数字化管道系统解决方案

数字化管道系统解决方案目录TOC\o"1-2"\h\u7171系统总体方案 1226441.1设计建设依据 1192411.2建设原则 2250861.3总体架构方案 3130151.4性能设计方案 465811.5运行环境设计 6195991.6系统安全设计 6252342管道数字化信息门户系统 8224582.1系统总体设计 8122202.2系统功能设计 10289943管道施工数据采集子系统 1286383.1系统总体设计 12174753.2系统功能设计 13280374管道完整性数据库管理子系统 29300984.1系统总体设计 2949164.2功能模块设计 30179514.3管线数据与地理信息数据的关联存储 50169805管道三维可视化展示子系统 5496045.1系统总体设计 54287945.2功能模块设计 54323136管道生产运营管理子系统 68257386.1系统总体设计 68124396.2系统功能设计 6816307应急管理子系统 82292987.1系统总体设计 82216137.2系统功能设计 83124278调绘 96307078.1调绘对象及内容 96104088.2调绘方式 97294888.3调绘方法 98269608.4补充说明 100系统总体方案设计建设依据本项目设计建设遵循以下依据：《国家安全生产应急平台体系建设指导意见》；《输气管道系统完整性管理》SY/T6621-2005；《长距离输油输气管道测量规范》SY/T0055-2003；《石油工程制图标准》SY/T0003-2003；《大比例尺地形图机助制图规范》GB14912-94；《石油地面工程设计文件编制规程》SY0009-93；《工程测量规范》GB50026-93；《全球定位系统(GPS)测量规范》GB／T18314—2001；《石油化工企业设备管道表面色和标志》SHJ43-91；《基础地理信息要素分类与代码》GB/T13923-2006；《1:5001:10001:2000地形图图式》GB/T7929-1995；《1：2000数字地形图数据交换格式要求》；《1：5000、1：10000、1：25000、1：50000、1：100000地形图要素分类与代码》GB/T15660-1995；《1：500，1：1000，1：2000地形图数字化规范》GB/T17160-1997；《1：50000地形要素数据规定》；《1：2000DGN数据分析与建库方案》；《计算机软件产品开发文件编制指南》GB/T8567-1988；《计算机软件需求说明编制指南》GB/T9385-1988；《计算机软件测试文件编制规范》GB/T9386-1988；《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-1990；《计算机软件单元测试》GB/T15532-1995。建设原则为实现上述本系统的建设目标，数字化管道系统建设遵循统筹规划、分步实施、先进适用的原则。具体表现如下：总体规划、分布实施、标准化的原则系统建设应遵循国家、行业、总公司及企业内部的相关标准规范，做到总体设计、总体规划、分步实施，实现业务系统和技术支撑系统的有机结合。实用性的原则采用国际先进的软件技术，结合国内外最佳实践，开发符合油气管道业务需求的数字化系统平台，解决其建设和运营期的业务问题，并且保证系统稳定性和易用性。可扩展性的原则系统具有很强的可扩展性，随着新管道工程的建设，系统数据库能够随之扩展；同时随着业务需求的增加、技术的进步，系统能够增加新的功能子系统、功能模块，从而满足业务的需求。可靠性与先进性的原则采用成熟、可靠的经过实际验证的技术和方案，从而保证数据采集的精度，以及系统的可靠性。在保证可靠、实用的前提下，选用成熟先进的成果和技术，通过技术改造与更新，保证系统5-10年内的先进性。兼容性的原则采用通用、开放的协议、数据格式、数据库类型从而保证系统的兼容性，保证系统的方便扩展和升级，同时考虑为其他系统提供接口支持。安全性的原则采用全方位的系统安全保障，从多系统一体化集成、单点登录、主机保护、访问用户身份识别、多级授权、病毒防护和入侵攻击检测等多方面保证数字化系统的安全。资源共享、互联互通的原则系统建设要注重系统的高效实用、充分整合已有的系统所需的各类资源，并建立有效机制实现资源共享、避免重复建设。应充分利用现有信息化成果，保护原有投资。重视过程管理的原则应针对油气管道的建设特点，考虑到工程建设的不可逆性，对数据采集、审核、质量管理、管理方法、技术支持等相关工作提出具体工作方案，确保质量合格。总体架构方案系统基于SOA架构设计，能够实现各系统标准化的统一管理，其内建的安全策略可以实现信息安全控制，保障服务的访问安全与运行质量。根据系统建设总体规划、建设目标和主要功能，系统选用技术架构作为系统实现的模式，系统能够满足以下技术要求：基于成熟技术与产品，系统稳定可靠；架构设计采用SOA技术架构，方便二次开发及对系统功能进行扩充；具有统一的集成架构：支持系统之间，系统与上级单位系统之间的互联互通、信息共享；能够实现多系统集成，成为一个中枢系统，通过门户提供统一登录入口；符合J2EE规范；采用APDM模型，统一数据库设计，实现二三维数据同步共享；以B/S架构为主实现大部分功能，以C/S架构为辅。基于对本期项目建设内容的理解，从系统应用架构角度来分解，本系统分为：访问服务、业务服务、通用服务、数据服务、对外系统接口服务和信息集成框架，如下图所示：系统功能架构访问服务：通过管道数字化信息门户提供统一的用户访问入口。在建设期，该模块主要提供工程建设的门户访问功能；进入运营期，该模块可提供面向生产运营、面向全公司的统一访问服务；业务服务：包括管道三维可视化展示子系统、应急管理子系统、管道生产运营管理子系统等三个业务应用系统；通用服务：该部分提供数字化管道系统普遍需要的流程管理服务和报表服务；系统集成框架（含数据库、统一服务接口）：提供各系统访问数据库、系统集成的服务；数据服务：通过数据采集与完整性数据库管理子系统，通过手工输入、表格输入、批量导入三种方式，采集管道全生命周期的各类数据，并提供数据编辑、查询、导入、备份、恢复等管理服务。性能设计方案系统将达到以下性能指标：采用成熟的三维引擎，三维展示效果逼真，运行流畅。能够支持脚本编程，支持所见即所得的编辑特性，支持细节层次优化渲染技术，支持室内渲染技术，支持大场景的渲染；系统支持WGS84、西安80、北京54等常用地理坐标系之间的数据转换，转换结果的精度不小于转换前数据精度；支持全球范围内多精度的DLG、DOM和DEM数据融合显示，数据过度平滑、色度均衡；系统支持对以下格式的管道地理信息数据进行读取和转换处理：bmp、jpg、img、tiff等多种DOM影像数据格式；tiff、txt格式的DEM数据高程数据；shp、e00、mif/mid等交换格式的通用地理信息DLG数据；dxf、dwg、dgn等设计数据格式。采用“语义级数据转换技术”，系统能够支持ArcInfo、MapInfo等二、三维地理信息标准交换格式数据的导入，导入后不导致数据精度损失；三维环境下超视距显示，屏幕显示距离≥真实环境中的100km；视野范围内模型数量≥10000个时，渲染速度≥25FPS；支持三维空间测量，包括地表、直线、投影距离测量，地表、投影面积测量，高度测量、坡度测量、方位测量以及沿管道距离测量等，测量精度不低于原始数据的精度。