专利名称：地下燃气管网安全评估系统的制作方法
技术领域：
本发明属于燃气管道的风险管理技术领域，特别是涉及一种基于穆氏模型的燃气管道风险评估方法。
背景技术：
随着石油、天然气管道的不断铺设，油气输送管道的风险管理已经引起了全世界的广大关注，计算机软件业的不断发展，将管道的风险管理以计算机软件的形式进行已经成为了一种趋势。
管道风险评估技术是30多年前在国外发展起来的一项新型管理技术，国内在这方面的研究主要针对油田的油气管线和长输管线，对城市埋地燃气管网的研究尚鲜有报导。另外发达国家的评估技术不适合中国国情。本发明将借鉴国外先进技术，结合具体实情，建立完整的地下燃气管网安全评估体系，以实现“跟踪检测——安全评估——计划性修复”的目标。将煤气泄漏抢险是被动的应急维修方法，变为主动的安全评估体系管理模式。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种功能齐备且便于管理的地下燃气管网安全评估系统。
为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下一种地下燃气管网安全评估系统，设置有燃气管道风险评估数据库及风险评估算法，实现燃气管道风险评估的自动化管理，管理系统包括数据库维护模块、数据管理模块、评估记录管理模块、评估记录分析模块、管道图形数据模块、C扫描数据管理模块、权重调整模块。
上述技术方案中，所述数据库维护模块对系统的数据库进行管理和维护，并对登录系统的用户进行控制。
所述数据管理模块对数据库中的数据进行查询、定位和修改，同时提供用户自定义添加或删除风险评估字段及字段的权重值的输入接口。同时不同城市的用户可以根据本城市燃气管道的实际情况，通过输入接口自定义添加或删除风险评估字段，并自定义各字段的权重值。修改后的权重值直接纳入风险评估算法中。
所述评估记录管理模块用于添加、删除、定位和查找对管段进行风险评估的评估记录，并提供用户浏览和输出记录。每对一条管段进行风险评估，数据库中便会把有关这条管段的评估记录记录下来，以供以后的分析之用。
所述评估记录分析模块对数据库里的评估记录进行分析，包括管道维护费用分析、评估记录图表分析、与标准记录的比较以确定管道的风险高低和需维护的环节。
所述管道图形数据模块对燃气管道的属性表和属性进行维护，并用风险值标注管道，设置图层是否可选及实现图形与属性数据之间的相互查询，还对管段进行编辑、分段，并利用管道的属性进行风险评估，实现管道图形数据的输出。
所述C扫描数据管理模块将C-Scan扫描仪器管道检测的结果存储到数据库，并对数据进行管理、分析和再处理，生成管道检测结果的图形表示和打印输出，还可以结合图形模块直接生成管道分布图形数据。
所述权重调整模块利用事故原因表里的数据对风险评估参数的权重进行调整，并纳入风险评估算法中。
本发明所述风险评估算法包括基于风险的管网隐患部位的小子样抽样。
所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述风险评估算法包括管网失效概率动态评估。
本发明的管理系统在建立城市燃气管道风险评估基础数据库的基础上，紧密结合风险评估技术的业务流程，实现风险评估的科学化和自动化管理，系统具有如下特点1、系统的完备性系统的功能齐全完备，除了具备管理管线的风险评估记录、管理管线事故抢修历史记录、统计并分析管线维修费用等管理信息系统的功能之外，还必须具有操作GIS数据的功能如管线空间查询、定位、编辑等。
2、系统的标准化系统的设计符合国内外相关行业的标准，如《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制规程》等。
3、系统的兼容性系统的数据具有可交换性，系统设计过程中应选择标准的数据格式，以及设计方便使用的数据格式转换工具，实现系统数据与其他常用数据库、GIS数据格式之间的数据共享，另一方面，系统处理后的数据能以多种数据格式输出。
4、系统的灵活性系统的设计能满足不同潜在用户的使用要求，用户使用时可以方便的设置系统的功能，灵活更改属性数据表结构，自定义风险评估因素及权重，从而最大限度地满足拥护的需求。
图1为本发明的架构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。本发明选择ArcGIS 9作为系统开发的平台。
本发明的结构示意图如附图1所示，包括a数据库维护模块数据库维护模块主要包括一些对系统后台数据库的管理和维护功能，如数据库的备份、附加、还原、压缩等功能。还提供系统登陆的控制，一般的用户登陆之后是不能做数据库的维护的，只有系统管理员才能做这些操作；b数据管理模块提供对数据库中的数据进行查询、定位和修改的功能，同时不同城市的用户可以根据本城市燃气管道的实际情况，自定义添加或删除风险评估字段，并自定义各字段的权重值。修改后的权重值直接纳入风险评估算法中。
