1、數字化管道建設技術方案數字管道的總體框架系統建設理念在管道建設期，以數據為首要核心，充分重視數據收集及其質量控制強調數據的真實性、完整性、準確性及現勢性以管道完整性管理為主要需求利用GIS管理數據，保證數據的規范化；利用施工管理系統收集數據，保證數據的實時性；需要政策和管理支持，投入具有豐富經驗的工程師專門跟蹤數據服務地理信息系統（GIS）技術是數字管道的重要技術支撐需將GIS技術與管道專業技術及各類信息技術和系統進行集成數字化管道技術的實施應與管道建設同步進行并貫穿于管道的整個生命周期數據收集和管理將起到立桿見影的效益施工管理信息的生成過程數據的收集和質量控制不僅保證成果的可用性，還能推動施

2、工管理為竣工資料的編制提供大量支持，提高自動化程度，大大縮短提交時間生命周期建設；強調前期數據采集為后期運營服務。運營需求：安全的生產、需要了解管道的詳情。建設期需求：獲得各類數據，建立數據庫和系統，同時能有接口。建設理念（續）提高管道建設工作效率及管理水平：提高勘察數據的準確性、完整性、規范性及可視化程度；提高管道的設計質量和效率，減少錯誤幾率；施工過程的數據采集和施工管理保證了管道數據的準確性和完整性，提高了施工管理水平保證安全生產、提高管理效益：降低風險：通過支持完整性管理的實施，提前識別、防止意外；延長管道使用壽命；降低運營維護成本。為各個管道管理相關部門提供數據服務能快速提供實時、準

3、確、完整、形象的管道數據； “數字管道”使得過去相互孤立的各類信息例如SCADA、ERP、EDMS等能夠在數字管道空間框架下得以集成。提高決策準確性“數字管道”基于地圖和圖形、表格等多種手段，提供豐富的、直觀的數據展現和分析能力，能大大提高分析和決策能力；能夠使工作人員更加輕松、將時間和精力更加集中到業務上、集中到分析和決策上；“數字管道”的數據和功能框架帶來新的解決方案，給傳統手段下難以實現的、但實際生產中迫切需要的多種需求帶來解決方案，例如泄漏點的分析、事故源的追蹤判斷、管道腐蝕發展的時態分析等等； 系統建設指導思想建設理念數字管道的前期建設投入必須最終體現在管道建設和運營的費用節省上建設

4、國內領先的輸氣管道，通過先進的技術手段和管理理念來建設符合國際一流水準的數字化管道從上游生產整體角度考慮管道的數字化建設考慮全生命周期的信息、系統建設，為基于完整性數據管道運營系統打下基礎統一規劃，統籌安排，分步實施技術手段采用國際一流的軟硬件平臺，基于數字管道建設的最佳實踐來建設“數字管道系統”采用已有、成熟的解決方案來完成項目實施，滿足項目工期要求和建設質量全方位考慮數據安全、信息協同共享、完整性數據建設標準體系充分考慮與國家和行業將來的系統接口和標準統一，避免重復建設通過本條管道的建設，逐步形成企業的標準體系，為石油石化行業其他管道建設提供模版和支持管道施工期項目建設內容工程項目管理系統

5、（施工期管理和控制的核心系統）項目WBS分解，資源分配以合同為核心的進度和資金管理三層計劃管理進度管理物資采購、調撥管理工程管理，文檔HSE管理4D數據采集建庫施工期完整性數據采集系統管線、設施數據采集檢測數據采集數據質量控制施工期完整性數據建庫基礎空間及周邊環境數據管線設施數據檢測數據管道地理信息系統可視化進度展示輔助采集數據質量檢查基于完整性的數據展示和服務系統設計數據標準模型：國際標準PODS，軟件模型APDM；我國相關標準；收集管道的數據內容。系統：數據采集系統；數據建庫系統；數據管理系統。各個系統的功能和特點。建設期系統框架：硬件；軟件系統；工程項目管理系統輸氣管道完整性管理標準完整