系统采用粒子系统技术，支持三维立体声音效果和动态光效，能够生动地表现火焰、烟、泄漏、消防水等效果；系统具有很强的健壮性：系统不轻易崩溃，具备对不同类型、规模的数据和使用对象都不能崩溃的特质，具有灵活而强有力的自我检测和恢复机制；系统提供数据完善的备份机制，以便在系统发生故障时能及时恢复；系统应具备在并发响应和交互操作的环境下保障数据的安全和一致性；充分考虑长输管线运行的特点，在保证系统安全的前提下采用开放性的系统结构，使系统在横向和纵向均具有扩展的余地；支持业务数据自定义和自定义管理：用户可以自定义相关业务数据，并对业务数据进行自定义分组管理，且分组数量不受限；系统操作响应时间：地图平均响应时间：地图加载时间≤100ms，地图绘点5000个时间≤600ms；数据库检索平均响应时间：简单条件检索时延≤300ms，复杂条件检索时延≤1s，重复查询时响应时间要快于第一次；支持二维、三维的切换显示，切换时间≤200ms。采用成熟的三维引擎，支持大场景的渲染；三维画面相机平移、旋转响应时间≤40ms，任意物件点选的响应时间≤100m；视野范围内模型数量≥10000个时，渲染速度≥25FPS；统一、严格的权限管理机制。各种使用权限所能调用的应用软件模块可按要求自由组合；系统支持工作流、表单、专题图、条件查询的自由订制；系统坚固性：应具备对不同类型、规模的数据和使用对象都不能崩溃的特质，以及灵活而强有力的恢复机制；系统有完善的数据备份机制，以便在系统发生故障时能及时恢复；在并发响应和交互操作的环境下，系统应具备保障数据的安全和一致性。运行环境设计服务器端运行环境如下：操作系统采用WindowsServer2003sp1及以上版本；数据库采用SQLServer2005标准版数据库。客户端运行环境如下：系统能运行于Ｗindows2000、WindowsXP及以上操作系统平台上；IE浏览器6.0及以上版本；显示器支持1024*768及以上分辨率；由于系统性能优越，数据处理速率快，因此对硬件要求不高，普通办公电脑即能正常使用本系统。系统安全设计数字管道系统的安全性是保证其正常的关键，它主要涉及网络硬件安全、数据传输安全、系统安全、应用安全、管理安全五方面的内容。网络硬件安全主要体现在对系统历史数据的管理维护上，必须保证数据可维护可恢复，一般采用双机热备、光盘备份等方式；数据传输安全确保数据在传输过程中不被截获；系统级安全确保整个系统中的服务器、客户端系统安全，防止病毒侵入，系统遭到非法访问，一般可通过防毒软件、入侵攻击检测及系统权限审计完成；应用级安全是指在系统使用中如何防止用户密码被他人盗取，防止非系统用户进入系统，确保用户只能看到自己使用范围内的东西；应用级安全一般采用权限分级、多级模块授权、身份认证等方式进行；管理级安全主要是通过加强管理，通过管理加强系统安全，如制定严格的操作规范、定期培训等方式，加强系统安全。管道数字化信息门户系统企业信息门户（EnterpriseInformationPortal，简称EIP），是专门应用于企业的互联网应用概念，是指在Internet的环境下，把各种应用系统、数据资源和互联网资源统一集成到企业信息门户之下，是企业内部员工、客户、合作伙伴访问企业应用系统的统一入口。其最突出的特性就是对信息交流的实时双向性的要求。通过企业信息门户解决方案可以快速构建企业信息门户，在企业原有应用的基础上，通过整合企业现有IT资源，保护原有的投资，真正实现“以员工为中心”的统一工作支撑平台，同时实现企业内外网、应用系统、各类信息和流程的统一，为员工提供更好的应用体验。通过企业信息门户解决方案的实施，可以使企业已有的信息资源得以更高程度的利用，具体价值表现在：可加强与客户、合作伙伴更紧密的关系，提高员工生产力，缩短创新的周期，使收益增加；通过高效地运营、更好的信息流和知识、一致的基础结构，使企业运营成本下降；通过访问更多有关信息和单点访问应用程序和协作工具，使员工工作效率得到提高，决策得以改善；通过更好的安全性和单点登录，更少的密码管理，达到更好的用户体验；通过共同的表达和一致的用户界面，使系统使用培训费用降低；统一的应用程序，可延长它们的生命周期，并可通过桌面和普及的设备等新方法访问它们。系统总体设计该系统主要由内容管理平台部分和门户展现部分构成。系统的底层应该由现有业务系统作为支撑，包括现有的业务数据库；然后应该由一个内容管理平台来整合并统一这些彼此孤立的业务系统，通过内容管理平台的统一数据整合与应用整合，内容管理平台可以将经过整合处理的数据发送到应用门户中，由门户系统来统一生成、管理不同的Web站点，向终端用户进行内容的展现。完整的企业信息门户系统的示意图可以如下所示：企业信息门户架构示意图底层数据信息存储底层是企业当前存在的各种专业系统及各种内容来源，包括文件系统、关系数据库系统、文本管理系统等，是企业内容管理及信息门户的内容的源泉。内容管理整合内容管理平台是整个企业信息门户中最关键与最重要的一环，是企业信息门户的基础。内容管理平台提供了实现异构信息源交换整合时，所遭遇的两个核心问题的解决方案：异构信息源的访问能够简便，快速地访问到异地异构的信息。无论信息源是何种信息，内容接口能适用于不同的数据或信息类型，可以是数据库的结构化数据、或是经过处理的文件、或是原始未经任何程序处理的数据流，都可以透过整合接口的沟通，进而达到统一管理的目的。但这只解决了异构信息的共享问题，要想将各种内容综合处理，组织成综合信息，必须依据工作业务流程，人员职责分工，应用系统种类等条件进行分类管理，以保障业务信息流动的保密安全性与有效性。整合信息的管理从异构的信息源找到的信息，到成为用户或应用系统可以使用的“成品”，是一段动态的整合过程。在过程中系统保持前端调用信息，后端信息源，及相关的元数据或索引数据的版本的一致性与统一性。企业在实现内容的处理时，会面临许多工作流程、工作方式或人员职责分工的调整，内容管理整合层中提供了弹性的工作流，能随用户与业务的需求，灵活改变工作流程的制定，以适应不可避免的不确定性与变动性。其中也包括功能测试、整合区、版本控制及回溯等管理功能。应用层应用层负责业务逻辑和信息功能的提供，包括各部门主要业务功能、各类文档系统管理、个性化管理、用户自助服务、公布栏和报表等。在经过内容管理整合层的处理之后的信息发布到应用层，依据终端用户及业务流程的需求，设定信息服务与使用的规则与权限。应用层是面向多层应用体系架构的中间层，业务系统可以直接访问其预先准备好的信息，如利用搜寻引擎来查询检索跨部门的相关业务数据；也能依据用户或商业需要进行二次开发，以实现各类平台客户端、浏览器和门户的访问。个性化、多渠道的门户表现面向企业信息门户的用户，我们提供不仅仅是企业门户网站单一的访问渠道，尤其是针对每天工作中对计算机依赖程度不高的非技术性用户，还可以依据用户与业务的需要，考虑采用其它方式，例如将一些整合后的数据，整合成为电子邮件或短消息的格式后，主动发给适合类型的用户。用户通过不同渠道所得到的信息，应该统一一致。同时应用设计应尽可能的考虑各种各样访问用户的具体要求和技术限制来提供友好的，有效的用户界面。安全服务和权限管理系统提供与数据安全、用户管理、访问控制相关的系统安全功能的支持。并且提供标准的统一用户认证，与用户单点登录支持。将繁琐的现有各系统彼此独立的系统管理与用户权限认证等功能进行整合，统一管理，简化系统间繁冗的相互关系。系统功能设计企业信息门户包括前台对外发布系统以及配置和维护系统，前台发布系统是项目对外展示的门户。系统要求风格简明，界面美观，功能分类清晰，符合公司的信息化建设总体要求，具体包括：基础功能单点登录：门户必将涉及多种应用的整合，包括OA系统以及各类业务系统等，系统提供了灵活的用户认证管理、实现用户应用的单点登录；权限管理：对用户进行分级，不同级别的用户被赋予不同的查询、修改等的操作权限。