输气管道完整性管理体系（第九分册）-完整性管理信息系统.doc

中国石油天然气股份有限公司输气管道完整性管理体系（第九分册）完整性管理信息系统xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx施行中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司完整性管理信息系统编号：gpims00fc009-2005（a）前言输气管道完整性管理体系适用于中国石油天然气股份有限公司输气管道运营过程中的完整性管理。石油天然气的管道运输是我国五大运输产业之一，对我国国民经济起着非常重要的作用，被誉为国民经济的动脉，随着国民经济的发展，国家对长输管道的依赖性逐渐提高，而管道对经济、环境和社会稳定的敏感度也越来越高，油气管道的安全问题已经是社会公众、政府和企业关注的焦点，政府对管道的监管力度也逐渐加大，因此对管道的运营者来说，管道的运行管理的核心是“安全和经济”。由于当前中国石油所管理的油气管道多为上世纪70年代所建设和近年来新建管道，对老管道随着运行时间延长，管道事故时有发生，如何解决油气管道运行安全问题是当前解决老油气管道运行的首要问题。对新建管道，由于输送压力高，事故后果影响严重，如何保证管道在投入运行前期的事故多发期的运行安全，降低成本也是当前新建管道所面临的主要问题。世界各国都在探索管道安全管理的模式，最终得出一致结论：管道完整性管理是最好的方式，近几年，管道完整性评价与完整性管理逐渐成为世界各大管道公司普遍采取的一项重要管理内容。管道的完整性评价与完整性管理是指管道公司通过对天然气管道运营中面临的安全因素的识别和评价，制定相应的安全风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的安全风险水平控制在合理的、可接受的范围内，达到减少管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行管理技术的目的。完整性评价与完整性管理的实质是，评价不断变化的管道系统的安全风险因素，并对相应的安全维护活动作出调整。世界各大管道公司采取的技术管理内容包括：管道风险管理，地质灾害与风险评估技术管理，管道安全运行的状态监测管理（腐蚀探头监测、管道气体泄露监测、超声探伤监测、气体成分监测、壁厚测量监测、粉尘组分监测、腐蚀性监测等），管道状况检测管理（智能内检测、防腐层检测，土壤腐蚀性检测等），结构损伤评估管理，土工与结构评估技术管理，腐蚀缺陷分析和评定技术管理，先进的管道维护技术管理等。 国外油气管道安全评价与完整性管理始于20世纪70年代的美国，至90年代初期，美国的许多油气管道都已应用了完整性评价与完整性管理技术来指导管道的维护工作。随后加拿大、墨西哥等国家也先后于90年代加入了管道风险管理技术的开发和应用行列，至今为止均取得了丰硕的成果。综上,管道完整性管理已经成为全球管道技术发展的重要内容，我国在这方面起步较晚，但到目前为止，还没有一套完整的完全适用于油气管道的适用性评价体系。虽然天然气管道的适用性评价可参考现有标准、规范或推荐作法,但有许多地方需要结合天然气管道的实际情况,进行修改和完善。目前，国内尚无系统的管线完整性管理体系。在国际上，最有代表性的标准是asme b31.8s-2001输气管道系统完整性管理，主要针对国外输气管道。由于国内外管道设计标准和具体运行管理的实际不同，很难全部应用于国内管线。为了保证中油天然气管道的安全运行，提高中油天然气管道的整体管理水平和自身的竞争能力，实现与国际管道完整性管理水平的接轨，从指导国内天然气管道全局的高度出发，进行国际完整性管理体系的研究是一项重要的基础工作，对于提高我中油股份公司整体竞争实力意义重大。本管理体系的目的，是为输气管道的安全和完整性管理提供一套系统、综合的方法。管道公司采用该规范进行管道完整性管理，通过不断变化的管道因素，对天然气管道运营中面临的风险因素进行识别和技术评价，制定相应的风险控制对策，不断改善识别到的不利影响因素，从而将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内。具体通过科学的设计、监测、检测、检验、检查、信息化系统应用等方式和各种技术的实施，获取与专业管理相结合的管道完整性信息，对可能造成管道失效的威胁因素进行管道的完整性评价，最终达到持续改进、减少和预防管道事故发生，经济合理地保证管道安全运行的目的。完整性管理体系的目的还在于建立和提出一套专门适用于股份公司需求的技术文件，这些体系文件和系统将保证管道安全运行，并为股份公司建立最有效的管道安全经济效益战略发展服务，这些体系文件将有利于管道管理者发现和识别管道危险区域，对各种事故作到事前预控。