6、性數據庫基于完整性施工數據采集系統進度、質量數據合同財務數據庫物資采購成本管理合同管理資金管理設備設施數據施工數據檢測數據施工期運營期管道地理信息系統設備設施質量檢測可視化進度展示完整性數據管理和展示GIS應用接口施工期項目建設內容管道施工期建設理念 在有限資源（人、財、物、時間）投入的情況下，使建設項目以盡可能快的速度、盡可能低的成本投入，達到最好的質量效果。 系統按照建設工程施工項目管理規程來建設，通過“四控” 、“四管” 來保證項目的進度和質量。“四控” ：進度、成本、質量、安全控制；“四管”：合同管理、現場管理、信息管理、生產要素管理。在協同的辦公環境下，利用一體化的信息門戶，以提高建

7、設管理水平業主、施工單位、監理單位圍繞質量、進度、投資三大控制目標信息共享和流轉跨越地域、時間、通訊介質（互聯網、手機）對于施工項目的進度、質量、事件的管理和協調；宏觀的相關管理與微觀的管道施工數據采集相結合施工信息可以更為直觀的可視化展示施工數據采集的規則校驗（GIS的空間分析）基于國際通用模型的完整性數據建庫采集施工階段所有的數據（每個專業、每個工序）并建立數據庫及數據管理系統，為今后系統運營提供數據支持通過施工過程信息數據建庫來發現數據質量問題（不合邏輯、數據缺項、數據錯誤），保證管道設施數據的完整性、規范性和準確性。施工軟件過程信息化支撐與施工過程管理并重施工系統總體架構管道地理信息系

8、統完整性數據建庫工程項目管理系統施工期完整性數據采集系統計劃管理進度管理施工工程管理投資成本管理合同管理物資采購調撥質量HSE管理變更管理溝通協調管理文件檔案管理竣工資料管理施工數據填報數據質量檢查可視化進度展示數據展示與服務一體化信息門戶，協同辦公環境施工管理系統施工信息要素宏觀信息工作分解按專業分解按標段分解施工進度：施工工作量（分標段、機組的施工進度、統計數據）與背景地圖的位置關聯信息，通過地圖數據展示進度HSE：工程中設計、施工及項目管理的HSE信息文檔設計文檔、變更設計文檔、工程建設管理文檔綜合信息領導講話、情況報道、通報等標準規范、法律法規合同、進度、資金管理微觀信息材料及設備：采

9、辦調撥信息（如每根管道材料的基本信息及狀態）管道設備安裝空間位置信息（如焊口坐標、管道埋深）施工過程信息（如焊工代號、焊接工藝、檢驗數據、補口等）施工質量:分項工程檢測信息、質量信息報表各級質量管理人員信息成果質量，通過建庫來發現數據中的質量問題工程項目管理系統整體規劃工程項目管理功能項目初始化及WBS工作分解合同管理管道-標段-工序的三級進度計劃管理成本管理資金管理物資設備采購、調撥施工工程管理質量管理HSE管理文檔管理工程變更管理溝通協調管理建設管理信息發布物資采辦信息發布施工期完整性數據采集系統工程進度信息發布工程質量信息管理施工動態信息管理設計及變更信息管理監理信息發布工程建設信息門戶

10、采辦管理物資調撥管理施工信息填報質量檢查HSE信息管理設計變更施工數據流轉施工數據庫系統管理維護施工期完整性數據采集-數據在線填報和流轉 實現施工記錄和管理表格的網上填報和流轉審批；與設備管理/物資調撥模塊建立接口，導入鋼管編號、防腐號設備編號信息以供統一調用，避免編號不一致和沖突的問題；無損檢測實現檢測指令的網上下發，以實現統一編碼，避免檢測數據的混亂；數據導出到GIS，通過可視化分析手段檢驗數據質量，發現的問題反饋給QA部門處理。施工期完整性數據采集-施工數據離線填報施工期完整性數據采集-進度管理與查詢統計 計劃進度管理：導入Excel計劃、手工添加月計劃、自動從數據庫讀取最新的進度，對比

11、圖表顯示，用Excel生成和顯示整體報表和詳細數據量（分標段、分工序、分不同的工程類型），根據計劃對采辦資產、實際使用資產進行預估計，以預估報表顯示；監理進度與質量報表：分為進度、質量兩大類，下面再分線路、站場、閥室、儲氣庫工程和無損檢測報表；不符合項統計：提供不同類型錯誤的分標段、分類型錯誤查詢，并提供線路、站場、閥室、儲氣庫、無損檢測Excel報表。 施工管理中與設計數據對比自動生成各類統計報表某標段的月度完成工程量、月度累計完成工程量與月計劃工程量、總工程量的對比分析：某標段的各工序工程進度情況一覽圖：選定若干標段和兩個工序所進行的工程進度情況對比分析圖：進度統計分析施工信息管理施工信息