根据权限设置提供历史数据、资料的查询、借鉴、利用，构建企业知识交流与共享平台；索引搜索：建立搜索引擎，用户可以快速的查找自己感兴趣的主题内容；个性化设置：为丰富企业门户应用，提供了大量的预置应用功能可供客户选择，包括天气预报、常用资料、员工黄页、Web搜索等。协作与共享功能通知公告：发布最新的公司通知公告，并可下载各类公司规章制度；信息发布：发布管道建设、施工、运营期间的动态信息，是公司对外宣传的窗口，包括如下的内容：项目介绍：提供相关项目背景介绍、组织架构和领导介绍材料，相关规定、规范要求，办事流程等；项目公告：刊登项目周报、监理周报，以及其他的公告、通知；项目要闻：发布项目新闻、动态；项目风采：以图片的方式记录项目的全过程。项目服务栏目：数字化管道知识介绍及成果展示，提供系统软件、项目软件、常见工具、常见项目资料、施工标准、施工填报系统、用户手册的下载服务；信息反馈：接受各用户的反馈信息和建议；BBS：建立常见问题FAQ、系统讨论区等各个单位互动和交流的平台，为企业员工打造一个网上之家，可以充分讨论各种技术、工作、生活问题；与其它应用系统的集成：可与公司已上线的HSE门户主页集成或形成链路，并在未来的信息化建设过程中逐步扩充，最终实现与各个业务系统应用层面的集成。管道施工数据采集子系统系统总体设计管道施工数据采集子系统包含综合信息管理、施工数据采集、数据查询、统计报表、可视化进度、电子流程、数据质量检查、文件共享、系统管理维护等功能模块。总体结构图系统基于工作流平台，能满足录入、审核、批准发布、查询浏览等协同工作需求。系统与完整性数据库管理子系统、地理信息系统建立了接口，在完整性要求和符合总体文档编码的基础上进行数据的集中存储、统一质量规范。主体功能均采用B/S结构，同时为了适应工程现场的实际条件，也提供独立运行的数据采集填报子系统，可以在缺乏网络条件的情况下进行离线填报，然后上载数据。填报系统又分为Windows版和WindowsMobile版，后者可以运行于WindowsforPocketPC或WindowsMobile平台的PDA或智能手机，支持移动作业。施工管理系统的用户包括：施工数字化人员、监理工程师、业主、系统维护人员等。用户权限控制基于数据库管理系统和Windows域或ActiveDirectory的安全管理机制，Windows网络用户分配到个人，数据库用户和基于数据库用户的应用系统用户则根据功能角色来组织，二者建立映射，并实现单点登录。在此基础上实现用户对系统各部分内容（数据/功能）的访问控制，例如监理审核签署字段的读、写、更新能力等；还可以利用门户技术实现不同用户的内容区分和个性化组织。系统功能设计综合信息管理模块综合业务管理模块包括各参加单位信息、工程进度信息、文件信息管理、信息管理、采办管理、征地管理、图片管理、HSE管理等。各参加单位信息支持各标段、站场、阀室等承包单位及其合法的分包施工单位的施工日报、周报、月报的新建、填写、附件上传和内容导入等功能，并且可以对以上信息进行查询统计和打印输出，方便信息的传播与汇总，使业主详细地了解施工进度，便于对工程进行统筹控制。工程进度信息调用可视化进度模块，产生预定义的、常用的施工进度信息，快速显示于界面上，如下图所示：总体施工进度详细的进度信息，需到可视化进度模块中查询显示。文件信息管理支持文件的上传与文件相关信息的记录，对文件进行统一的归类与编码，方便以后查找。该文件的格式通常为PDF，经过设置后可以支持其他格式。种类可以包括设计文档、设计变更文档、合同等。可将文件的信息（文件元数据）通过文件共享模块发布，使经过权限认证的用户可以查询到文件的详细信息，根据此详细信息可以在线或下载这些文件。信息管理该部分可以通过电子流程模块查看常用的电子流程，公告、通知、会议纪要，并且可以发布公告、通知等信息，成为管道施工数据采集子系统门户信息的重要组成部分。具体的电子流程的定义与详细查看则在电子流程模块中操作。采办管理物资的采办调拨必须通过项目管理的物资管理模块进行，即对钢管、弯头、设备、材料等物资必须通过完整的计划-（招投标）-采购-检验-入库-调拨等一系列的管理过程，同时在施工填报系统中，能够查询和追踪的设备、物资信息。图表显示钢管来源、类型及调拨情况，特别是对冷弯、热煨、压重块、收发球筒等重点管材设备查询、库存情况查询显示；查询任意钢管、设备的具体状态，库存，调拨还是已经焊接；数据质量校验，根据填报结果以及库存和调拨情况，校验数据填报结果是否准确，保证同一个钢管只能被调拨到一个标段，也只能被焊接在同一标段。征地管理征地类型分为以下9类：临时征地（永久用地），地面附属物，三穿（公路，铁路，河流），水土保持，林地补偿，文物、保护区，电杆、通讯迁移，管道、电缆，其他补偿（工业区，搭界），此9类可能要分别签订不同的合同，也有可能在一个合同里面，并且针对的行政级别单位也不相同，现在以县为单位去征地，可能在一个县里同一个类型也要签订多个合同，征地的基本要求是可以人工查看一个行政区域的影像图作统计用来检查监理或其他单位上报上来的征用地物是否有很大的偏差所以现在准备对征地按照这9类建立9个表，9个表里面记录跟征地图的中线挂钩是通过这9张表里面的行政区名称来匹配，而他们本来是否属于同一合同征用的是用合同号来匹配的。集成线路和场站设计数据，集成基础地形图数据；集成土地利用和基准地价数据；集成土地权属数据；辅助生成征地清单和表格；管理征地电子档案；可视化显示征地进度、范围、实际费用、预测费用等；结合填报显示征地台帐及图表；提供查询、分析（包括缓冲区、叠加运算等空间分析）、汇总功能；可以根据选线方案模拟征地费用测算，提供方案优选参考。由于征地工作涉及的协调关系较复杂，具体处理方式也可能各不相同，系统要具有适应能力，能够灵活地标注和统计。HSE管理分单位、分类型管理在线工作人员的健康档案，进场时间等信息；HSE事件的管理、跟踪、查询、统计；报表显示HSE报表。数据采集填报模块数据采集填报模块是管道施工数据采集子系统的主要功能模块，是该子系统的业务基础。在充分考虑到现场网络条件和施工条件的实际情况下，数据填报具有两个C/S和B/S两种模式，都可以完成数据的填报工作。B/S填报是在线模式，C/S填报是离线模式，在填报完毕后通过数据上传可以一次性的将相关数据全部上传到服务器，由于数据审核是需要多方面协调，因此数据审核流转全部为B/S模式。如下图为数据审核的要求和业务流程：数据填报流程施工数据采集管理模块体系结构施工数据采集填报模块包含前台施工数据采集、后台施工系统配置，以及施工数据上载三个部分。其软件结构图如下图所示：施工数据采集填报软件结构图数据采集填报模块按专业分为线路工程、穿跨越工程、伴行路工程、水工保护工程、阴极保护工程等，分别提供数据填报流转、进度管理与查询统计、系统管理等子模块。主体功能均采用B/S结构，同时为了适应工程现场的实际条件，也提供独立运行的数据采集填报子系统，可以在缺乏网络条件的情况下进行离线填报，然后上载数据。上载数据包括FTP连接，数据验证，流程建立以及数据传输几个步骤完成数据的上传。在线填报模式数据填报基于工作流技术，可以自由配置上报流程及节点，因此可以根据项目要求进行自由配置。实现施工记录和管理表格的网上填报和流转审批；数据填报界面如下图所示：数据填报记录每条记录的上报时间、审核时间、最后修改时间，如下图所示：修改与删除已完成工作详细时间记录监理可以将一条记录标志成不符合项，退回要求修改，如下所示：监理处理审批与其他模块建立接口，导入管号、防腐号、以及其它设备编号以供统一调用，避免编号不一致和冲突的问题；无损检测实现检测指令的网上下发，以避免施工单位填报焊口编号、检测单位填报编号、检测指令规定检测编号不一致的问题；数据可导出到管道可视化展示子系统，通过可视化分析手段检验数据质量，发现的问题反馈给QA部门处理。