城市燃气管网运行的智能化研究

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1、城市燃气管网运行的智能化研究摘要：随着经济的发展，城市燃气需求量日益增长，城市燃气建设进入了快速发展时期。同时城市管网的设计与规划等日益复杂，对其管理水平的要求就更高。而智能技术的运用，能够在很大程度上提高管理水平与效率，促进城市燃气管网的运行发展。基于此，文章以地理信息系统为例，对城市燃气管网运行的智能化进行分析，以期能够提供一个借鉴。关键词：城市燃气管网；运行；智能化中图分类号：TU984文献标识码：A1.城市燃气管网智能运行概述智能燃气管网包括生产调度系统，阴极保护监控系统，SCADA系统，生产作业

2、系统，设备EAM系统，运行管理系统。本论文研究的燃气管网智能运行系统即运行管理系统，是智能燃气网的重要组成部分，研究该系统中GIS图档系统和PDA巡检系统的原理及应用。如图（1）1智能燃气网燃气管网为了适应城市发展的需要，在近几年有了飞速的发展，以北京燃气管网为例，城市燃气管网不仅覆盖了城八区，还遍及了昌平、怀柔、平谷、延庆、房山等近郊远郊区县，面临覆盖面积急剧增大，针对大面积管网的运行管理工作瞬间变得繁重，有限人员难以满足大面积管网运行管理的需求、以及第一时间发现问题的时效性。燃气智能管网运行系统的建立

3、，把人员从繁重的简单劳动中解放出来，通过先进的智能系统监测，从事管网设备进行集中智能管理工作，提高工作效率，降低员工劳动强度，合理化人员结构，提高管网应急反应速度，更加安全有效的保障燃气管网的安全稳定运行。2.地理信息系统技术分析地理信息系统(GIS)是空间型数据管理系统，具有地理图形结合空间定位的功能，它以计算机为传播媒介，是具备特殊专用功能的信息系统。地理信息系统与传统意义上的信息系统的最大的差别和最大优势在于，处理空间定位信息，存储、分析和如实表现对象的属性信息，能够有机的结合和融合对象的属性信息和

4、空间信息，对现实对象的查询和检索可以从属性和空间两个方面开展，最终可以直观、形象、精确的将查询结果显示在操作界面，便于查询的管理。一个完整的GIS由三个部分构成：计算机系统、空间数据和系统管理操作人员。计算机系统作为GIS的最核心部分，又由软件系统和硬件系统两部分组成。他们是系统建立的硬件基础和实现人机交互空间信息的工具和媒介。空间数据即系统中表示空间信息的地理数据（坐标、高程），是系统建立的重要基础。作为核心部分的软件系统，不仅包括各类计算机系统软件，还包括专门的GIS软件，主要用于对空间数据输入、存储

5、、转换、输出与用户接口。GIS软件功能的强弱决定了整个系统所能实现的功能。燃气管网GIS系统主要有如下五个功能。2.1数据采集与编辑在此项功能中，数据来源的渠道是多种多样的，但要充分保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数值逻辑一致性与正确性。抽象的将地理信息系统的数据描述为不同层的地物要素，按顺序转化为X、Y、Z坐标以及对应的代码输入到计算机中，并相互连接，绘制管线，利用专用符号元素，表示管线上的设备设施。在此，我们仅介绍全站仪数据扫描（采集二维坐标X/Y）。具体的工作方法是，已知两个坐

6、标基准点Pl、A，需要制定并施测下一个已知坐标点，将城市坐标信息一步一步导入到要测量管线周边，随着管线走向前进，通过每一个已知坐标点实测周边管线上的位置信息，通过精确的测量，确定管线走向及此段管线长度。如图3-1，图中P1点A点为北京市基准坐标点，测量人员将全站仪置于A点并调平后，照准已知坐标点P1的棱镜，将全站仪归零设置并测量A点至Pl点的距离，之后，利用全站仪照准用于将坐标引入管线周边的点P2点，测量P1-A-P2夹角距离，并测量A点至管线上未知点P2之间的距离，仪器利用两个空间点的夹角和距离可以根据

7、已知的P1坐标点和基准点A的坐标自动测算测量点P2的空间参数（X/Y坐标）。以此类推，由上一个已知点可以引出下一个的未知点坐标，在导线点到迗管线周边后，通过导线上的已知点（P2）施测燃气管线上的特征点（三通P2-1、拐点P2-2、高程变化点等），随着管线的走向布设导线点，以分段测量的形式测算出整根管线的空间未知信息。但随着支点数量的增加，伴随着人为、环境等多种因素对仪器设备的影响，测量精度在不断降低。所以，为了把握测量精度，测量导线布线为环形，最终回到基准点A,利用已知点A和P1的数据，通过计算可以对各个

8、坐标点进行核准和平差，提高整条管线的施测精度，降低误差，控制测量数据质量。外业测量结束后，可将仪器中存储的坐标点通过连接电脑进行导出，直接在电脑软件中展绘，进行电脑出如图2、图32全站仪测量原理示意3全站仪测量路线示意2.2数据存储与管理将属性数据与空间数据紧密结合是地理信息数据组织与管理中最为关键的一步。因此，能够查询空间管线位置及管线设备资料信息是燃气地理信息系统的重要管理功能。即从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件