完整性管理与qhse体系的关系可以表述为，qhse是管道完整性管理的基本条件，而管道完整性管理又是管道公司qhse体系的核心内容，完整性管理保障了人员的健康、安全、环境。世界各大管道公司按法律必须实行hse管理，但同时又将管道完整性管理作为核心内容。完整性管理体系文件由管理总册、管理分册、程序文件、作业文件组成，在文件的编写过程中参考了国际api、asme等国际标准并根据国内完整性管理的最新成果提出了输气管道完整性管理的程序、内容和要求。完整性管理体系的文件构成：1. 输气管道完整性管理体系管理总册2. 输气管道完整性管理体系管理分册：1）第一分册：数据的收集和整合2）第二分册：管道风险评价技术指南3）第三分册：完整性检测技术4）第四分册：完整性监测技术5）第五分册：完整性评价技术6）第六分册：天然气管道修复技术7）第七分册：管道地质灾害识别与评估技术8）第八分册：天然气管道防止第三方破坏及失效统计9）第九分册：完整性管理信息系统3. 输气管道完整性管理体系程序控制文件4. 输气管道完整性管理体系作业文件各部分的具体内容介绍如下：1. 输气管道完整性管理体系管理总册输气管道完整性管理体系管理总册是中国石油天然气股份有限公司实施长输管道完整性管理的纲要性文件，全面地阐述了中国石油天然气股份有限公司实施管道完整性管理体系的内容。2. 输气管道完整性管理体系管理分册输气管道完整性管理体系的分册是对管理总册中规定的某一特定流程的实施细则，论述了中国石油天然气股份有限公司完整性管理实施过程中某一特定流程的具体要求。它包括了九个分册，每一分册分别对相应的完整性管理程序的内容、要求提出了明确的规定，分别涉及的内容如下：1）数据的收集和整合；2）管道风险评价技术；3）检测技术；4）完整性监测技术；5）完整性评价技术；6）管道维护维修技术；7）线路地质灾害识别与评价技术；8）防止第三方破坏及事故统计分析技术；9）输气管道完整性管理信息系统3. 输气管道完整性管理体系程序控制文件程序控制文件是输气管道完整性管理的质量控制文件，是公司内部管理的具体运作程序，规定公司内部对完整性管理的具体管理程序和控制要求，是为进行完整性管理的某项活动或过程所规定的方法和途径，以文件的形式规定了完整性管理体系实施过程中各业务部门工作交叉关系的处理流程和各部门人员管理行为的规范。4.输气管道完整性管理体系作业文件作业文件包括作业指导书（操作规程）和记录文件。完整性管理的作业文件由各管道运营公司根据管道完整性管理过程的需要产生，在总册和分册文件中已经规定了要求的应当依照其要求和格式制定相应的作业文件。作业文件是程序文件的补充和支持，是管理和操作者行为的指南，是围绕管理手册和程序文件的要求，描述具体的工作岗位和工作现场如何完成某项工作任务的具体做法，是一个详细的工作文件，主要供个人或班组使用。该文件有些是在体系运行中根据需要不断产生的。完整性管理是一个动态的过程，各个部分是一个有机的统一整体，为了表述和管理的需要，往往将其人为的分开进行论述，但在完整性管理具体实施过程中，应当将其作为一个完整的有机过程进行全面的理解。iv目录前言i0 总则11 目的22 应用范围23 定义24 引用标准45 完整性管理信息平台系统55.1 完整性管理信息平台框架55.2 完管理管理软件系统的组成65.3 数据系统结构模型75.4 完整性管理信息平台系统的功能85.5 完整性管理软件系统的结构115.6 数据编码176 系统运行操作应用286.1 管道设施数据维护296.2 定线图生成296.3 现场数据访问306.4 web 应用306.5 风险评估与完整性管理316.6 后果严重区 (hca)326.7 其它主要完整性管理（pim）信息系统应用337 数据库管理与维护347.1 数据维护 用户权限347.2 表格述据维护347.3 地理数据维护357.4 数据管理358 管道完整性管理信息系统建设378.1 物理数据模型的定义378.2 系统配置规范388.3 接口规范398.4 制定系统测试计划408.5 系统和接口的配置408.6 内部测试（初始测试）418.7 测试 2 工厂验收测试418.8 系统部署429 完整性管理（pim）信息系统设计原则：429.1 符合 it 大趋势429.2 尽可能避免专有技术429.3 延长数据和系统的生命周期439.4 互连接性和互操作性439.5 增大应用范围439.6 降低复杂性439.7 灵活性449.8 可扩展性449.9 利用行业经验449.10 利用用户群体4510 完整性管理系统专业评价软件功能4510.1 定量风险评价软件系统45半定量风险评价系统46站场风险评价系统：46icda评估软件要求：47管道外防腐层检测直接评估（ecda）软件48dnv 评价软件系统4811 