离线填报模式为了适应工程现场的实际条件，也提供独立运行的数据采集填报子系统，可以在缺乏网络条件的情况下进行离线填报，然后上载数据。上载数据包括FTP连接，数据验证，流程建立以及数据传输几个步骤完成数据的上传，如下图所示：初始化操作数据导入数据上传数据查询模块全库查询功能根据上报数据进行全数据库任意字段的数据查询，可通过单关键字查询，也可以通过多字段组合进行查询。一般的全库查询，效率上会受很大影响，但是经过多年研究，是该部分的效率整整提高了两倍，完全能够满足用户的需求，不至于等待过长时间。设计资料查询按照设计专业和设施名称查询相关信息进行查询，并且可以进行关联查询，大大方便了用户，是过去靠脑力记忆得到的大量关联信息，现在通过该功能便可以轻松实现。根据查询到的设计资料名称、存储位置等信息，可以十分方便地进行数据的下载或在线阅览。工程进度查询实现了计划进度管理图表生成和显示、监理进度和质量报表、不符合项统计。计划进度管理导入工程项目管理生成的总计划，手工添加月计划，照选择的标段、专业或工序、日期段等信息自动从数据库读取最新的进度，对比图表显示，用Excel生成和显示整体报表和详细数据量（分标段、分工序、分不同的工程类型），根据计划对采办资产、实际使用资产进行预估计，以预估报表显示。监理进度与质量报表分为进度、质量两大类，下面再分线路、站场、阀室、储气库工程和无损检测报表。不符合项统计提供不同类型错误的分标段、分类型错误查询，并提供线路、站场、阀室、储气库、无损检测Excel报表。各种报表展示某标段的各工序工程进度情况一览图月度完成工程量对比分析参加单位信息查询模块可以根据标段、专业或工序、日期段等的划分，查询出参加单位的名称、最新联系人、企业资质、进场人数等信息，也可以通过单位名称进行模糊查询，得到以上信息。基于图形查询该部分功能要通过与GIS系统的功能接口来实现，将现场上报的测绘数据，经过填报审核等程序上传数据中心，填报的信息开放给GIS系统，GIS系统在地图上选择相关兴趣点或是范围，查询出该位置处或范围内所有要查询的相关要素的属性，并且要素高亮显示。统计报表模块根据各种查询条件生成特定的报表，图标等信息，供相关人员进行查看与分析，了解项目实施的总体情况和详细情况，报表界面如下图所示：报表界面报表图形电子流程模块项目管理型文件如指令、审批文件、会议追踪、其他电子表单等进行流程化管理，针对每种项目管理性文件制定相应的流程，与系统的权限管理相结合，使每个登录进系统的人员都可以看到自己要处理的电子文档，并且可以追踪文档的来源和提交人，并且以可视化流程图的方式查看整个文档的流转过程。数据质量检查模块地理信息系统具有直观性、空间性、可视化等特点，属于数字管道的支撑平台，因此地理信息系统可以显示基础地理信息和管道专业数据、可以定制查询部分专业数据，见第八章论述管道地理信息系统；而同时地理信息系统特有空间分析和拓扑能力则是检查施工数据采集质量的重要工具。多角度显示和查询管道进度信息；施工数据展示引用地理信息系统可以显示基础地理信息和管道专业数据、可以定制查询部分专业数据；施工数据查询显示和查询各专业数据位置及属性信息；局部专业数据显示打印出图。根据设计中线与填报数据，直观的展示施工进度；整体进度专题展示（绿色部分为完成工作）不同时期施工进程对比分标段展示工作进展情况，可以利用柱状专题或者饼状专题来对比每个标段彼此对比以及本标段某工序完成进度对比。（图中柱状图表示各标段一次检验合格率对比，饼图表示了各标段焊接完成比例）各标段焊接完成比例施工采集数据质量检查。包括施工过程采集数据与设计数据对比，采集数据逻辑性校验，比如施工长度（焊接、回填等工序）、坐标位置的校核。利用GIS进行数据质量校验文件共享模块该模块根据系统用户权限的配置，可以对颁发文件、审定文件进行上传和下载，方便用户对文件查看的需求，使文件能够共享，需要说明的是不具备权限的用户不能使用文件的上传和下载功能。系统管理维护模块系统管理与配置包括分部分项工程的组织配置、管理表格配置、业务流程配置、用户管理与权限配置、数据传输接口、数据字典管理等。分部分项工程的组织：建立统一的工程组织结构添加、修改、删除工程并配置添加、修改权限；不同工程下再分目录（可以分专业）组织表格。如将穿越分为大型穿越、与线路共用等；有图片的表格可以链接到相应的图片。数据表格和工程文件配置：各类填报表格或查询统计报表的配置字段级的访问权限配置表格的分类组织业务流程配置：图形化配置业务流程，编辑流程的属性配置业务流程的权限配置业务流程配置图用户管理与权限配置：添加、修改、删除用户分类添加、修改、删除各类用户属性及权限用户映射配置数据传输接口：从其它系统存取的数据，需要编写传输接口保证数据正常操作数字字典管理：查询、添加、修改和删除数据表中字段及描述信息查询、管理数据表的分类及说明管道完整性数据库管理子系统管道完整性(PipelineIntegrity)是指：①管道始终处于安全可靠的工作状态；②管道在物理上和功能上是完整的，管道处于受控状态；③管道运营商不断采取行动防止管道事故的发生。④管道完整性与管道的设计、施工、运行、维护、检修和管理的各个过程是密切相关的。管道的完整性管理PIM(PipelineIntegrityManagement)定义为：管道公司通过根据不断变化的管道因素，对油气管道运营中面临的风险因素的识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内，建立以通过监测、检测、检验等各种方式，获取与专业管理相结合的管道完整性的信息，对可能使管道失效的主要威胁因素进行检测、检验，据此对管道的适应性进行评估，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行的目的。管道的完整性管理在管道的生命周期内有着非常重要的作用，从提高管理水平方面，使生产运行管理规范化、程序化，再从深化管理模式方面，实现IT技术与生产管理相结合，最终与国际管道管理的技术接轨，实现管道完整性管理的全过程。数据是信息的载体，信息是数据的内涵，要想实现管道的完整性管理，必须拥有完整、准确的数据作为支撑，所以建立一个完整性数据库管理系统，管理从管道设计、施工、运营等整个生命周期的数据是十分必要的。系统总体设计管道完整性数据管理是一项十分庞大而复杂的工作，必须对该系统的建设做出详细的分析，给出完整、可行的解决方案。下面从需求分析和体系结构上加以阐述。完整性数据管理子系统是面向管道数字化整个生命周期的，包括设计阶段、施工阶段和生产运营阶段。每个阶段的数据都要进行录入和管理，基于以上的观点，制定了完整性数据库管理子系统的总体设计，如下图所示：完整性数据库管理子系统的总体设计将整个完整性数据库管理子系统划分为五个功能模块：设计资料管理模块、施工数据采集管理模块、设备数据管理模块、竣工资料管理模块和运营期完整性数据管理模块。本子系统采用APDM数据模型来管理复杂、海量管道数据。APDM基于ESRIGeodatabase技术，包括核心（Core）和备选（Optional）两大部分，核心部分相当于一个模版，目标是提供一系列的核心对象及其属性，来描述和有效地处理里程线性定位，再加上一组核心的抽象类，为绝大多数管道要素提供分类；备选部分则根据行业最佳实践提供了若干管道设施的模型。