一種基於GIS的城市燃氣管道風險管理系統論文

　　論文摘要：基於GIS技術，設計了城市燃氣管道資訊和圖層資料庫，改進了國際上常用的風險評估法的物件，以管道的風險機率值作為風險指標評價方法的評分物件，分析了管道重大事故後果模擬模型等。最終構建了城市燃氣管道風險管理系統的構架，並在基於MAPX的平臺上實現了系統。

　　論文關鍵詞：管道,風險管理,智慧決策,事故模擬,構架

　　1引言

　　城市燃氣管道是向市區供應生活用氣、企業熱源及化工原料的重要樞紐。管道發生的任何意外事故，都可能嚴重影響人們生產生活，甚至造成巨大損失，對城市燃氣管道進行有效地風險管理極具有現實意義。研究管道的風險管理目的在於提供相關決策支援資訊，供人們分析、判斷、預防、決策參考，最終以最大限度地降低風險。

　　隨著計算機應用的廣泛深入，使用者對決策支援提出了越來越高的`要求。由於國內城市燃氣管道風險管理技術起步較晚，過去城市燃氣管道風險管理技術多以風險評價為基礎。這種單一的評價體系往往是以對大量靜態資料進行分析、處理為依據。智慧決策支援應用於管道管理方面的例項很少，為了提高城市燃氣管道風險管理的科學性和有效性，在充分調研管道風險管理相關技術的基礎上，詳細設計系統的各個部分，最終構建城市燃氣管道風險管理系統。

　　2風險管理系統資料庫

　　資料庫是資料庫的重要資料資源，是模型庫、方法庫和會話系統的基礎部分。管道風險管理主要涉及到兩個最基本資料庫：管道基本資訊庫、區域地理圖層庫。

　　2.1管道基本資訊庫

　　對管道進行風險管理，首要關注管道基本資訊，因此必須建立相應資料庫。“Pipelineriskmanagementmanual”中介紹了美國的管道指標標準評分體系，它是目前為止國際上較為通用的體系標準，它將影響管道事故可能性的成因分為第三方損壞、腐蝕、設計因素、誤操作等4類。採用這一標準，對城市某區域管道進行分段編號，採集各管段相關資料（第三方損壞、腐蝕、設計因素、誤操作指標等），並進行適當處理；建立管道基本資訊庫如表1所示。

　　表1管道風險指標資訊庫(注N：數值型)

　　管段序號

　　始節點座標

　　末節點座標

　　相對風險總值

　　三方損壞指標

　　腐蝕指標

　　設計指標

　　誤操作指標

　　以四庫系統為基礎，建立基於GIS的城市燃氣管道風險管理系統。

　　在GIS下，提供了一個互動良好的人-機介面，決策者透過人-機介面釋出指令，由處理機呼叫四庫系統，實現資料庫管理、方法庫呼叫、模型模擬、知識庫查閱等功能。最終透過資料交換等方式將執行結果及狀態傳遞到人-機介面，供決策者決策。該系統可以方便地診斷出管道“健康”狀況、評價管道執行風險程度；並結合重大事故模擬過程，提出應急預案等。

　　以MAPX作為地理資訊平臺，採用Delphi開發工具，設計了城市燃氣管道風險評價系統。該系統在某市管道管理中得到具體應用嘗試，基本實現了管道風險評估的功能，且執行情況顯示效果良好。圖1為不同情況下管道火災事故模擬狀態。

　　圖（a）風速風向(0)時洩漏

　　圖（b）風速>0.5m/s風向(300)時洩漏

　　圖1管道火災事故模擬圖

　　火災模擬過程中，在圖層介面上分別以不同顏色區域顯示管道發生火災點附近的死亡區、重傷區、輕傷區、感覺區。並在下面的資訊框內顯示燃燒物質資訊、火災區域資訊，以及應急措施等。

　　5結論

　　本文為城市燃氣管道的風險管理提供了一種靈活方便的、互動式的決策支援構架。主要特點是：(1)構建了管道資訊和圖層資料庫；(2)探討了一種新的管道風險指標評價方法，並設計了管道重大事故後果模擬模型；(3)在基於MAPX的平臺上實現城市燃氣管道風險管理系統。

　　參考文獻

　　1 Liu Jun,Wang Xin.Study on risk evaluation intelligent decision support system of urban gas pipeline[C].3rd International Conference on Innovative Computing Information and Control,2008:p 4603789.

　　2 Muhlbauer K Went.Pipeline risk management manual(2nd Edition)[M].Houston USA:Gulf publishing company,2001.184-189.

　　3 王凱全,邵輝.事故理論與分析技術[M].北京:化學工業出版社,2003.136-140.

　　4 荊平.地理資訊系統設計與開發[M].北京:清華大學出版社,2011.124-168.