企业资产管理系统（eam）4911.1 企业资产管理系统（eam）功能4911.2 技术标准5111.3 数据编码标准5111.4 eam系统软硬件环境5211.5 软件业务模块及功能55vi完整性管理信息系统编号：gpims00fc009-2005（a）0 总则中国石油西气东输、陕京二线、忠武线、涩宁兰管线的建成投产，标志着我国天然气管道从目前的建设阶段进入维护管理阶段，高压大管径管道的安全运行管理是中国石油管道管理者所担负的重要任务，这需要不断提高管道管理水平，信息管理是提高管理水平的重要内容之一，目前仍然存在以下问题：（1）天然气管道运输系统信息分散在各个业务部门中，各个信息系统采用不同的平台和标准，信息不能共享；（2）随着管线新建、改线等工程量的加大，对图纸的时效性和管理方面提出了更高的要求，然而这些凭借传统的绘图工艺是难以实现的；（3）种类繁多数量巨大的管线信息以及相关设施信息与监控数据难以有效的结合使用；（4）紧急情况下的应变能力差，如管线发生事故或重大险情时，难以迅速提供最新的全面、准确、详尽的管线及相关信息；（5）国际管道完整性管理的不断发展，急需信息技术与管理系统充分结合。基于上述存在的问题，完整性管理信息系统可以作到将大量管道的信息数据和复杂的管道数据关系科学、有序的分析和运用，解决上述问题，通过完整性管理信息系统，科学有序的实施管道完整性管理工作，分析管道中存在的风险因素、风险活动，评价管道的安全状况，将大量的信息、文档、数据，以及数据的获取工作在完整性管理信息平台上实现。那么，建立管道完整性管理的信息技术平台作为管理的基础工作是非常重要的，是提升企业管理水平的重要途径。本文件分册说明管道完整性管理信息平台设计的原则、系统的建设、操作运行管理、完整性评价软件的功能等，具体包括以下几个部分：完整性管理信息平台(框架组成数据结构数据编码系统结构功能)完整性管理信息系统运行操作应用管道完整性管理信息系统数据库管理与维护管道完整性管理理信息系统建设完整性管理（pim）信息系统设计原则：完整性管理系统专业评价软件功能企业资产管理系统（eam）本分册是完整性管理体系第九分册1 目的完整性管理是实施管道维护科学化、管理科学化的重要内容，完整性管理信息平台是实施完整性管理的重要内容，建立和提出管道完整性管理信息平台的建设与运行的体系文件，是保证管道安全运行的重要内容，可为实施完整性管理的有效性打下坚实的基础，该文件分册将有利于中国石油管道管理者通过it技术来实现管道完整性管理，有助于实现完整性管理程序所规定的内容，通过信息共享实现管理的科学决策。管道完整性管理涉及多个的业务部门，各部门的协调合作是管道高效运行的保障。在地区公司和股份公司的完整性业务管理部门，实现互通互连的共享平台，通过各地区公司与股份公司管道完整性管理信息结合的方式，全面、直观、准确地反映管道系统及其相关信息的现状、分布及技术特征，最大限度地实现信息资源共享，为天然气管道的运营管理提供参考依据和辅助决策支持，完整性管理信息平台系统可以做到完整性过程的信息监控。2 应用范围本文件分册适合于天然气管道公司的完整性管理，适用于中国石油各管道公司运行管理者和维护工程师或其它相关人员，应用范围为输气管道干线、站场、压气站、储气库。3 定义n 完整性管理信息平台：实现完整性管理风险评价、完整性评价、完整性决策的信息技术平台，包括mis/gis系统空间图形组件与管道地理特征的结合应用、完整性管理的管理流程的实施、完整性修复的决策等基本功能，逐步实现完整性智能专家决策系统。是专门从事管道完整性管理的信息技术平台。n 数据系统：数据的管理、存储、使用、编码等一系列问题的解决方案的集成，由数据库统一管理的系统。n 数据结构模型：数据采取一定的编码方式、分类方式、调用方式、存储方式等的结构组合。n 完整性数据集成：把各种数据源与管道内的其它数据层集成在一起，对于有效完整性管理系统的开发是一种非常重要的应用。如ili 数据与 gis 系统的集成。n 完整性管理hca 识别： 在完整性信息平台上，进行软件自动分析识别在出现灾难性管道事故时可对其附近的特定文化特征产生不良影响的管道中心线范围。一般，在 c-fer 公式中使用管道直径和工作压力计算潜在影响半径。使用潜在影响半径与周围的建筑物/位置进行相互切割，以找出可能遭受影响的低机动性区域或人口密集/使用密集区域。n 最佳应急区： 使用一种智能道路中心线位置层确定地区消防站、急救服务站等应急服务提供者的最佳区域。n 应急人员和公用设施联系： 把管道设施切割到应急区内的公安、消防、公用设施等应急机构的联系信息（电话号码、地址等）与管段链接起来，点击感兴趣区的管道中心线就可以访问这些联系信息。这样，当出现紧急情况时就可以立即获得联系信息。n 管道hca撤离： 当出现管道紧急情况时，迅速识别事故地点附近的高风险区/人口密集区并安排撤离。