功能模块设计管道完整性数据库管理子系统的功能模块总体划分为两部分：一部分是管道完整性数据库管理，负责对管道设计阶段、施工阶段和生产运营阶段数据进行导入、存储、检索、关联查询，对管道全生命周期的数据进行管理与维护；另一部分是管道风险信息管理，功能包括管道风险等级管理、管道风险因素管理、管道风险评价方法等。管道完整性数据库管理建立的管道基础数据库应可以导入、存储、检索、关联查询管线全生命周期的重要数据。所涉及的数据按照类型可以分为文档、图纸和表格数据，根据数据类型，对管道完整性数据库建立的过程软件进行了设计，其软件的工作流程如下图所示：管道完整性数据库管理软件工作流程软件基于工作流平台，能满足录入、审核、批准发布、查询浏览等协同工作需求。系统与文档管理系统、地理信息系统建立了接口，在完整性要求和符合总体文档编码的基础上进行数据的集中存储、统一质量规范。模块总体上采用B/S结构，用户不用安装专门的客户端，只要有网络浏览器即可，既减轻了系统部署的工作量，也降低了系统维护的费用。根据管理的内容，将管道完整性数据库管理划分为设计资料管理模块、施工数据采集管理模块、设备数据管理模块、竣工资料管理模块和运营期完整性数据管理模块。设计资料管理模块设计资料管理模块用于存储工程设计过程中产生的多种结果资料，通过将各种资料的分类管理，统一为工程建设期的项目管理及日后的运营管理服务。设计资料数据内容设计资料管理模块管理的内容包括：设计文档：包括立项论证报告、可研报告、设计任务书、设计委托合同、设计说明书、选线踏勘报告、设计方案修改文件、设计规范及标准；设计图纸：包括管线线路走向图，穿跨越点平面图、穿跨越点立面图、站场平面布置图等；设计数据：包括管线总里程、管道规格、管材钢号、管材化学成分、管材机械性能、制管厂家名称、设计输压、设计数量、管道设计埋深、腐蚀裕量、管线外防腐等级、防腐材料技术指标、阴极保护方案、阴极保护站间距离、设计保护电位、沿线土壤理化性质等。设计资料管理模块功能说明该模块的功能说明如下：首先对系统使用人员的权限进行配置，对各个角色人员的工作流程进行定制，不同角色的人员具有不同的权限，工作内容和工作流程也有所差别（该部分的详细说明详见施工数据采集管理模块）；由于设计资料的文档数据，用户（数字化实施单位）通过FTP技术，上传到文档资料库，并且填写关于设计资料的详细信息存储于中心数据库中，Excel表格数据，则根据格式要求，将其录入到本地离线数据库（如Access）的相应表格中，然后在上传到通过FTP将离线数据库上传到服务器中进行自动解析与相应处理，最后录入到中心数据库中。监理单位或数字化实施单位对所填报上传的内容进行审核，若不合格则通知上传用户重新检查后将准确的结果填报上传到系统中。若审核合格，则对所上传的内容进行目录整理，即归档入库，然后将文件的存储位置，通过相应的技术手段自动更新到所填报的中心数据库里，并且一一对应关联；有了以上的数据积累，就可以对填报的结果进行查询统计，并将结果打印输出。此外，可以通过归档所填写的文件存放地址，进行文件的下载。经过以上步骤，便可以实现设计资料的管理工作，为以后的应用，提供一个可靠的数据基础。施工数据采集管理模块施工数据采集管理模块是管道完整性数据库管理子系统建设主要模块，通过该模块采集管道工程施工过程中的重要数据，与管道可研、勘察、设计及投产试运行数据一起构成建设阶段的管道完整性数据库。施工数据采集数据内容施工数据包括管道施工过程中，按照数据的载体分为文档、图纸和数据表格等，其具体内容如下表所示：文档数据：包括施工委托合同、施工单位资质证明、施工组织设计、焊接试验报告、管材出厂证明、施工技术标准；图纸数据：包括主要包括施工进度搭接图、穿跨越点施工平面布置图；数据表格：此部分内容较多，具体内容如下表所示。施工数据采集内容数据种类详细项采办数据钢管、弯头信息及防腐信息等施工数据焊口探伤比例、焊口X射线照相比例、焊口修补比例、焊管期间的日平均气温、强度试验压力和严密性试验压力、焊口焊接记录、焊口返修记录、补口记录、穿跨越施工记录、隧道施工记录、阀门安装记录、牺牲阳极埋设记录、水工保护施工记录、三桩埋设记录、阴保桩埋设记录、套管施工记录等检测数据试验介质、防腐层检漏记录、阀门试验记录、清管检查记录、试压检查记录、强制电流参数测试记录、牺牲阳极参数测试记录等以上数据对数字管网的建设起着至关重要的作用，应认真采集、填报，严格审核，确保数据的准确性、真实性，更好地为管道数字化工程服务。施工数据采集管理模块功能说明数据采集与质量控制完整性数据采集是面向项目中线路工程、穿越工程、站场工程、通信工程、外电工程、伴行路工程、阴极保护工程、水工保护工程等技术数据的采集、上报、校验、审核与发布。数据采集基于工作流技术，可以自由配置上报流程及节点：实现施工记录和管理表格的网上填报和流转审批；数据填报界面如下图所示：数据填报记录每条记录的上报时间、审核时间、最后修改时间；监理可以将一条记录标志成不符合项，退回要求修改；与设备管理/物资调拨模块建立接口，导入管号、防腐号、以及其它设备编号以供统一调用，避免编号不一致和冲突的问题；无损检测实现检测指令的网上下发，以避免施工单位填报焊口编号、检测单位填报编号、检测指令规定检测编号不一致的问题；数据可导出到管道可视化展示子系统，通过可视化分析手段检验数据质量，发现的问题反馈给QA部门处理。为了适应工程现场的实际条件，也提供独立运行的数据采集填报子系统，可以在缺乏网络条件的情况下进行离线填报，然后上载数据。上载数据包括FTP连接，数据验证，流程建立以及数据传输几个步骤完成数据的上传。数据查询与统计查询统计模块实现了计划进度管理图表生成和显示、监理进度和质量报表、不符合项统计。计划进度管理：导入Excel计划、手工添加月计划、自动从数据库读取最新的进度，对比图表显示，用Excel生成和显示整体报表和详细数据量（分标段、分工序、分工程类型），根据计划对采办资产、实际使用资产进行预估计，以预估报表显示，如下图所示：施工进度查询入口计划情况工程整体进度监理进度与质量报表：分为进度、质量两大类，下面再分线路、站场、阀室和无损检测报表；监理质量报表不符合项统计：提供不同类型错误的分标段、分类型错误查询，并提供线路、站场、阀室、无损检测Excel报表。数据错误检查无损错误检查设备数据管理模块设备数据管理在工程建设阶段就采集管道设备、设施的基础数据，实现设备数据从设计、采办、安装、调试的过程跟踪数据和设备的技术资料、图纸数据库的建立。设备数据内容设备设施所涉及到的数据包括：分离设备、过滤设备、压缩机设备、传动设备、起重设备、车船设备、容器设备、泵类设备、管道设备、阀类设备、制冷空调设备、发电机、电动机、变压器、断路器、配电装置、避雷器、自控测量仪器仪表、电气就地盘柜、仪控装置、办公信息设备等。设备数据管理模块功能说明该模块的功能说明如下：首先对系统使用人员的权限进行配置，对各个角色人员的工作流程进行定制，不同角色的人员具有不同的权限，工作内容和工作流程也有所差别（该部分的详细说明详见施工数据采集管理模块）；由于设计资料是以文件的形式存在的，系统用户（业主或数字化实施单位）将设计资料通过FTP技术，上传到文档资料库，并且填写关于设计资料的详细信息存储于中心数据库中；采办部门将设备的采办信息收集齐全，按照软件模块的相关表格进行信息填报，若有相关文档或图纸，则以附件的形式，一起上传，并存储于文档库的指定文件夹，等待审核检查；安装、调试数据同采办数据一样，分结构化和非结构化两种，安装、调试工作单位派专人，将产生的数据按照系统要求，及时填报上传；监理单位和数字化实施单位分别对所填报上传的内容进行审核和检查，若不合格则通知上传用户重新检查后将准确的结果填报上传到系统中。