数字管道的技术与应用

第24卷第4期油气储运00e00综述数字管道的技术与应用孙齐(中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司)孙齐:数字管道的技术与应用,油气储运,2005,24(4)1~2摘要在“数字地球”理谂成为热点之后,其概念被越来越多地应用于各个领域,数字管道即来源于这一概念。阐述了数字管道所涵盖的广义信息与系统,讨论了构建数字管道的4S技术及业务系统组成,提出了建设数字管道是在信息化社会下,我囯油气管道建设的必由之路主题词数字管道技术建设应用境、社会、经济等各个复杂系统信息进行数字整合并数字管道的概念集成的应用系统,并在可视化条件下为技术人员和管理人员提供支持和服务。其表现形式是一个管道数字管道的概念源于数字地球。19年美国综合信息系统前副总统戈尔提出了数字地球( Digital Earth)的概念,引起了全球的关注。数字地球已成为世界科学二、构建数字管道的关键技术技术界的热点之一。数字管道就是在数字地球这概念的基础上产生的构筑数字管道的主要支撑技术有"遥感(1999年,在美国马里兰大学数字地球研讨会 sensing,RS)、全球定位系统( global positioning上大多数学者同意将数字地球定义为:“数字地球 system,GPS)、地理信息系统( geographic informa是地球的虚拟表示,能够汇集地球的自然和人文信 tion system,GlS)、网络和多媒体技术及现代通讯息,人们可以对该虚拟体进行探查和互动”。引申而等。其中关键技术是4S(RS、DCS、GPS、GlS)技术。来,数字管道可以定义为:“数字管道是管道的虚拟1、遥感技术(RS)表示,能够汇集管道的自然和人文信息,人们可以对遥感技术是通过在飞机、卫星、航天飞机等遥感该虚拟体进行探查和互动”。按照这个定义数字管平台上,安裝光学、红外、微波等遥感器,远距离地接道应当被视为一个空间性、数字性、集成性三者融合收电磁辐射信息。这些信息以数字方式记录,再经的系统,汇集了管道的各类信息、网络系统、软件系微波传输到遥感地面接收站,经处理后制成遥感磁统等。简言之数字地球是信息技术和地球科学支记录产品或遥感影象模拟胶片、像片等,提供给用户持的虚拟的地球模型,而数字管道是数字地球在油使用气管道设计、建设、运行及管理决策范畴的应用。它2、数据收集系统(DCS综合集成了计算机图形学、人机交互技术、传感与测该技术也称"遥测",它将在地面上的定位观测量技术、仿真、人工智能、微电子等科学技术站中国煤化工器接收到的物理量数字管道通过收集全方位、多分辨率、三维空间经CNMH⑦数据发射至卫星上的的、覆盖于管道沿线及周边的大量地理信息,并使用数据接收器,再经中继卫星或通讯卫星,集中传输到基于地理数学模型的高级决策系统对管道资源、环地面遥测接收站,经处理后制成规范的数据表格提1001元方捕区安德路16号洲际大厦电话:(10)8488639油气储运2005年供给用户使用。遥感信息模型中计算岀的数据,需上。管道运行管理系统是一个多个系统汇集起来的要遥测数据验证,遥感信息模型中的地理参数同样复合系统,其中包括了前两个阶段产生的竣工系统需要对遥测数据运用概率统计最终确定也包括 SCADA子系统、销售子系统、管道资源管理3、全球定位系统(GPS)子系统等。如果说遥感、遥测能够对被测对象做到定性、定数字管道系统要实现这些子系统的数据交换和量的话,GPS则能够对被研究的对象做到定时、定共享,同时还要保证各子系统的信息安全性。位。GPS具有全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能,能够为各类用户提供精确的四、数字管道的应用前景三维位置、三维速度和一维时间的信息,而且具有良好的抗干扰和保密性能。遥感、遥测的定量精度要数字管道是信息化的管道,是一个完整的管道靠GPS定位的精度予以保证。信息模型。它把有关管道上每一点的所有信息,按4、地理信息系统(GIS)地理坐标加以整理,然后构成整条管道的信息模型。该技术就是在计算机软、硬件支持下,通过系统通过它可以快速地、形象地完整地了解管道上任何建立、操作与模型分析,对空间相关数据进行采集点、任何方面的信息,从而实现“信息就在指尖上”操作、分析、管理、模拟和显示,并采用地理模型分析的理想。从数字管道所包含的主要内涵来看它是方法,适时提供多种空间的动态的地理信息,为地理个扩展了的、全方位的、高速的、网络化的管道综研究和地理决策服务而建立起来的计算机系统合信息系统。4S(RS、DCS、GPS、GIS)技术均是通过卫星传据报道,西气东输冀宁联络线为我国首条数字输到地面是数字管道信息采集的必要手段,其中输气管道,该管道采用4s技术及计算机和多媒体技DCs也可在地面上通过微波或无线电中继站来传术等高科技手段通过对管道设施、沿线环境、地质输。GIS是地面处理图像、图形、数据、属性的计算条件、经济、社会、文化等各方面的信息在三维上有机软件系统。基于GS系统的数据及信息的集成机整合,实现可视化条件下的设计。在设计中采用和共享,构建了处理管道信息的数字管道。4S技术,使冀宁联络线具备了建成数字管道的基础数据库。事实上,只有将数字技术应用到管道建设、数字管道的业务系统组成以至投产后的运营管理之中,使得数字信息具有历史连续性,才能成为完整意义上的数字管道数字管道包括了管道勘査设计系统、管道建设数字管道技术将极大地提高勘探设计水平,实项目管理系统、管道生产运营管理系统三个组成部现科学、规范的项目施工管理体系和运行管理体系分。其核心是管道信息数据库的建设。数字管道技术是确保管道建设安全、优质、管道勘査设计系统包括了地质勘査子系统、线高效的管道工程的手段,是通过可视技术实现科学路设计子系统、阴极保护子系统、工艺设计子系统、规范的管道管理的手段,从而提高管道安全生产水土建设计子系统、总图设计子系统等等。而各子系平。从QHSE体系上,通过数字管道技术的运用,统所产生的信息包括管道周边人文、地理、气象、水将有助于减少管道建设以及运营管理中对环境的破文、地质、勘测、遥感信息、各专业二维、三维设计图坏、对人员健康的危害及事故安全隐患,建设绿色纸、文件,以及设备材料信息等,这些信息组成了设管道。计信息数据库管道建设项目管理系统包括设计管理、施工管续发YHE字化信自化是我国管道建设可持中国煤化理、物资管理、进度管理、费用管理、文控管理、NMHGQHSE管理等内容。在管道建设期间,数字管道系(收稿日期:2004-09-21)统更重要的作用体现在进度、物流以及费用的管理编辑:刘春阳