n 数据库管道信息的维护： 对数据库内各类数据（其中包括但不限于设施/运行数据）的全面的管理与维护功能。数据维护软件必须能够维护线性参照（定位）的管道数据，引导操作员分析复杂的竣工维护场景（例如更换管道、改线等），管道中心线以及所有相关设施、运行及完整性相关数据源的维护功能非常重要。n 自动定线图生成： 数据库提供绘制各种定线图所需的数据，连续的地理基础和设施基础要求定线图软件从数据库内提取（剪切）信息并根据所要求的显示比例和格式对其进行配置，自动生成线图。n eam系统，是指企业资产管理系统，对于资产密集型企业，实施的以预防性维护基础的管理系统模式，主线以工作单的提交、把控计划、财务、供应、生产的各个环节，有利于理清资产的详细情况，工作状态、备品备件的供应情况，有利于资产的全生命周期的管理。n 管道gis系统：即管道地理位置信息系统，该系统融入多层管道施工、维护、检测及物理定位数据，建立管道及其沿线周边地理环境信息储存、管理、统计、分析、评价、预警以及决策辅助机制。对管道干线及站场的生产运行过程和设备状态进行数字化、图形可视化的动态安全监测和管理；提高应对生产安全管理中突发事件的能力。可用于管线的施工建设，运行期的风险及完整性评价，企业的维护、大修、抢险和应急指挥等作业。继而有效管理管线沿途数据、优化业务管理、降低成本、提高工作效率和提供更好的业务决策支持。4 引用标准(1) q/sy 75-2003 信息系统分类与编码(2) q/sy 77-2003 信息系统基础建设技术规范(3) q/sy sy 38.1-2002 石油天然气勘探信息管理规程 第1部分：管理规则(4) q/sy sy 38.2-2002 石油天然气勘探信息管理规程 第1部分：静态数据表结构(5) q/sy sy 38.3-2002 石油天然气勘探信息管理规程 第1部分：规范值(6) iso/dis 19128 geographic information web map server interface 2004.7(7) fgdc-std-001-1998, content standard for digital geospatial metadata us federal geographic data committee.(8) iso 19117:1), geographic information portrayal(9) iso 19119:1), geographic information services(10) iso 19125-1:1), geographic information simple feature access part 1: common architecture(11) ogc 01-065 web feature service implementation specification opengis specification (12) the opengis abstract specification: an object model for interoperable geoprocessing, revision 1,(13) opengis consortium, inc, opengis project document number 96-015r1, 1996.(14) ogc 03-065r6 web coverage service (wcs) 2003(15) asme b31.8s-2001 输气管道系统完整性管理(16) isa rp55.1 数字计算机硬件测试；(17) gb4943 数字处理设备的安全；(18) sy/t0091-96油气田及管道计算机控制系统设计规范；(19) sy/t 5497-2000石油工业物资分类与代码；(20) gb50174-93 电子计算机机房设计规范；(21) ccitt 国际电报电话咨询委员会有关数据交换标准；(22) iso 国际标准化组织有关数据传输标准。5 完整性管理信息平台系统5.1 完整性管理信息平台框架建立管道完整性管理信息共享平台，是为“数字管道”开展的基础信息设施建设工作，有利于提高管道完整性管理的实施效率，有利于天然气管道运输系统完整性信息资源的共享和重大事件的决策，基于此，平台框架应包括以下几个方面内容： （1） 建立一个统一的天然气管道完整性数据服务平台；（2） 建立一套统一的天然气管道完整性管理的流程及在平台上实施管道完整性管理；（3） 建立完整性管理的评价标准体系。 框图表示如下：完整性管理软件系统完整性管理体系文件标准规范更新管理文件完善标准规范内检测外检测基础数据采集控制检测.