若审核和检查合格，则对上传的文档、图形等进行目录整理，即归档入库，然后将文件的存储位置，通过相应的技术手段自动更新到做填报的中心数据库里，并且和填报的数据内容所一一对应关联；有了以上的数据积累，就可以对填报的结果进行查询统计，并将结果打印输出。此外，可以通过归档当时所注定的文件存放地址，进行文件的下载。经过以上步骤，便可以实现对设备数据的管理工作，为以后的应用提供一个可靠的数据基础。竣工资料管理模块竣工资料管理模块用于存储公司管道工程的各类竣工资料，通过将这种资料的分类管理，统一为工程建设期的项目管理及日后的运营期管理服务。竣工资料内容竣工资料是管道施工结束后将所有的资料进行整理、归档，以便对整个施工过程进行评价审核，竣工资料的内容如下表所示：竣工资料内容竣工资料的分类编码序号文件材料题名大类小类1企业资质文件11企业资质111评标结果通知书112企业法人营业执照113组织机构代码证114税务登记证115法定代表人证明书116建筑业企业资质证书117施工企业资质证书118建筑企业安装安全资格证书119质量管理体系认证书1110压力管道许可证1111消防工程施工资格证书1112分包单位资质报审表12施工合同、协议2施工管理文件21施工方案211施工组织设计及批复施工技术方案及批复212穿越施工方案213顶管穿越施工方案214管涵穿越施工方案215大开挖加套管穿越施工方案216管沟开挖及回填施工方案217定向钻穿越施工方案218小型河流穿越施工方案219鱼塘、水塘穿越施工方案22试压方案221水压试验方案222穿路试压方案223定向钻穿越试压方案23加工技术方案231冷弯管加工技术方案24阀室施工方案和试压方案241线路截断阀室施工方案242线路截断阀室预应力砼管桩施工方案243线路截断阀室试压方案25来往管理文件251工程技术文件报审表252建设单位管理文件一览表253监理单位管理文件一览表254监理指令及回执一览表255业主的请示报告及回复256竣工文件编制说明3通用文件31工程管理通用文件311工程说明312开工报告及批复313竣工报告及批复314工程交工证书319交工项目表3110交工主要实物量表3111交工主要设备及容器表3112技术交底记录、纪要3113图纸会审记录3114施工前技术交底记录3115设计变更通知单明细表3116设计变更通知单3117工程变更申请单明细表3118工程变更申请单32质量管理文件325单位工程质量综合评定表326分部工程质量等级汇总表327分部工程质量评定表328工程质量保证资料核查表3219焊口射线探伤综合报告3220焊口超声波探伤综合报告3221合格焊工登记表33材料设备通用文件331主要设备及备品备件交接清单332设备、大型构件联合检验记录333设备开箱检查记录334设备检验记录335甲供材合格证、质量证明书汇总表336甲供材合格证、质量证明书337自购材合格证、质量证明书汇总表338自购材合格证、质量证明书339构件合格证汇总表3310构件合格证3311现场防腐补口材料合格证汇总表3312防腐成品管出厂合格证3313原材料检验（试验）报告明细表3314原材料检验（试验）报告4施工记录文件41管沟411管沟开挖施工验收记录412管沟复测记录42管道421管道埋深抽查记录422管道施工记录43防腐补口431管道防腐补口施工记录432防腐补口剥离强度试验记录433防腐绝缘层电火花检测记录44回填441特殊地段管沟回填记录46清管试压461管道清管记录462管道试压记录45穿越、构筑物、防护措施451管道工程隐蔽检验记录452顶管穿越检查记录453水平钻穿越管道就位检查记录454管道穿越工程隐蔽检验记录455管道构筑物施工检查记录456水工保护施工记录457隐蔽工程检查记录47三桩与竣工测量成果471管道里程、转角、测试、标志桩埋设记录472竣工测量成果表473管线标志桩编号、坐标、各标志对应的轴线里程474线路标记详细信息475管线翻山穿将的起始点和终点位置476沿线进出支线连接点的位置477沿线通过地带的小地名477历史事故修复点的准确位置477管线拐弯点的位置坐标48加工记录481弯管加工汇总表482弯管加工记录49阀室施工纪录491工艺安装492电气493通信494仪表施工记录5HSE文件51分册511HSE合同512HSE作业计划书513HSE作业指导书514HSE作业检查表515应急预案516HSE培训计划、记录517HSE月报表518HSE管理工作总结52许可证521穿越许可证522地貌恢复合格证6施工总结61分册611工程施工概况612施工特点613施工组织分工614施工形象进度615主要实物工程量616主要材料消耗与节超情况617预制加工618主要技术经济指标619竣工6110HSE管理情况6111未完工程及遗留问题6112经验教训及整改意见7竣工图8施工照片9报告911施工总结报告912工程结算报告913工程质量评审报告914投产试运行报告921业主方验收证明竣工资料管理模块功能说明该模块的功能说明如下：首先对系统使用人员的权限进行配置，对各个角色人员的工作流程进行定制，不同角色的人员具有不同的权限，工作内容和工作流程也有所差别（该部分的详细说明详见施工数据采集管理模块）；由于竣工资料是以文件的形式存在的，所以施工单位由专人将竣工资料通过FTP技术，上传到文档资料库，并且填报关于设计资料的详细信息存储于中心数据库中；监理单位和数字化实施单位分别对所填报上传的内容进行审核和检查，若不合格，则通知上传用户重新检查后将准确的结果填报上传到系统中。若审核合格，则对所上传的内容进行目录整理，即归档入库，然后将文件的存储位置，通过相应的技术手段自动更新到所填报的中心数据库里，并且一一对应关联；有了以上的数据积累，就可以对填报的结果进行查询统计，并将结果打印输出。此外，可以通过归档所填写的文件存放地址，进行文件的下载；该模块还可以根据设计资料、施工数据资料、设备设施资料等进行竣工资料的辅助生成，在生成前，根据项目的实际要求，对各种竣工资料的格式进行定制。经过以上步骤，便可以实现竣工资料的管理工作，为以后的应用，提供一个可靠的数据基础。运营期完整性数据管理模块工程建设期建设的管道完整性管理所需的极限数据，在管道进入到运营期，数据还应根据管道现场情况进行及时的更新维护，此外，还有部分数据是管道运营期产生的，也需要维护，导入管道完整性数据库。运营期完整性数据内容运营期的数据包括：设备的维修维护数据、检测数据、阴极保护数据、运行数据和线路管理数据。它们的详细内容如下表所示：运营期完整性数据内容数据种类详细项设备维修维护数据预防性维修记录、故障维修记录、应急抢修记录及工单等检测数据裂纹检测数据、凹陷、金属损失、缺陷簇数据、材料缺陷、机械损伤、内检测标识点、内检测结果、密间隔点位检测、电流电位梯度测量数据、外腐蚀测量、埋地管道探测仪读数及泄露等阴极保护数据强制电流阴极保护读数、牺牲阳极阴极保护读数、辅助阳极线、连接器、连接电缆、接线点、牺牲阳极、阳极地床、地床设备、阴保电源及排流装置等运行数据规定的最大、最小压力、气质、流量、高后果区及运行压力等线路管理数据巡线事件及处理记录、第三方施工、建筑物占压及路权等运营期完整性数据管理模块功能说明该模块的功能说明如下：首先对系统使用人员的权限进行配置，对各个角色人员的工作流程进行定制，不同角色的人员具有不同的权限，工作的内容和工作流程也有所差别（该部分的详细说明详见施工数据采集管理模块）；由于运营期完整性数据是以结构化数据形式存在的，业主的运营部门指派专人将运营期数据离线或在线填报的方式，填报到中心数据库中，其中离线填报是通过FTP技术，将本地数据库中的数据发送到中心数据库中；业主单位相关部门指派专人对上报的运营期数据进行审核，若不合格，则通知上传用户重新检查不妥之处，并将准确的结果填报上传到系统中。