统初建时所考虑的角度不同，大量涉及第三方作业活动的数据被分别记录和储存到众多模块中，这就需要按照一定的格式、维度或属性对其进行数据整理和精简[2]，从而为相应数据的可视化工作创造前提条件。　　第三方作业活动是否会影响到管道运行安全，最直观的判断就是二者的距离和第三方活动行为的时空分布状态。因此，首先可以基于大鹏公司DPMS系统“管道保护”模块下的“电话管理”记录数据，结合管道安防业务流程，创建一个包括序号、日期、时间、管理区、市、区、镇/街办、村/社区、管线区间、起始桩号、终止桩号、作业对象、作业项目、作业类型、作业活动、

5、所用机具、实施状态、相对位置、相对距离、风险等级、处置结果、汇报人身份、汇报人姓名等子项的数据源表。其次，利用数据关联规则将有内在联系的数据按照其属性进行智能化筛选和归类，如将电话管理“电话描述”中含有“计划”、“准备”、“将”、“可能”等表述第三方作业实施状态的文本信息统一转换到数据源表中“实施状态”项下的“计划”字段，让不同来源、不同格式和不同特点的数据在逻辑上或物理上得到精简、整合和集中。最后，对数据源中不完整的数据、错误的数据和重复的数据进行再梳理或再审核（亦称数据清洗），达到整理和精简管道第三方作业事件数据的目的。　　2数据可视化分析

6、　　管道第三方作业事件数据可视化是在相应数据得到整理和精简的基础上，运用大数据分析工具（TABLEAU软件）将可能影响公司管道运行安全的第三方作业活动数据[3]，转化为易被管道保护人员所感知和识别的图形、符号、视频或动画，这种数据的视觉表现形式与其发生地理位置（管道地面标识编号）间的映射重叠，不仅可以直观地反映第三方作业的属地活跃程度，而且还可以便捷有效地展示第三方作业的风险等级和变化趋势，便于管道保护人员分析现行安防策略中的问题或不足，从而采取更具针对性和实效性的改进措施，在防控第三方破坏管道的预警工作上，由被动变为主动。　　2.1第三方作业

7、属地活跃度的可视化　　广东大鹏公司的高压天然气长输管道依次穿越珠三角五个城市的20个区、56个镇/街办和217个行政村/社区，利用TABLEAU软件的气泡图功能，就能对数据源表中6453条数据进行“村/社区”级分布展示（如图1），填充气泡图形状的大小表示记录次数值的大小，每个气泡内的字体（亦称标签）可以快速显示某个维度字段的名称、数值或其他需要展示的信息。　　在此基础上，利用数据间的关联性，还可以就第三方作业属地活跃度较高的行政村/社区展开深度分析，例如通过利用TABLEAU的线性图，在仪表板里分析图1中任一行政村/社区或其他涉及地理范??的字

8、段（如镇/街办、区、市及管理区等）2104～2016年间的第三方作业活跃度的逐月变化趋势（如图2）。　　由于村/社区、镇/街办、区和市之间具有行政隶属