风险评估适用性评价安全评价基线评价效能评价 数据采集完整性评价决策维修维护制定管理计划管道修复技术管道维护技术管理实施过程5.2 完整性管理软件系统的组成 数据收集和分类模块 内检测数据 外检测数据 监测数据 完整性评价系统模块 风险评价 适用性评价及寿命评估 安全评价 地质灾害评价 完整性管理决策模块 完整性维修维护决策模块5.3 数据系统结构模型5.3.1 数据网络结构 完整性数据管理系统必须是一个开放、标准、支持多种软硬件平台的网络系统。为确保系统的可靠性，单独设立一台接在具有千兆速率主干网上的pc服务器提供与完整性数据管理系统应用有直接关系的服务支持，分布在股份公司、地区公司、地区公司分部的客户机通过地区公司的企业网来访问完整性数据管理系统服务器。5.3.2 数据系统配置及性能要求数据管理系统硬件配置清单中的硬件必须是具有良好性价比的知名厂商的成熟产品，在国内有广大的用户群，有完善的售后服务和本地技术支持，必须能满足系统设计的要求并适当考虑冗余，存储空间应留有至少30%的余量，具体的数据存储方案由承包商制定，经地区公司同意后实施；系统具备20台客户机同时访问的服务支持能力。供硬件配置中的服务器及其它硬件应247小时正常运转，系统的故障率不得超过2。数据系统选用软件必须是具有良好性价比的知名厂商的成熟产品，在国内有广大的用户群，有完善的售后服务和本地技术支持，经地区公司同意后实施。在数据系统地图的比例尺、精度、大小等方面必须满足完整性数据管理系统的要求，具有良好的性价比，经地区公司同意后购买。数据系统（包括完整性数据管理系统的硬件、软件和网络）平均无故障时间（mtbf）应不小于50000小时；平均故障维护时间（mttr）应不大于30分钟。数据系统应具有容错能力，故障自诊断能力。数据系统冷启动应小于120秒，热启动小于60秒。系统各层与数据库有关的信息集中到完整性数据管理系统后台数据库处理，以适应地区公司广域网特有的数据传输方式，提高信息访问效率。数据系统的可用性及可靠性应不小于99.9%。5.3.3 数据系统设计要求采用b/s模式来设计系统的架构。数据库选择标准：所选择的数据库产品应能够同时存储和管理空间数据和属性数据，具有较高的空间数据索引性能，能被大多数开发环境支持，能运行在多种软硬件平台、网络环境中，性能稳定，且便于维护，要求在国内有较广泛的用户群。数据系统平台的选择：所选的完整性数据管理系统软件平台产品功能应完备、强大、全面、直观和易于二次开发，适合各种完整性数据管理系统应用软件（包括天然气长输管线）的开发，在中国各个行业有庞大的用户群。数据系统开发环境的选择标准：应根据地区公司的业务特点结合不同开发环境的特征选择最佳的完整性数据管理系统开发环境，确保完整性数据管理系统的质量。5.4 完整性管理信息平台系统的功能5.4.1 数据管理系统功能数据管理功能，要能够完成管道设计、施工、运行管理数据的管理，所有数据储存在同一数据结构的数据库中，实现数据共享。数据系统应包括但不仅限于以下功能模块：（1）本地管理系统：数据输入、地图维护、数据维护、统计分析、图形与参数对照图、gps车辆管理系统、模糊查询、安全评价、风险评估、完整性管理、应急指挥、输出模块、系统管理、用户管理等；（2）数据web系统：信息发布（包括报表）、查询、数据收集等。5.4.2 数据系统接口要求数据系统接口是完整性管理信息平台的可扩展性内容之一，在完整性管理平台建设过程中要考虑与各地区公司在建管道的接口预留，能与地区公司、地区公司各管道现有的监控与数据采集系统（scada）、企业资产管理系统（eam）、企业信息门户（eip）、办公自动化系统（oa）接口，科研管理系统（stm）以及其它系统进行接口。具体要求如下：1）与监控与数据采集系统（scada）的接口要求：在保证scada系统的绝对安全的前提下，完整性数据管理系统应能从scada提供的接口（odbc和api）中直接把数据写入完整性数据管理系统数据库，能从scada的历史数据库（sybase）中读取完整性数据管理系统所需的数据到完整性数据管理系统 数据库。2）与企业资产管理系统（eam）的接口要求：在保证eam系统绝对安全的前提下，能从eam系统提供的接口（主要是oracle数据库接口）中直接读取完整性数据管理系统所需数据（主要是设备数据和位置数据）到完整性数据管理系统数据库中。3）与拟建的企业应用集成（eai）的接口要求：地区公司的eai正在建设中，完整性数据管理系统承包商应按eai提出的接口要求开发与eai的接口，具体的要求在两个项目实施中由eai承包商与完整性数据管理系统承包商相互协商解决。4）与拟建的车辆管理系统（gps）的接口要求：完整性数据管理系统应在数据库、地图和应用层上把gps整合到其中，即把gps做成是完整性数据管理系统的一个功能模块，具体的技术细节由完整性数据管理系统承包商与gps承包商协商解决。