李安軍(中石油管道有限責任公司西部分公司，新疆 烏魯木齊 830013)

0 引言

輸油氣管道高后果區(qū)的管理是管道完整性管理的重要組成部分之一。管道事故會對人員、環(huán)境和社會造成重大不良影響，特別是在管道高后果區(qū)，管道通常處于人口密集、重要設施密布或環(huán)境敏感區(qū)域，會加劇事故的嚴重性[1]。因此，高效的高后果區(qū)管道事故后的應急管理尤為重要。高后果區(qū)管理需要收集詳細的管道和周圍環(huán)境的基本信息，增加了管理難度[2-3]。為了實現(xiàn)高效管理，帥義等開發(fā)了基于B/S架構的管道完整性管理系統(tǒng)[4]，可以有效識別高后果區(qū)，完成管道的風險評估和完整性評價。劉加濱等開發(fā)了基于智能視頻監(jiān)控和氣體監(jiān)測的一體化預警平臺[5]。王曉霖等采用Oracle數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺[6]，對管道的相關信息進行分類，共分為設計、檢測、運行、環(huán)境和評價等五類數(shù)據(jù)，然后統(tǒng)一進行分類和整合，規(guī)劃數(shù)據(jù)庫結構。史建峰等基于APDM模型規(guī)范了管道數(shù)據(jù)的采集和分類方法[7]，進一步提高了數(shù)據(jù)管理的規(guī)范程度。楊振宇等建立了維搶修數(shù)據(jù)庫[8]，對管道及周圍環(huán)境的基本信息、管道運行參數(shù)及維搶修資源等相關數(shù)據(jù)進行了整合，豐富了管道完整性評估的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。但當前對管道高后果區(qū)的管理主要集中在風險管控，缺乏事故發(fā)生后的應急管理。本文建立了管道高后果區(qū)管理數(shù)據(jù)平臺，在整合管道和周圍環(huán)境等基本信息的基礎上，在數(shù)據(jù)庫中增加了應急處理預案、應急資源分布和救援等功能模塊，可以在事故發(fā)生后快速查詢事故處理所需的信息和資源，使救援人員快速掌握救援所需的信息，降低事故的影響范圍和程度。

1 系統(tǒng)總體設計

當前管道高后果區(qū)的管理主要是以預防為主，通過對高后果區(qū)管道風險的識別和評估，預測、預防管道事故的發(fā)生，從而將管道運營的風險水平控制在合理、可接受的范圍內(nèi)。但管道事故一旦發(fā)生，高后果區(qū)的應急處理效率在減少事故影響范圍、降低損傷和傷亡程度上起著關鍵性的作用。高后果區(qū)管理的基礎是掌握管道及其附屬設施、周圍環(huán)境、地貌地勢、居民設施、建筑等基本信息。在此基礎上，為了提高事故發(fā)生后的響應速度，還應制定應急預案、掌握應急物資的分布和救援、撤離線路。因此，按照GB 32167—2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》中的規(guī)定收集高后果區(qū)利益相關方信息，并將應急預案、應急資源和救援等信息融合到平臺數(shù)據(jù)庫中，進一步完善了管道高后果區(qū)管理數(shù)據(jù)平臺的功能。其核心功能包括：高后果區(qū)查詢、管廊分析、應急預案、逃生通道、離線導航的內(nèi)容。突出的特征為在事故發(fā)生后高后果區(qū)綜合信息的查詢和調取、事故影響范圍的分析、應急和救援信息的快速調用。

管理數(shù)據(jù)平臺基于.Net FrameWork4.0和ARCGIS ENGINE 10.2環(huán)境架構，將Mdb高后果區(qū)空間數(shù)據(jù)庫進行打包，通過ADO.NET直接調用空間數(shù)據(jù)進行查詢定位，同時將高后果區(qū)相關MXD專題圖加載到地圖上顯示，最后打包為EXE文件進行安裝部署?？蓪崿F(xiàn)信息與數(shù)據(jù)的快速安裝部署及應用。由于平臺基于C端構架設計，無需聯(lián)網(wǎng)運行，可以確保數(shù)據(jù)庫中的管道基本參數(shù)、文檔信息和地圖影像資料的安全性。