若审核通过，则在中心数据库中进行记录、存档；有了以上的数据积累，就可以对填报的结果进行查询统计，并将结果打印输出，根据指标和经验仅能够判断运营是否正常，对管道运营进行评估。经过以上步骤，便可以实现运营期完整性数据的管理工作，为以后的应用，提供一个可靠的数据基础。管道风险信息管理基于管道完整性数据库内存储的管道本体属性数据、空间地理数据、高分辨率影像图等各种数据，管理管道建设、运维过程中产生或持续存在的风险信息，可以将管道风险等级和危害影响范围综合管理与展示，提供与管道内检测数据接口，可对内检测数据进行记录和处理。主要系统功能包括管道风险等级管理、管道风险因素管理、管道风险评价方法等。内检测数据处理管道内检测是通过现代检测技术，检查管道内的各种缺陷，以及确定缺陷位置。管道的内检测是由安装了检测装置的清管器、外部定位磁盒以及相应的软件系统组成。油气长输管道上广泛采用的内检测方法是漏磁法和超声波法。现代内检测技术已经与GPS和GIS相结合，GPS技术可以将所检测到的缺陷位置进行精确定位，而GIS技术则是将检测技术与地理信息技术有效结合，使业主可以对管道运行、维护进行桌面化管理。一般通过内检测可以获得如下精确数据和结果：管线内部壁厚的整体损失情况；管线内部的几何形状；管线内底部壁厚的损失情况；局部腐蚀的点腐蚀情况；管线焊缝的腐蚀情况；管线的弯曲弧度；管线的泄露情况；管线内壁存在裂纹情况；长输管线的整体弯曲情况。通过内检测配套的软件可以将所有数据输出成EXCEL表格，管道数字化信息系统根据这些表格的格式，指定相应的规则，然后把所有表格通过管道风险信息管理模块将这些表格数据导入到完整性数据库当中，进行处理、应用与分析。该模块中，可以将导入的以明码坐标形式的属性数据转换成空间图形数据，经相应的坐标变换后，存储在空间数据库中。得到的内检测结果数据可以在GIS系统中的到展示与应用：数据叠加，查看管道位移（如下图所示）数据叠加开挖定位，查看管道数据及地理环境（如下图所示）开挖定位管道缺陷分类展示，报表定制输出等。管道风险评价方法风险评价技术在现代安全管理中占有重要位置。石油天然气工业及油气管道系统风险评价的方法有很多种，目前应用的有30~40种。每种方法有其适用的范围和应用条件，其评价推理过程、所得到的结果，评价所需的资料、数据等方面有所不同。需要根据评价对象的特点，要求的评价目的及投入的资源等综合衡量，选择合适的安全评价方法。常用的评价方法有：安全检查表（SafetyChecklistAnalysis，SCA）；事故树分析（FaultTreeAnalysis，FTA）；道化学火灾、爆炸指数评价法；蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价法简介；油气管道风险评分方法（EST）。本模块现在油气管道风险评分方法，这是美国学者W.Kent提出的管道风险评分方法又称专家评分法（EST）是以风险的数量指标为基础，对管道事故发生的概率和事故后果的严重程度按权重分配到各个危害因素，逐项评分，再将两者进行组合，得到管道的相对风险数。由于它较全面地考虑了管道实际危害因素，集合了大量事故统计数据和操作者的经验，所得结论可信度高；有避免了对事故概率等数据的要求，方法便于掌握和应用，在过去十几年中得到油气管道风险评价普遍采用。管道风险因素管理管道风险信息管理模块提供对管道风险因素的管理，风险因素的来源有两种：一是从完整性数据库里抽取相应的风险信息，这些风险信息是由其他子系统产生；二是直接通过管道风险信息管理模块录入的风险因素信息。这些管道风险因素共同为管道风险评价提供相应的参数，增强评价结果的可靠性。管道风险因素如下表所示：管道风险因素指标及评分依据指标类指标项目指标范围评分依据第三方损坏(0~100分)管道最小埋深0~20分按管道不同埋深人类活动情况0~20分按人口密度情况管道地上设备0~10分按地上设备的防护、标识情况OneCall系统0~15分OneCall系统的效率、可靠程度等公共教育0~15分沿线居民安全教育、安全意识高低线路情况0~15分沿线标志的清楚程度巡检频率0~15分巡线频率及有效性腐蚀指标(0~100分)管道设置0~5分套管、支架等环境腐蚀环境类型0~10分环境的化学成分、温度、湿度防腐层/检测0~5分防腐层质量、应用、检测及维修质量产品腐蚀性0~10分产品腐蚀性强、弱或无腐蚀性内部腐蚀性0~10分注入防腐剂、内防腐层、清管等阴极保护0~8分阴保参数符合要求、运行及检测情况防腐层情况0~10分图层种类、质量、施工、检验及修复情况土壤腐蚀曾0~4分按土壤电阻率大小分级服役时间0~3分按管道使用年限其他埋地金属0~4分管道周围152m内埋地金属出现次数交流感应电流0~4分管道周围有无高压交流电源及保护措施应力腐蚀0~5分根据存在拉应力、腐蚀环境、钢材类型管地电位测试0~6分管地电位的检测密度及频度闭区间勘察0~8分测值分析及计划维修情况内检测设备0~8分内检测情况及检测间隔的年数设计指标(0~100分)管道安全因素0~20分钢管实际厚度与计算厚度的比值系统安全因素0~20分管道设计的最大允许操作压力与运行中实际操作压力之比值疲劳0~15分管道应力变化幅度和交变循环次数水击与防护0~10分水击产生超压的可能性及防护措施情况系统水压试验0~25分按水压试验压力与最大允许操作压力的比值及试压的间隔时间土壤移动情况0~10分因地震、滑坡、泥石流等引发的土壤移动的可能性大小及监测情况误操作指标(0~100分)危险意识0~4分可能的最大允许操作压力0~12分安全系统0~12分材料选择0~2分检查0~2分检测0~10分材料0~2分连接0~2分回填0~2分处置0~2分保护层0~2分规章0~7分SCADA/通讯0~5分毒品检查0~2分安全规程0~2分检测与调查0~2分培训0~10分防止误操作设施0~7分文档0~2分维护计划0~3分维护章程0~10分管道风险等级管理管道的风险属于低、中等还是危险，需要与风险指标比较后得出。本模块中对风险等级的评定采用风险指标数值。管道相对风险数在0~47.5之间为高风险区，47.5~82.5之间为中等风险区，82.5~100之间为低风险区。在各方面危害因素评分中，都可将各个评分项目划分为“属性”与“预防措施”两类，其中只有后者为可变因素。为了降低管道风险，改善安全性能，一般只能从可变因素项目中作出努力。这可以知道经营者有的放矢地采取降低风险措施。在模块中，根据设置，将管道划分为不同的管段，每个管段都根据风险因素进行评价，得出相应的风险等级。在地图上，用不同颜色绘制管段，以代表不同的风险等级。此外，该评价的结果和可以作为制作应急预案的参考，针对不同管段的风险等级和类型制定相应的应急预案，为管道的安全生产服务。管线数据与地理信息数据的关联存储数据模型是数据库的基础，由其是管道完整性数据库这样庞大而复杂的数据集合，更应该有一个良好的数据库模型作为支撑，这样才能更好的存储和管理数据。为了使管道数据与地理信息数据关联存储，在此我们特意选择了APDM模型作为管道完整性数据库系统的数据模型，建立线性参考系，将基础地理数据、管道本体数据空间数据和属性数据、相关文档、其他属性数据等，统一建立于APDM模型之上。APDM模型建库主要APDM对象APDM是基于ESRI公司Geodatabase技术的长输管道模型。