5）与企业信息门户（eip）的接口要求：完整性数据管理系统应提供asp/jsp数据接口，以便能在eip指定的位置显示完整性数据管理系统系统中的有关数据、图像等。6）与办公自动化系统（oa）（主要是lotus notes邮件系统）的接口要求：完整性数据管理系统应能在条件满足时自动向lotus邮件系统的指定账户发送邮件，并且可以在完整性数据管理系统中方便定制发送邮件的条件、账户及发送的邮件内容等。7）与其它系统的接口要求：本完整性数据管理系统应提供符合国际、国家、行业及企业标准的对外接口，如标准的数据库接口，api接口等。8） 系统的升级及二次开发：系统应具有良好的开发性，方便升级和作进一步开发。9）数据输入模块的功能应支持遥感技术（rs）、gps技术等。10）系统应有三维图形显示功能，能把管线、有关专业（如设备、电气通信等）的设备、沿线建筑物、水工、周边环境、管线设备的横截面及其它需要三维显示的事物能用三维图像显示出来；图形的显示应具有鹰眼功能；图形的显示、放大、缩小和平移等有关操作。5.4.3 管道数据分析功能（1）数据的分类功能管道的地理信息数据、管道的基础数据、管道的完整性评价数据，这三类数据构成了完整性管理信息平台系统数据库的基本要素，这三类数据最终要将管道的地理信息数据、管道的基础数据分类、整合为管道完整性评价所需数据，按照完整性评价的需求，将前两类数据自动分类和补充。数据的分析功能：数据分析功能是完整性管理系统的重要内容之一，要实现以下功能：1） 缺陷评价和寿命评估分析2） 管道安全评价分析3） 定量、定性风险分析4） 内腐蚀（icda）评估5） 外腐蚀（ecda）评估6） 其它评价5.4.4 管道安全运行管理完整性管理信息平台保证管道安全运行管理，保证正常运行管理沟通的无障碍，保证完整性管理的顺利实施。5.4.5管道维修维护管理5.4.6 抢修指挥5.4.7 帮助和培训 帮助功能全面系统的完整性管理体系文件内容管道数据管理管道数据分析功能管道安全运行管理管道维修、维护管理抢修指挥帮助和培训功 能 设 想5.5 完整性管理软件系统的结构完整性管理软件系统功能基础软件构成运行操作过程数据层面构成数据库结构 5.5.1 完整性管理（pim）信息平台软件系统结构5.5.1.1 数据层元数据是描述数据的数据，通过对空间信息的描述，为用户提供数据的“目录”结构，一方面提供用户了解已有空间数据的“门户”，获得包括提供单位，获取方式，数据内容等空间数据的描述信息；另一方面，通过元数据服务可以不断的把各种空间数据纳入天然气地理信息共享平台，打破信息孤岛的“壁垒”，实现真正意义上的信息共享。信息融合是指多传感器的数据在一定准则下加以自动分析以完成所需要的决策和评估而进行的信息处理过程，通过信息融合协调多源数据、充分综合有用信息，提高在多变环境中正确决策的能力，信息融合包括三个等级：l 监测级。指直接在采集到的原始数据层上进行融合，在各种传感器的原始测报未经处理之前就进行数据的综合和分析。l 特征级。是指先对来自传感器的原始信息进行特征提取，然后对特征信息进行综合分析和处理。l 决策级。是指针对具体决策目标的最终结果。基于元数据的信息融合技术，是通过元数据描述天然气管道运输系统中的空间数据，通过信息融合实现多源空间数据的共享，在数据层形成综合空间数据库，为应用系统在数据层上实现交互、共享。5.5.1.2 中间层中间件是泛指能够屏蔽操作系统和网络协议的差异，能够为异构系统之间提供通讯服务的技术。中间件位于操作系统与应用软件之间，保证应用软件的相对稳定和功能扩展，中间件通常分为五类：远程过程调用、面向消息的中间件、对象请求代理、分布式事务代理、数据库访问中间件。天然气管道地理信息平台的中间层借助中间件技术，实现安全事务管理功能、标准数据交换功能、系统安全管理功能、均衡网络负载功能、系统性能监控功能、服务扩展功能等，中间层在应用层和数据层之间，建立一条安全、可靠的“访问通道”。5.5.1.3 应用层组件技术为分布式企业开发提供一个高级的开发模型，通过在服务级别上封装划分的问题，通过提供接口更直接地为靠近问题域的设计人员提供分析和设计模型。应用系统可以由各种组件动态组合，也可以共享分布在网络上的各种组件提供的数据和服务，通过开放的分布式对象通信标准（dcom，corba，j2ee等），可实现跨越不同体系结构、不同软件平台、不同操作系统的应用软件开发。基于天然气管道地理信息共享平台的应用系统可以包括以下几个方面：l 系统信息维护系统。该系统对系统用户、系统功能配置、系统访问控制等进行管理。l 管线图文资料管理系统。系统提供比例尺图、示意图的维护功能。由于管线设备一般采用地下铺设，所以给设备故障定位、设备维修等方面造成了困难，完整性管理（pim）信息系统系统可以根据管线建设的原始图纸资料对重点设备进行三维影像处理，使管理人员通过计算机方便的了解管线地下部分的构造，并结合运行数据分析故障点及安排合理的维修计划。