電子標識系統(tǒng)在燃氣管道信息管理中的應用

摘 要

1 前言地下燃氣管網像一根根神經脈絡貫穿整個城市，與城市經濟和人民生活息息相關。因此，其管理倍受重視。然而，由于燃氣管網具有縱橫交錯結構復雜、埋于地下具有不透明性、信息
1 前言
地下燃氣管網像一根根神經脈絡貫穿整個城市，與城市經濟和人民生活息息相關。因此，其管理倍受重視。然而，由于燃氣管網具有縱橫交錯結構復雜、埋于地下具有不透明性、信息量及查詢量大、保存期長、要求不間斷地運行使用等特點，故僅靠圖紙、圖表等形式記錄保存管網資料，以及在此基礎上進行的人工管理，已經不能適應發(fā)展的要求。如何快速準確的識別埋地管線的位置和屬性，得到相關的屬性信息，用新的技術和方法管理地下管網信息代替落后的人工管理方式，已成為十分迫切的任務。
2 電子信息標識系統(tǒng)的組成
    近年來，我公司在地下燃氣管網中采用了電子標識系統(tǒng)，較好的解決了埋地燃氣管道的準確定位、屬性識別、信息管理等問題，成為地下燃氣管線信息管理系統(tǒng)的重要組成部分，其主要由以下4部分組成。
2.1 電子信息標識器及電子信息標識器探測儀
    電子信息標識器內置芯片，存儲燃氣管道信息，每個電子信息標識器具有唯一的ID識別碼，用于精確標識地下管線特征點，可被探測儀從地面以非開挖方式探測到的無源電子器件。
    電子信息標識器探測儀用于從地面以非開挖方式精確探測地下電子信息標識器，對電子信息標識器進行編輯、寫入信息，讀取電子信息標識器內的識別碼信息，可測量電子信息標識器的深度，兼有金屬管線路徑探測功能。
2.2 PDA掌上電腦系統(tǒng)
    在燃氣管線運行維護、搶修、補測、技術改造等各項工作中，可現場利用PDA實現管線具體位置的查找、管線的具體信息，如壓力、管徑、材質、管線的三通、彎頭等特殊關鍵點的具體位置等詳細信息。
2.3 計算機后臺管理系統(tǒng)
    將電子信息標識器的發(fā)放情況、埋設情況、驗收情況輸入電腦中，可日后對數據進行的查詢、統(tǒng)計、分析，通過對歷史數據的收集和匯總分析，對制定管線維護計劃和處理突發(fā)事件提供有益的幫助。
2.4 GIS展示系統(tǒng)
    將電子信息標識器的信息直觀的體現在GIS平臺軟件上，以電子信息標識器坐標為基礎，直觀準確的展現虛擬地下管線分布情況和路由情況，通過電子信息標識器的信息可掌握地下管線的分布情況及關鍵點情況，直觀明了。
3 電子信息標識系統(tǒng)的應用
    根據我公司對管網運行、維護管理的要求，通過溝通和咨詢，我們推薦選用具有信息存取的信息標識器，可以記錄管線的基礎信息，如位置、埋深、管徑、管材、壓力等信息，并可以通過探測儀器準確獲得這些關鍵信息，達到建立可讀寫電子標識和綜合信息系統(tǒng)的管線電子標識數據庫，進行分析和匯總管線數據的目標，提高管線維護的效率和準確性，輔助維護人員編制維護計劃，為管網的安全運行提供保障，提高維護效率。具體實施應用應該在以下過程中加以把握。
3.1 設計
   設計人員設計之初必須先認真踏勘現場，做踏勘記錄，保證在進行圖紙設計時，能根據現場實際情況合理設置標識器，并以相應符號在設計施工圖上進行標注。在關鍵位置如：燃氣管道端頭、彎頭、三通、改變埋深、與其他管線交匯等處設置標識器，而且設計應具有遠瞻性，考慮到是否會有支線或其他后期施工管線的可能，絕對不能為方便自身工作，隨意設置標識器，放置較多，會造成不必要的浪費，使公司受損失；放置位置不合適或不夠，則不能實現其功能，同樣造成損失、浪費。
   根據我公司實際應用經驗，可在以下地方設置電子標識器(其埋深可參考表1)：
    (1) 地下燃氣管線事件點必須使用電子信息標識器，用于標識相對應的地下設施；
    (2) 所有非人井內的轉彎處起始至終止位置；
    (3) 所有與其他地下設施的交越處；
    (4) 燃氣管道橫過道路、河流、建筑物等公共設施兩端，可以是燃氣管道保護管道的兩端；
    (5) 管線的深度變化幅度大于0.5m時，埋設位置為最高和最低處；
    (6) 非開挖技術敷設的地下管線的兩端；
    (7) 各類地下閥門、地面以下不可見的人井蓋、預埋預放的燃氣管道端頭；
    (8) 直線路徑電子標識器，標記間距最大不超過50m。建議選擇在地面明顯參照物旁設計安裝路徑電子標識器；