2 核心功能模塊

2.1 高后果區(qū)查詢

高后果區(qū)管理的基礎是對區(qū)域內(nèi)基礎信息的掌握。因此，在建立數(shù)據(jù)庫前，進行了詳細的數(shù)據(jù)采集和屬性調繪。采用內(nèi)外業(yè)相結合方式開展數(shù)據(jù)采集工作，內(nèi)業(yè)主要以資料收集為主，外業(yè)主要以無人機航飛與RTK測繪相結合的方式為主。數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括高后果區(qū)范圍內(nèi)的管道、管道附屬設施及各類地物地貌要素。結合影像數(shù)據(jù)，開展高后果內(nèi)的屬性調繪工作，包括水系及附屬設施、居民地及設施、交通及附屬設施、管線及附屬設施、境界、地貌和土質、植被、地名調繪、人口分布等九大類要素，并將這些信息分類儲存在數(shù)據(jù)庫中。

在高后果區(qū)管理和事故處理過程中，可以根據(jù)管線名稱、高后果區(qū)等級、高后果區(qū)編號、高后果區(qū)描述等條件，快速定位、查找管道的基礎信息及對應的圖形信息。并可以實現(xiàn)“一區(qū)三圖”，即顯示高后果管理區(qū)的線畫圖、示意圖和影像圖，可以直觀的了解高后果區(qū)的所有相關信息。

2.2 管廊分析

在管道發(fā)生事故后，可以在平臺上迅速確定管廊緩沖區(qū)，并在地圖上標識出緩沖區(qū)的起止位置及受影響的區(qū)域范圍，并提供受影響人數(shù)、戶數(shù)、周圍環(huán)境、以及所屬區(qū)域負責人等關鍵信息，如圖1所示。這種模式可以快速評估出當前事故對人員、環(huán)境和社會的影響范圍，為應急處理的快速響應和安全精準地救援提供重要的參考。

圖1 高后果區(qū)管廊分析界面

2.3 應急預案

管理數(shù)據(jù)平臺整合了各高后果區(qū)的應急預案，用戶可以根據(jù)需求上傳或下載高后果區(qū)相關的專項預案、綜合預案、現(xiàn)場處置方案等文件。在管理和事故后處理過程中，用戶可以查詢到各條管線對應的應急預案文件。同時，管理數(shù)據(jù)平臺還為管線匹配了應急資源相關信息，方便用戶掌握應急資源，提升管理和事故后處理的效率，降低事故影響范圍。

2.4 逃生通道

管理數(shù)據(jù)平臺將整個高后果區(qū)范圍內(nèi)的所有地形地物繪制成圖，將道路、建筑物、大型地物進行統(tǒng)計，分析出應急路線，利用調繪的道路寬度、通向和地形狀態(tài)整理制訂出是否適合作為應急路線，如圖2所示。根據(jù)上述信息制定消防通道、消防設施、醫(yī)療物資、醫(yī)療設施及撤離措施。當調用這項功能時，界面上會高亮顯示逃生通道，并指向人員安全集結點。方便救援人員在第一時間提供安全有效的援助，減少人員傷亡。

2.5 離線導航

圖2 高后果區(qū)逃生通道界面

管理數(shù)據(jù)平臺提供了兩種方式實現(xiàn)維搶修中心至高后果區(qū)的路由導航功能，分別為選擇要素方式和坐標拾取方式。選擇要素方式是通過選擇起點和終點下拉菜單中任意信息實現(xiàn)路徑分析；坐標拾取方式是在地圖界面任意抓取起點和終點位置坐標可實現(xiàn)路徑分析。經(jīng)過路徑分析后的導航信息可以產(chǎn)生百度地圖或高德地圖二維碼，用手機APP掃描相應的二維碼可實現(xiàn)離線導航功能。該功能只能在手機端APP進行路由導航，實現(xiàn)利用手機掃描二維碼的靈活方式，通過手機導航快速定位搶修點和選擇應急路徑。

3 結語

基于C端架構開發(fā)了輸油氣管道高后果區(qū)管理數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)了現(xiàn)場多部門，多用戶獨立訪問，滿足了高后果區(qū)管理實踐應用需求，提高了高后果區(qū)管理效率。平臺通過數(shù)據(jù)收集和整理，建立了詳細的高后果區(qū)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中不僅詳細記錄了管道、環(huán)境和社會等基本信息，還整合了應急預案、應急資源、救援、地圖等信息，在事故發(fā)生后，可以通過軟件查詢功能迅速調取救援所需的所有信息，進一步提升了高后果區(qū)事故后處理的效率和能力。隨著高后果區(qū)管理技術的不斷發(fā)展，今后可以從GIS智能決策、大數(shù)據(jù)分析等方向對系統(tǒng)進行進一步完善，提高系統(tǒng)的智能化水平。