l 管道运营监测系统。通过完整性管理（pim）信息系统平台提供的图形界面对管线的全线运行状况进行监测，通过点选、框选、量算等完整性管理（pim）信息系统手段对监测点的运行状况进行详细查询，包括流量、压力、温度等实时生产信息，同时提供设备运行预警功能，提高设备的维护质量、缩短故障排查时间。l 管线安全风险评估和完整性分析管理系统。该系统是安全风险评估和完整性分析管理体系的辅助决策系统，通过专家分析模型结合完整性管理（pim）信息系统平台的监测数据提供可视化的安全风险评估及完整性分析管理界面，通过完整性管理（pim）信息系统平台直观的发现潜在安全隐患，提供国际、国内专家就相关问题的解决方案。l 管线应急预案信息系统。根据评估和管理系统的数据，提供突发性事件及各部位发生灾害性事件时的处理方法，通过完整性管理（pim）信息系统平台提供事件模拟功能，直观的反映事件蔓延的趋势，使管理人员可以预先进行事件防范操作。系统使用全线监控，通过完整性管理（pim）信息系统提供的方便的地址对象管理功能，安全管理人员可以快捷的定位时间、地点、下达任务通知等，减少中间环节、最大限度地减少突发事件的经济损失。5.5.2 完整性管理信息系统数据库结构国际上有三种数据库结构：isat 是综合空间分析技术（integrated spatial analysis techniques）pods 是管道开放式数据标准（pipeline open data standard）apdm 是 arc完整性管理（pim）信息系统 管道数据模型（arc完整性管理（pim）信息系统 pipeline data model）建议股份公司完整性管理（pim）信息管理平台，采用apdm管道数据模式。5.5.3 基础软件构成 构建在windows平台上， 依靠sql server或其它数据库来存储文件， 依靠web实现网络化， 以完整性管理（pim）信息系统支持的软件平台来支持地理信息， 以管道在地理信息系统中各参量的地理坐标来管理所有的管道数据。 5.5.4 数据层面构成（1）数据层要求它保存包括一级数据（管道相关数据）、三级数据（用于输入或计算的数据）、二级数据（使用过的或废弃的数据）在内的所有数据。数据模块位于管理系统的中心，用于管理包括与管理系统外部数据链接在内的所有数据源。数据模块的基础是中国石油确定的标准数据结构。该数据模块支持该标准定义的公用数据流。 管道地理信息层 1：100万、 1：25万、 1：1万的地图、 遥感图， dem（数字高程模型） 管道基础数据层 管道完整性评估分类层管理系统的数据层面主要包括地理信息层、管道基础数据信息层，管道完整性评价信息层，对管道地理信息层，主要选用1：100万、1：25万、1：1万的地图、spot5卫星的10米精度的彩图和2.5米精度的黑白图符合遥感图或卫星0.61米精度卫星遥感图，对1：1万的图生产dem（数字高程模型（digital elevation model 简称dem）管道的基础数据层，包括设计、施工和运行管理的所有数据。(2) 技术要求基础地图精度要求矢量基础地图特征的水平精度至少为 10 m。光栅图像的分辨率和精度最低应达到如下要求：位置比例分辨率管道走廊1:40,0000.6 m一般区域1:100,00020 m以管线为中心的 6.5 公里走廊的 1:40,000 数字正射图像，分辨率 0.6 m（黑白）。1.2 1:100,000 数字卫星图像，分辨率 20 m（黑白），覆盖全中国。(3) 矢量基础地图特征：o 公路网o 铁路o 建筑物o 土壤o 地震带o 断裂带o 洪水位o 水文o 行政区o 植被o 土地使用o 应急服务o 外部管道o 公用设施o 地区公司 o 操作位置(4) 管道设施特征属性数据o 附属物（不承载天然气压力的设施附属物，如清管器信号点、测试引线、发射器、接收器等）o 支管连接o 套管o 封闭物o 涂层o 压缩机o 联系人o 线路穿越o 弯头o 锻接头o 现场记录o 法兰o 接地床o 工作压力范围o 仪表o 管道特性（外径、壁厚、等级、焊缝类型等）o 静水压力试验o 整流器o 异径管节o 河流配重o 站点（压缩机站、仪表站、阀站）o 套袖o 建筑物o 旋阀o 三通o 阀门o 容器o 焊接(5) 数据转换程序转换程序特征来源数字源硬拷贝源说明水文网络已有平面地图及其它可获得的水文信息源按照 地区公司 水文规范转换和编辑。按照 地区公司 水文规范从硬拷贝源编辑。承包商应调查和识别可获得的平面地图和潜在的项目区域内水文数据源，并与 ge energy 咨询人员一起审查这些数据源。将在数据会议上为转换和数据导入选择内容、精度、完整性等功能要求。