12、管理輔助生成竣工資料：可以根據填報系統的數據自動生成焊口、冷彎、熱煨等竣工資料Excel表格。施工資料電子文檔管理可以對施工資料電子文檔進行目錄管理；可以管理施工資料電子文檔。基于地理信息系統展示施工數據引用地理信息系統可以顯示基礎地理信息和管道專業數據、可以定制查詢部分專業數據。顯示和查詢各專業數據位置及屬性信息；局部專業數據顯示打印出圖。竣工資料管理信息系統系統建設理念：按照管道完整性管理要求來管理管道各類數據提供統一的平臺和界面進行各類管道資料及動態信息的集成查詢和展示基于不同角色用戶提供不同的數據訪問權限和內容為將來管道的完整性管理、設備維修維護、仿真系統、巡檢系統、安全管理系統提供數

13、據支持和基于地圖的結果展示系統功能：基于GIS的管道完整性資料管理系統各類數據資料的快速查詢、定位、展示、分析、統計、輸出今后可提供各類擴展SCADA數據集成接口視頻監控集成接口設備維修維護接口仿真系統接口安全管理：風險分析、應急指揮。竣工資料數據庫內容大類小類內容背景地形地形線劃圖1：5萬、1：2千地形圖（含水系、交通、植被、地貌、地物等設施） 、行政區劃（地市、區縣、鄉鎮、地名）三維地形管線周邊160M的三維地面模型影像圖管線周邊160M的航空影像圖HSE設施HSE圖形管道周邊50公里內的衛生、消防、警力、文教點HSE屬性各個HSE點的負責人、聯系人、聯系方式、以及其他屬性管線設施管線圖形

14、樁、管線、彎頭點、焊口、穿越、閥室、場站、陰極保護、SCADA點位、視頻監控點位等管線屬性樁號、里程、鋼管屬性（出廠信息、埋設信息、防腐信息） 、焊口屬性（焊工信息）場站數據場站地形圖、場站布置圖、工藝流程圖、場站三維模型設計及竣工圖檔電子施工圖、竣工圖、設計變更信息、施工信息采辦-調撥信息業主及施工單位設備采購信息施工過程信息進度、設計變更、質量等信息各類圖檔各類施工過程中產生的文檔、圖片等信息完整性數據建庫-PODS模型管道設施數據建模是數據庫和應用的基礎，模型的好壞會影響到系統性能效率、功能的實現方式、應用的通用性、數據庫的移植和交換等，因此國際上從1995年就開始了管道數據模型的研究和

15、應用，目前最重要的兩個模型就是PODS和APDM，國內也在這兩個模型的基礎上開展了相應的工作。PODS（Pipeline Open Data Standard）模型基于關系數據庫，最新發布的版本是v4.0，主要內容覆蓋：線性參考系和中線管道設施（管段、閥、涂層、三通）規范符合性（MAOP最大允許操作壓力、HCA敏感區、Class Location地區等級）內檢測外檢測陰極保護（整流器)定位數據（坐標、GPS數據、控制點）離線事件（壓縮站、泵站、儲罐）運行監測數據邊界范圍（區縣、鄉鎮）地理要素（道路、水系） 完整性數據建庫-APDM模型APDM（ArcGIS Pipeline Data Mode

16、l）模型則基于ESRI Geodatabase技術，最新發布的版本也是V4.0。APDM包括核心（Core）和備選（Optional）兩大部分，核心部分相當于一個模版，目標是提供一系列的核心對象及其屬性，來描述和有效地處理里程線性定位，再加上一組核心的抽象類，為絕大多數管道要素提供分類；備選部分則根據行業最佳實踐提供了若干管道設施的模型。APDM模型包括以下四大部分 ：抽象類（Abstract Classes）：不是最終出現在geodatabase中的實體類，但封裝了核心屬性和關系，所有的實體類都必須屬于某個抽象類。核心要素/對象類（Core FeatureObject Classes）：這些