它包括核心（Core）和备选（Optional）两大部分，核心部分相当于一个模版，目标是提供一系列的核心对象及其属性，来描述和有效地处理里程线性定位，再加上一组核心的抽象类，为绝大多数管道要素提供分类；备选部分则根据行业最佳实践提供了若干管道设施的模型。主要APDM对象为：核心对象：中线控制点（ControlPoint）、里程区间（StationSeries）、站场（Site）、公司（Company）、管道线路（LineLoop）、子系统（SubSystem）；主要设施对象：站列（StationSeries）、标志物（Marker）、测试桩检测（Inspection）、附属物（Appurtenance）、套管（Casing）、涂层（Coating）、热煨弯头（Elbow）、消防/公安（Fire/Police）、地理范围(GeographicRange)、风险点（Incident）、穿越/跨越/地下障碍物(LineCrossing/OverheadCrossing/UndergroundObstruction)焊口、钢管、冷弯管（Blend）、补口（Sleeve）三通、水库/放空区（Reservoir/Vent）。模型修改与定制APDMV4.0以微软公司Visio格式提供了APDM模型的逻辑模型，在建模之前应对模型进行修改、定制，具体内容如下：子类型的定义：将父类复制，新的类就是子类型，删除其中不需要指定默认值和值域的属性字段、将SubTypeCD字段的构造型删除、设置其初始值，删除标记值中的geometryType\hasZ\hasM；用SubType构造型的连接线连接父类和子类型，或者拷贝已有的子类型连接线后修改；在树中将子类型（这时候是与父类平级的类）拖入所属的子类型大类中，例如Operations_SubTypes，这时图上的类名显示就会带上Operations_SubTypes::的前缀，再编辑其别名。然后设置显示选项显示属性、不显示连线名称和构造型。关系类的定义，特别是M:N型的关系，用已有的同类关系复制得到；其中M:N关系要同时定义一个同名的类，定义外键字段。在实施APDM的时候，超过255字符的字段，例如RemovedPoint和RemovedLine中的字段，必须修改UML物理模型以满足数据库的规定，这些改动应当做好文档记录。UML导出Visio引入了XML元数据交换(XMI)格式用于将UML图表转换为ESRIGeodatabase。以下步骤介绍了如何安装XMI导出器（XMIExporter）到Visio并用它生成给ArcCatalog模式向导使用的XMI文件。过程描述步骤如下：复制ArcGIS安装文件夹…\CaseTools\Utilities下的ESRIXMIExport.vsl文件，粘贴这个文件到Visio安装文件夹…\Visio11\1033；下载来自微软公司网站的文件XMIExprt.exe；确认文件已经被下载而且被解压，然后粘贴文件XMIExprt.dll到Visio安装文件夹的…\Visio11\DLL位置。这个文件是针对Visio，而XMIExport.dll是针对Visio的；启动Visio专业版；选择工具菜单，再选择options按钮；选择Advanced页，点击FilePaths…按钮；点击浏览按钮增加文件，浏览到Visio安装目录，选择...\Visio11\1033；确认选择，关闭Options对话框；为使更新有效，重新启动Visio；在Visio中打开位于APDM4.vst；检查完XMI文件以后，可以用ArcCatalog的模式向导生成一个地理数据库（Geodatabase）。生成地理库用Customization将CASETool添加到工具条或菜单上。选择要生成模型的数据库或ArcSDE连接，则CASETool会变为可用，执行并选择在Visio中导出的文件。线性参考系的创建与维护针对长输管道工程的实际情况，开发线性参考系（LRS）功能。按照APDM设计的线性参考系数据结构，其创建与维护功能要求程序能够读取用户给定的外业测绘的中线成果表，创建ControlPoint（中线控制点）和StationSeries（里程区间）要素，以及对这两个核心LRS要素的更新。更新维护功能要求能够整体更新和部分更新。其中部分更新由用户指定需要更新的里程区间和该里程区间的新中线成果表，由程序完成该里程区间的ControlPoint和StationSeries要素的替换。计算控制点里程：可以选择一个里程区间或一整条线路进行计算；里程区间管理：对里程区间的编辑、合并、分割功能；计算其他设备里程：按照空间坐标或者指定的桩号+偏移值来计算设备的里程值。平面坐标与线性里程的互相换算该模块提供平面坐标与线性里程的互算和显示功能，包括供其它模块调用的公共基础函数和用户交互功能。用户使用鼠标点击中线，计算并显示目标点位的线性里程，同时提供该线性里程的标注功能；提供对话框给用户，由用户输入平面坐标或线性里程，由平面坐标计算目标点位的线性里程、偏移方向和偏移距离，或由线性里程计算目标点位的平面坐标；对原有的坐标动态显示或输入方式加以扩展，允许切换显示为线性里程；在需要准确输入坐标的地方，允许采用线性里程方式。例如空间查询或坐标定位。线路目录的管理在APDM模型中，LineLoopHierarchy（线路层级结构）、LineLoop（线路）和StationSeries（里程区间）三个要素实现了对管网的线路、里程区间等层级的划分，形成了一个树状的层级体系结构，例如干线、支干线、支线等，我们称之为线路目录。由于里程区间与线路之间的逻辑关系，初始建库的时候，需要在中线数据入库的同时构建该线路目录；建库之后或者管道系统运营过程中也可能对该线路目录进行修改；使用LRS进行线性定位的时候需要调用该线路目录。线路目录模块主要实现包括LineLoopHierarchy、Line和StationSeries在内的线路目录的显示和编辑。线路目录显示功能要求程序能够显示线路目录供用户选择，并在显示时能够检测出线路目录的逻辑错误，保证三个表的数据一致性。线路目录的编辑以StationSeries要素的LineLoopEventID、SeriesOrder、FromSeriesID、ToSeriesID等字段，以及LineLoopHierarchy和Line表格为主要编辑内容。线路目录模块还提供快速定位工具。快速定位工具视图线性定位根据用户给定的里程在图上定位，把该段里程区间的管道中线高亮显示出来。线性定位窗口管道三维可视化展示子系统系统总体设计管道三维可视化展示子系统功能模块及与其它子系统间关系如下图所示：管道三维可视化展示平台系统总体结构从图中可以看出，管道三维可视化展示平台是以硬件设施为基础，以地理信息数据库、实时数据库、专业数据库等信息为数据中心，以管道三维可视化展示为平台，接合外部系统接口为上层应用打基础。功能模块设计地理信息查询与管理在已建设GIS的基础上搭建新版本的管道GIS，其主要建设内容如下：二维GIS系统功能；三维展示；二三维一体化管理。二维GIS系统功能二、三维信息系统操作功能是整个系统的数据操作基础，在整个系统中我们可以合理地组织和显示各种地理空间信息，包括：地图背景信息（矢量地图、栅格图等）、关心的重要地物或设备信息（道路信息、敏感对象等）、各类管道设施信息、其它附属信息（设计区域、管理区域等），通过图形化、简单化地操作这些设备对象，直观可视地为用户提供所需的各种功能信息：包括工作区管理、系统登录、主界面、视图管理、窗口管理、地图浏览、符号化与专题图、基本数据查询、基本空间分析等功能，以及数据编辑功能