承包商负责采用合适的拓扑结构和描述性属性对选定的数据进行编码。承包商应与 ge energy 合作建立水文拓扑规则及适宜的分类体系。正射修正图像（所有比例）使用图像数字化/更新水文特征。土壤多边形已有中国土壤地图和数据。按照 地区公司 土壤规范转换和编辑。按照 地区公司 土壤规范从硬拷贝源编辑土壤多边形。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的土壤数据。洪水区多边形已有中国洪水地图和数据。按照 地区公司 洪水区规范转换和编辑。按照 地区公司 洪水区规范从硬拷贝源编辑洪水区多边形。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的洪水区数据。地震带多边形已有中国地震带地图和数据。按照 地区公司地震带规范转换和编辑。按照 地区公司 地震带规范从硬拷贝源编辑地震带多边形。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的地震带数据。断裂带已有中国断裂带地图和数据。按照 地区公司 断裂带规范转换和编辑。按照 地区公司 断裂带规范从硬拷贝源编辑断裂带。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的断裂带数据。植被多边形已有中国植被地图和数据。按照 地区公司 植被规范转换和编辑。按照 地区公司 植被规范从硬拷贝源编辑植被多边形。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的植被数据。土地使用多边形已有中国土地使用地图和数据。按照 地区公司 土地使用数据规范转换和编辑。按照 地区公司 土地使用规范从硬拷贝源编辑土地使用多边形。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的土地使用数据。外部管道已有中国平面地图及其它数据源。按照 地区公司 外部管道规范转换和编辑。按照 地区公司 外部管道规范从硬拷贝源编辑外部管道数据。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的外部管道数据。公用设施已有中国平面地图及其它数据源。按照 地区公司 公用设施特征规范转换和编辑。按照 地区公司 公用设施规范从硬拷贝源编辑公用设施特征数据。承包商应调查和识别可获得的以陕京管线为中心 200 公里走廊内的公用设施特征数据。地区多边形（行政区）已有中国地图及其它数据源。按照 地区公司规范转换和编辑。按照 地区公司规范从硬拷贝源编辑。承包商应调查、识别和编辑以陕京管线为中心 200 公里走廊内的地区边界。地区公司 操作位置地区公司 提供的地图和文件按照 地区公司规范转换和编辑。按照 地区公司规范从硬拷贝源编辑。承包商应调查、识别和编辑以陕京管线为中心 200 公里走廊内的地区公司 操作建筑物。5.6 数据编码5.6.1 数据编码标准完整性管理信息系统必须按照系统管理需要的多种分类办法对设备建立编码体系。主要编码原则如下：- 基本原则：具备科学性、系统性、可扩展性、兼容性和综合性；- 符合中国石油天然气集团公司的统一编码原则，充分考虑地区公司与上级部门的数据兼容问题；- 遵照整个地区公司发展规划，结合生产、计划、财务和供应等业务的特点，综合考虑以满足各级管理的需要；- 每一编码源和编码唯一；- 可以按照地点、故障种类、设备种类和应用功能等进行编码分类；- 考虑今后的发展，各类编码应预留足够的位数，便于扩充；- 便于记忆，易于使用；- 对于备件供应商、存货、以及客户的分类必须合理设计，因为关系到以后管理当中的统计分析。5.6.2 数据编码1）管道周边环境设施编码：特征名称属性数据类型描述建筑物分类char (30)学校、酒店、办公楼、小型零售店、大型零售店、餐馆等使用者名称char (50)地址（街道）char (50)城市char (30)地区char (30)邮政编码char (30)电话号码char (30)使用者人数integer每周占用天数integer每年占用周数integer状态char (30)占用、废弃、建造中等第三方占压char (1)y=是, n=否应急服务分类char (30)医院、消防站、警察局、急救站、地区行政机构、军事机构等联系人姓名char (50)地址（街道）char (50)城市char (30)地区char (30)邮政编码char (30)电话号码char (30)水文名称char (50)分类char (30)河、溪、运河、沟、湖、池塘、干河床等土壤类型char (70)砂壤土、岩石、硬粘土、粘土、盐碱地、湿地、沙地、非土壤排水特性char (100)地形char (100)地形条件洪水区区域cha