17、類必須嚴格按照APDM來實現， 元數據類（Metadata Classes）：是對模型結構和內容的描述， 備選類（Optional Classes）：是具體的設施，應根據實際需要定制。 基于PODS/APDM管道地理信息系統PODS國際管道開放性數據標準；APDM，管線數據模型。是完整性數據建設的核心和通用標準和模版基于PODS/APDM核心，建立完整性數據模型Cat Ia 管道與設施Cat Ib 基礎地圖Cat II 設計與施工Cat III 運營與維護基于管道數據模型的數據管理和展示完整性數據庫對象Pipeline_Facilities_管道及附屬設施Pipeline_Boundary_管

18、理與保護區Stationed_Centerline_中線Pipeline_Facility_管道設施Range_Events_區域事件Storage_儲氣設施Miscellaneous_其它設施External_Map_地形圖1：100萬全國地圖和1：25省級地圖BOU_境界與政區RES_居民地HYD_水系ROA_公路TOP_地形OTH_其他要素DOM_Image_正射影像圖DTM_Terrain_Model_數字地面模型Geogrphic_Information_基礎地理資料Political_Boundary_行政區劃_境界Transportation_交通Hydrology_水系Resi

19、dence_Building_居民地與建筑物Other_Pipeline_其它管道Utility_Line_公用設施Land_Soil_地貌土質Emergency_應急服務Geohazard_地質災害Geology_地質Operation And Maintenance完整性數據庫對象Design_設計Routing_map_1_250K_線路走向示意圖Routing_map_1_50K_線路走向示意圖Centerline_table_中線成果表（含固定點成果表）Route_profile_線路縱斷面圖Alignment_Sheet_路由圖Facility_Descriptions_設施說明V

20、alve_Locations_閥站位置Station_Schematic_場站閥工藝圖Site_map_場站閥詳圖Crossing_map_穿跨越詳圖Detail_map_復雜地段帶狀地形圖Tunnel_map_隧道詳圖Engineering_Geology_Survey_工程地質勘探資料Hydrogeology_Survey_水文地質勘察資料Construction_施工Construction_ROW_施工用地Permanent_ROW_永久用地Camps_營地Test_Stations_檢測站Ditchline_管溝Tie-Ins_接管Realignments_布管Field_Bends

21、_彎管Trench_Breakers_管溝隔斷Depth_of_Cover_回填深度Concrete_Coatings_and_Weights_混凝土被覆與壓重Hydrotest_Reports_水力試壓報告Strength_Test_壓力測試Storage_Facilities_倉儲設施Erosion_Control_Measures_防腐設施Weld_Mapping_焊縫Joint_Mapping_接頭Crossing_Location_穿跨越Cathodic_Weld_Location_陰保裝置Ground_Bed_Location_接地床Weather_Forcast_天氣預報Weat

22、her_Report_氣象報告Spec_Changes_GR_WT_設計變更As-Builds_竣工資料Integrity_Initial_管道完整性管理初始狀態Construction_Imagery_施工圖片Weld_Scan_Image_焊縫無損檢測照片Site_Photo_工地照片Site_Video_工地錄像Site_Animation_工地三維模型Visualize_Picture_三維可視化圖片Miscellaneous_Image_其它圖片管道地理信息系統建設理念系統建設理念：與施工管理系統相結合，利用GIS的專題功能，直觀的、動態的、形象的展示施工總體進度，標段進度，標段質量

23、對比，進度比率對比等，為業主管理人員提供第一手的施工相關信息。通過地理信息系統特有的空間分析能力可視化的特點監控和校驗數據采集質量，是數據質量監理的“監理”采用一致化的模型，一體化的數據體系，為施工期和運營期服務管道地理信息系統為設計變更管理提供了基礎和數據的一致性控制能夠管理和展示管道完整性數據庫所涉及的各類數據為將來管道的辦公自動化、設備維修維護、仿真系統、巡檢系統、安全管理系統提供提供標準的地圖接口管道地理信息系統功能系統功能：讀取施工過程采集的線路工程數據，利用專題模式和統計圖表可視化的展示工程進度情況進度展示不同時期進度對比不同標段指標對比輔助施工采集數據質量檢查根據設計或者變更的中

