一種基于GIS的城市燃氣管道風險管理系統(tǒng)論文
論文摘要：基于GIS技術(shù)，設(shè)計了城市燃氣管道信息和圖層數(shù)據(jù)庫，改進了國際上常用的風險評估法的對象，以管道的風險概率值作為風險指標評價方法的評分對象，分析了管道重大事故后果模擬模型等。最終構(gòu)建了城市燃氣管道風險管理系統(tǒng)的構(gòu)架，并在基于MAPX的平臺上實現(xiàn)了系統(tǒng)。
論文關(guān)鍵詞：管道,風險管理,智能決策,事故模擬,構(gòu)架
1引言
城市燃氣管道是向市區(qū)供應(yīng)生活用氣、企業(yè)熱源及化工原料的重要樞紐。管道發(fā)生的任何意外事故，都可能嚴重影響人們生產(chǎn)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(xiàn)實意義。研究管道的風險管理目的在于提供相關(guān)決策支持信息，供人們分析、判斷、預(yù)防、決策參考，最終以最大限度地降低風險。
隨著計算機應(yīng)用的廣泛深入，用戶對決策支持提出了越來越高的`要求。由于國內(nèi)城市燃氣管道風險管理技術(shù)起步較晚，過去城市燃氣管道風險管理技術(shù)多以風險評價為基礎(chǔ)。這種單一的評價體系往往是以對大量靜態(tài)數(shù)據(jù)進行分析、處理為依據(jù)。智能決策支持應(yīng)用于管道管理方面的實例很少，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(diào)研管道風險管理相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，詳細設(shè)計系統(tǒng)的各個部分，最終構(gòu)建城市燃氣管道風險管理系統(tǒng)。
2風險管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫的重要數(shù)據(jù)資源，是模型庫、方法庫和會話系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分。管道風險管理主要涉及到兩個最基本數(shù)據(jù)庫：管道基本信息庫、區(qū)域地理圖層庫。
2.1管道基本信息庫
對管道進行風險管理，首要關(guān)注管道基本信息，因此必須建立相應(yīng)數(shù)據(jù)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(shè)計因素、誤操作等4類。采用這一標準，對城市某區(qū)域管道進行分段編號，采集各管段相關(guān)數(shù)據(jù)（第三方損壞、腐蝕、設(shè)計因素、誤操作指標等），并進行適當處理；建立管道基本信息庫如表1所示。
表1管道風險指標信息庫(注N：數(shù)值型)
管段序號
始節(jié)點坐標
末節(jié)點坐標
相對風險總值
三方損壞指標
腐蝕指標
設(shè)計指標
誤操作指標
X1
Y1
X2
Y2
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
以四庫系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立基于GIS的城市燃氣管道風險管理系統(tǒng)。
在GIS下，提供了一個交互良好的人-機界面，決策者通過人-機界面發(fā)布指令，由處理機調(diào)用四庫系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理、方法庫調(diào)用、模型模擬、知識庫查閱等功能。最終通過數(shù)據(jù)交換等方式將運行結(jié)果及狀態(tài)傳遞到人-機界面，供決策者決策。該系統(tǒng)可以方便地診斷出管道“健康”狀況、評價管道運行風險程度；并結(jié)合重大事故模擬過程，提出應(yīng)急預(yù)案等。
以MAPX作為地理信息平臺，采用Delphi開發(fā)工具，設(shè)計了城市燃氣管道風險評價系統(tǒng)。該系統(tǒng)在某市管道管理中得到具體應(yīng)用嘗試，基本實現(xiàn)了管道風險評估的功能，且運行情況顯示效果良好。圖1為不同情況下管道火災(zāi)事故模擬狀態(tài)。
圖（a）風速風向(0)時泄漏
圖（b）風速>0.5m/s風向(300)時泄漏
圖1管道火災(zāi)事故模擬圖
火災(zāi)模擬過程中，在圖層界面上分別以不同顏色區(qū)域顯示管道發(fā)生火災(zāi)點附近的死亡區(qū)、重傷區(qū)、輕傷區(qū)、感覺區(qū)。并在下面的信息框內(nèi)顯示燃燒物質(zhì)信息、火災(zāi)區(qū)域信息，以及應(yīng)急措施等。
5結(jié)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、交互式的決策支持構(gòu)架。主要特點是：(1)構(gòu)建了管道信息和圖層數(shù)據(jù)庫；(2)探討了一種新的管道風險指標評價方法，并設(shè)計了管道重大事故后果模擬模型；(3)在基于MAPX的平臺上實現(xiàn)城市燃氣管道風險管理系統(tǒng)。
參考文獻
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