c评估记录管理模块每对一条管段进行风险评估，数据库中便会把有关这条管段的评估记录记录下来，以供以后的分析之用。评估记录模块主要功能是添加、删除记录、定位和查找符合某种条件的评估记录，浏览和输出记录。
d评估记录分析模块评估记录分析模块主要功能是对数据库里的评估记录进行分析，这些分析包括管道维护费用分析、评估记录图表分析、与标准记录的比较以确定管道的风险高低和需维护的环节等等。
e管道图形数据模块可以对管道的属性表和属性进行维护，并可以用风险值标注管道，设置图层是否可选及实现图形与属性数据之间的相互查询。可以对管段进行编辑、分段，并利用管道的属性进行风险评估，还可以实现管道图形数据的输出。
f扫描数据管理模块本模块主要实现的功能有C-Scan扫描仪器管道检测的结果入库，并对入库的数据进行管理、分析和再处理，并生成管道检测结果的图形表示和打印输出，还可以结合图形模块直接生成管道分布图形数据。
g权重调整模块利用事故原因表里的数据对风险评估参数的权重进行调整，并纳入风险评估算法中。
本发明的燃气管道风险评估数据库设计包括数据库管理系统的选择、系统数据的组织等。
本发明的管理系统采用Oracle数据库系统作为后台数据库。选择的几个原因如下1、针对系统数据的特点，系统主要处理的是燃气管道风险评估记录，Oracle数据库完全能满足系统数据量和运行反应速度的需要；2、如果考虑到与GIS系统数据库的集成问题。GIS系统一般采用的是Oracle数据库，如果要将燃气管道风险评估系统和GIS系统进行集成，采用Oracle数据库是最理想最佳的选择；3、Oracle支持空间数据的存储，而且在ArcGIS体系中，它对Oracle数据库的支持非常好，这为以后系统需要升级，也可以方便地使用后台数据库存储GIS数据。
由于城市燃气管道风险评估系统不仅要计算管道风险值，而且要对计算得到的风险值进行有效的管理，并对之进行分析，得到可以用于辅助决策的信息。同时，风险评估所考虑的因素很多，有一些是可以直接通过管道检测仪器进行检测获取的，有一部分必须是通过人文调查或搜集的，还有一部分是要从管道GIS属性数据里直接读取，所以针对这些不同数据来源的数据，必须提供不同的自动入库程序和不同的数据表来存储这些数据。
本发明的系统数据可分为空间数据和非空间数据。系统数据库所包含的主要数据表及各自的作用如下1、风险评估记录表系统将每一条评估管段的评估结果当作一条记录记录在风险评估记录表中。其主要作用是可以对这些评估记录进行统计分析，进而分析管道维修的费用，为管道的维护提供参考。在风险评估记录表中，包含了每一个评估因素的对应评分字段及费用字段，记录每一条评估记录中的每一个小的评估因素对应的风险得分和维护所需费用。
2、Cscan扫描仪数据表Cscan埋地管道防腐检测仪是目前管道，尤其是城市燃气管道防腐检测综合功能及抗干扰能力最强、技术最先进的仪器，得到美国(国际)防腐工程师协会(NACE)的认可和推荐使用。通过它可以不用对管道进行开挖，直接对埋设在地面以下的燃气管道进行防腐层质量的检测，并且可以直接得出管道的埋深，管道防腐层绝缘电阻率和管道测量点的GPS坐标。系统开发了一个数据导入模块，可以直接将Cscan管道检测得到的数据(*.dyn)导入到数据库中。Cscan扫描仪数据表的作用就是存放导入的检测数据，这些数据在以后的风险评估流程中是很有用的。首先，它提供了风险评估所必需的管道最小埋深、防腐层绝缘电阻两个参数；其次，它提供的管点GPS坐标可用于生成管线图，用于对现有GIS的位置纠正。
3、介质属性表由于管道所输送介质的属性对管道风险的影响是很大的，所以作为一个成熟的风险评估系统，它可能处理的是输送不同介质的管道。所以，为了使系统有更大的使用范围，本发明使用介质属性表存储主要一些化工介质的可燃性、毒性及其它一些属性，用于对输送不同化工介质的管道进行评估。
4、管道事故历史记录表燃气管道运行过程中，会经常发生事故。事故的发生就是风险的直接表现。所以，记录下管道事故发生的原因，对以后分析影响管道风险因素具有重要的指导意义。具体到本系统中，设计了一个权重调整模块，这个模块的作用是对穆氏评估模型的参数所占的权重进行调整，而调整的依据正是管道事故历史记录。
本发明的风险评估方法的第一步是对管道进行分段，风险评估分段的主要依据按重要性依次为人口密度、土壤腐蚀性、防腐层状况和管道服役年限。所以在分段的时候，先要将原来从管网GIS系统复制过来的图形信息的所有分段以道路为单位进行合并，再对这些合并后的一条道路为一段的管道进行风险评估分段。