    (9) 其他檔案圖紙上標注的其他重要地下燃氣設施建議使用電子信息標識。
表1 電子標識器設計埋深
管線設計埋深
標識器距離管線距離
標識器設計埋深
3m以上
1.8m
1.2m
2m～3m
0.8m～1m
1.2m
1.5m～2m
0.2m～1m
1m
1m～1.5m
0.2m～0.8m
0.8m
1m以下
0.2m
0.8m
注：球型電子信息標識器距被標識物至少10cm。
3.2 施工
電子信息標識器應與燃氣設施埋設施工同步安裝，施工方根據圖紙上標識的電子信息標識器的相關屬性信息，按照圖紙要求，結合施工規(guī)范將電子信息標識器埋在指定位置。同時通過探測儀讀取電子信息標識器中管道信息，并使用GPS系統(tǒng)定位電子信息標識器坐標，并將數據信息上傳到中心服務器GIS系統(tǒng)中。
    對于受施工條件限制，無法寫入預置信息時，需按標準安裝電子信息標識，安排現場人員記錄標識的ID編號及對應環(huán)境深度及標記物屬性信息，與驗收資料共同歸檔。
    如果施工中發(fā)生線路變更，或其它特殊情況，如發(fā)現有圖紙上未注明的其它管線穿越等，要臨時增加布放電子標識器，應及時通知設計人員、質量監(jiān)督人員等，并在設計圖紙的相應位置上加以標注，且在電子標識信息記錄表中添加相關信息。
3.3 驗收
    根據施工圖紙和施工部門提交的《電子信息記錄表》驗收標識器埋設情況，使用探測儀表對每一個地下電子標識器進行驗證，讀取ID號與電子標識信息記錄表進行對照，確認記錄與實際是否相符。并用GPS給每個電子標識器定位，將坐標值記錄在電子標識信息記錄表中。如讀取到的電子標識器ID號與記錄不符，則必須將記錄中的條碼修改正確；若在圖紙所標位置未探測到電子標識器，則需按照施工規(guī)范重新埋設新的電子標識器并記錄下ID號。
    在確認所埋電子標識器的準確率為100%后，方可簽字驗收，電子標識信息記錄表作為驗收報告的一部分和竣工資料一同交與業(yè)主。做此項工作亦需要把責任落實到具體個人，否則不僅會對管線運行后的工作帶來不便，而且會對公司經濟上蒙受損失，更有甚者，可能會有可能因管線位置提供不準確，管線被破壞，產生不良的社會影響。
3.4 運營維護
    工程驗收竣工后，從燃氣管線的正常運維管理、工程補測、工程搶修以及管線管理等各個環(huán)節(jié)對管線的狀態(tài)進行管理，主要結合GPS系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)對管線進行正確定位查找。
    根據GIS系統(tǒng)詳細了解管線周圍環(huán)境情況，比如通過記錄了解管線的拐彎處、上下坡度以及燃氣管線周圍有沒有其他管線以及其他管線分布情況，避免開挖的時候產生不必要的麻煩。搶修、斷管接管后須在相應位置埋設電子標識器，并將相關信息輸入到電子管理系統(tǒng)中，同時要定期尋查線路，讀取沿線埋設的電子標識。如遇其它道路開挖施工，需確認是否有電子標識器被挖出，如發(fā)現此情況，則需重新埋設，并在電子管理系統(tǒng)中更改相應信息。運行維護人員應根據安裝電子信息標識的地下燃氣管線位置建立對應的后臺管理信息。
4 結論
   建立燃氣管線標識系統(tǒng)，并與GIS系統(tǒng)整合起來，對于今后調度、維護、施工、搶險等工作的順利進行，有重要作用。
    (1) 對于需要查清的管線，通過探測讀取的信息，根據計算機后臺管理系統(tǒng)能夠隨時查清所有燃氣節(jié)點坐標、埋深、管頂高程、材質、管徑、壁厚、防腐形式等信息，快速并正面的對燃氣管線圖紙記錄予以認證。
    (2) 在沒有圖紙記錄的情況下也能夠快速和正面地對地下燃氣管線予以辨識，幫助管線運行維護/搶修人員確切知曉地下設施的信息。
    (3) 利用最新探測成果，結合竣工圖紙資料，在GIS系統(tǒng)的基礎上，按照要求的格式錄入各種資料，建立完善先進的燃氣管網信息管理系統(tǒng)。
    (4) 能夠在極其惡劣的條件下保證精確而有效，從而減少事故、損失和避免重復勞動，從根本上防患于未然。
 
(本文作者：王傳惠1 曾慶勇2 1.港華投資有限公司 518026；2.廣州東永港華燃氣有限公司 510530)