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一种基于GIS的城市燃气管道风险管理系统论文

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一种基于GIS的城市燃气管道风险管理系统论文

论文摘要：基于GIS技术，设计了城市燃气管道信息和图层数据库，改进了国际上常用的风险评估法的对象，以管道的风险概率值作为风险指标评价方法的评分对象，分析了管道重大事故后果模拟模型等。最终构建了城市燃气管道风险管理系统的构架，并在基于MAPX的平台上实现了系统。

论文关键词：管道,风险管理,智能决策,事故模拟,构架

1引言

城市燃气管道是向市区供应生活用气、企业热源及化工原料的重要枢纽。管道发生的任何意外事故，都可能严重影响人们生产生活，甚至造成巨大损失，对城市燃气管道进行有效地风险管理极具有现实意义。研究管道的风险管理目的在于提供相关决策支持信息，供人们分析、判断、预防、决策参考，最终以最大限度地降低风险。

随着计算机应用的广泛深入，用户对决策支持提出了越来越高的`要求。由于国内城市燃气管道风险管理技术起步较晚，过去城市燃气管道风险管理技术多以风险评价为基础。这种单一的评价体系往往是以对大量静态数据进行分析、处理为依据。智能决策支持应用于管道管理方面的实例很少，为了提高城市燃气管道风险管理的科学性和有效性，在充分调研管道风险管理相关技术的基础上，详细设计系统的各个部分，最终构建城市燃气管道风险管理系统。

2风险管理系统数据库

数据库是数据库的重要数据资源，是模型库、方法库和会话系统的基础部分。管道风险管理主要涉及到两个最基本数据库：管道基本信息库、区域地理图层库。

2.1管道基本信息库

对管道进行风险管理，首要关注管道基本信息，因此必须建立相应数据库。“Pipelineriskmanagementmanual”中介绍了美国的管道指标标准评分体系，它是目前为止国际上较为通用的体系标准，它将影响管道事故可能性的成因分为第三方损坏、腐蚀、设计因素、误操作等4类。采用这一标准，对城市某区域管道进行分段编号，采集各管段相关数据（第三方损坏、腐蚀、设计因素、误操作指标等），并进行适当处理；建立管道基本信息库如表1所示。

表1管道风险指标信息库(注N：数值型)

管段序号

始节点坐标

末节点坐标

相对风险总值

三方损坏指标

腐蚀指标

设计指标

误操作指标

以四库系统为基础，建立基于GIS的城市燃气管道风险管理系统。

在GIS下，提供了一个交互良好的人-机界面，决策者通过人-机界面发布指令，由处理机调用四库系统，实现数据库管理、方法库调用、模型模拟、知识库查阅等功能。最终通过数据交换等方式将运行结果及状态传递到人-机界面，供决策者决策。该系统可以方便地诊断出管道“健康”状况、评价管道运行风险程度；并结合重大事故模拟过程，提出应急预案等。

以MAPX作为地理信息平台，采用Delphi开发工具，设计了城市燃气管道风险评价系统。该系统在某市管道管理中得到具体应用尝试，基本实现了管道风险评估的功能，且运行情况显示效果良好。图1为不同情况下管道火灾事故模拟状态。

图（a）风速风向(0)时泄漏

图（b）风速>0.5m/s风向(300)时泄漏

图1管道火灾事故模拟图

火灾模拟过程中，在图层界面上分别以不同颜色区域显示管道发生火灾点附近的死亡区、重伤区、轻伤区、感觉区。并在下面的信息框内显示燃烧物质信息、火灾区域信息，以及应急措施等。

5结论

本文为城市燃气管道的风险管理提供了一种灵活方便的、交互式的决策支持构架。主要特点是：(1)构建了管道信息和图层数据库；(2)探讨了一种新的管道风险指标评价方法，并设计了管道重大事故后果模拟模型；(3)在基于MAPX的平台上实现城市燃气管道风险管理系统。

参考文献

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 王凯全,邵辉.事故理论与分析技术[M].北京:化学工业出版社,2003.136-140.

4 荆平.地理信息系统设计与开发[M].北京:清华大学出版社,2011.124-168.

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