24、線成果校驗采集數據是否正確基于GIS的管道完整性資料管理系統及數據服務一體化數據服務，基于空間位置提供設備、設施的屬性信息，檢測數據，施工信息以及其他視頻、工藝模擬等信息一致化的數據模型保證的數據完備性、現勢性通過移動、WEB、桌面GIS訪問數據標準數據接口施工進度可視化利用專題圖，為業主直觀的展示當前工程進度，不同時期對比進度如下例圖：綠色填充代表焊接工序完成每周從施工管理報表獲得數據生成并打印進度圖形和統計數據施工進度可視化利用地理信息系統特有的專題模式展示不同標段的檢測合格率對比，工程進度比率對比。專題模式可以采用柱狀圖或者餅圖模式圖中柱狀圖表示各標段一次檢驗合格率對比，餅圖表示了各標段

25、焊接完成比例管道采集數據校驗根據已建的管道數據模型，通過施工數據采集接口，實時的獲取管線建設數據，并與設計中線進行空間分析，確定數據采集的質量是否合格圖中綠色部分為管道設計中線，藍色為根據采集數據建立管道中線圖（局部）基于完整性的數據管理和服務數據展示設備設施數據施工數據內檢測數據場站工藝仿真GPS數據運行數據其他數據集成查詢統計區域快速導航設備、設施快速定位設備、設施查詢里程查詢和定位里程范圍內統計區域事件關聯查詢Subsystem查詢文檔連接地形及管道數據展示與屬性查詢管線與圖檔關聯查詢基于管線查詢設計圖、施工圖及場站工藝流程圖三維數字管道制圖輸出 圖層和符號配置制圖輸出時需要按工程規范配

26、置數據圖層和相應的圖示符號。批量出圖CAD輸出可輸出到AutoCAD帶狀圖制作多種方式確定帶狀范圍。帶狀圖中的內容包括平面圖、縱斷面圖以及各種設施的屬性內容標準分幅或任意規則分幅出圖按照選定比例尺、選定的圖號或坐標范圍出圖。站場布局圖定制站場布局圖的制圖輸出，使得用戶可以快速方便的制作站場布局圖。站場布局圖主要顯示站場內設備的類型和分布，用戶可以定制站場布局圖包括哪些要素。相關數據接口管道巡檢支持GIS支持巡檢方案設計優化巡檢點布置測試樁位置地形難度巡檢路線設計巡檢地圖巡檢管理統計結果在地圖上標示人員對比單位對比區段對比ETL與信息共享和服務FME全球領先的Spatial ETL技術Extra

27、ct（抽取）、Transform（轉換）、Load（加載）解決數據收集建庫過程中的轉換和集成需求多種格式、多種坐標、多種數據模型各種數據質量問題的分析、處理集中于數據的語義變換，靈活方便地定義數據轉換模型解決數據共享服務過程中的提取和變換需求靈活應對需求互操作支持網絡分發支持GIS工程的必備利器被ESRI、Intergraph、GE、MapInfo等廠商青睞項目實施實施方案特點基于現有的系統快速啟動方案；進行快速部署和實施；根據需求進行一些調整；配合甲方完成全過程的數據收集、處理和建庫；項目組織計劃項目組織機構，實施計劃和方案：強調和各方的密切配合，積極為業主出謀劃策。質量控制質量管理：軟件質

28、量、數據質量、項目過程控制。系統實施要點 充分重視：完整準確的數據采集和建庫是數字化管道項目建設成敗的關鍵一旦施工過程數據未能及時準確采集，將來很難彌補措施得力：鑒于施工數據采集的專業性，建議選擇獨立的有實施經驗的專業隊伍來實施施工過程數據采集提早培訓，保證開工時施工系統及數據采集能夠順利實施加強施工方、監理方、業主、數據采集方的協調技術保障：利用GIS跟蹤以及其他手段對數據進行校核，保證采集資料的真實性項目組織項目管理部：由業主、開發單位、施工單位、施工專業數據采集單位、監理單位相關負責人共同組成，負責項目協調和組織實施。成立若干個辦公室：一個項目組辦公室，2-3個現場辦公室。下設以下小組：總體組：負責總體設計，收集、制訂相關技術標準。業務組：由管道可研、勘查、設計、施工、運營管理等各個專業經驗豐富的技術人員以及有豐富數字管道開發