风险评估分段的准备，从后台数据库里的GasGeoDataSet中将燃气管道线图层copy一份，保存在已经建好的用于风险评估的RiskGeoDataSet中；管段合并阶段，管道线图层中有一个字段是表示管线所处的道路路段的，由于自动分段也是以道路为单位，所以先要对道路路段信息一样的管段进行合并这个过程也是自动的。
管道的分段阶段，在数据库中建有四个数据表，用于保存风险评估分段所依据的四个原则的分段数据。此外还有两个很重要的表，分段距离表存储四个因素的分段结果，已分段路段存储已经进行了分段的道路名，避免重复分段。分段的算法大致为先依次按重要性由人口密度、土壤腐蚀性、防腐层状况和管道服役年限的调查数据对管线进行预分段，预分段的目的在于先不对管道进行实际分段，以避免顺序分段带来的算法上的复杂。将预分段的结果存储到分段距离表中，整个预分段的过程都是可以动态调整的，可以将相邻管段的可接受差异度加大，以减少分出的段数，同理，也可以减小这个差异度，以增加分段的断数。预分段完成之后，便可以开始管道的正式分段，从分段距离表中从大到小取数据，每取一个分段距离值，就将原管线分为两段，并在分段处生成一个点。分段完成后，将刚分段的管道所出道路名称写入已分段路段表。
分段完成。
风险评估算法还包括基于风险的管网隐患部位的小子样抽样及管网失效概率动态评估。
权利要求
1.一种地下燃气管网安全评估系统，设置有燃气管道风险评估数据库及风险评估算法，实现燃气管道风险评估的自动化管理，其特征在于包括数据库维护模块、数据管理模块、评估记录管理模块、评估记录分析模块、管道图形数据模块、C扫描数据管理模块、权重调整模块。
2.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述数据库维护模块对系统的数据库进行管理和维护，并对登录系统的用户进行控制。
3.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述数据管理模块对数据库中的数据进行查询、定位和修改，同时提供用户自定义添加或删除风险评估字段及字段的权重值的输入接口。
4.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述评估记录管理模块用于添加、删除、定位和查找对管段进行风险评估的评估记录，并提供用户浏览和输出记录。
5.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述评估记录分析模块对数据库里的评估记录进行分析，包括管道维护费用分析、评估记录图表分析、与标准记录的比较以确定管道的风险高低和需维护的环节。
6.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述管道图形数据模块对燃气管道的属性表和属性进行维护，并用风险值标注管道，设置图层是否可选及实现图形与属性数据之间的相互查询，还对管段进行编辑、分段，并利用管道的属性进行风险评估，实现管道图形数据的输出。
7.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述C扫描数据管理模块将C-Scan扫描仪器管道检测的结果存储到数据库，并对数据进行管理、分析和再处理，生成管道检测结果的图形表示和打印输出，还可以结合图形模块直接生成管道分布图形数据。
8.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述权重调整模块利用事故原因表里的数据对风险评估参数的权重进行调整，并纳入风险评估算法中。
9.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述风险评估算法包括基于风险的管网隐患部位的小子样抽样。
10.根据权利要求1所述的地下燃气管网安全评估系统，其特征在于所述风险评估算法包括管网失效概率动态评估。
全文摘要
本发明提供一种地下燃气管网安全评估系统，设置有燃气管道风险评估数据库及风险评估算法，实现燃气管道风险评估的自动化管理，包括数据库维护模块、数据管理模块、评估记录管理模块、评估记录分析模块、管道图形数据模块、C扫描数据管理模块、权重调整模块。本发明的管理系统在建立城市燃气管道风险评估基础数据库的基础上，紧密结合风险评估技术的业务流程，实现风险评估的科学化和自动化管理。
文档编号G06Q50/00GK101071482SQ20071002866
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月19日 优先权日2007年6月19日
发明者许俊城, 黄崇智, 温浩胜, 袁金彪, 伍波, 李秀怀, 李军, 李英杰, 陈国华, 曾静, 周剑峰 申请人:广州市煤气公司, 武汉安耐捷科技工程有限公司, 华南理工大学