数字管道在长输管道建设中的应用

数字管道在长输管道建设中的应用

摘要：随着信息化技术、网络技术、测量技术在管道建设中越来越深入的应用，数字化管道就应用而生。本文就榆林-济南输气管道工程项目予以分析，证明了数字化系统的在以后的管道建设中会成为一个重要的发展方向。

主题词：数字化管道；数据采集；可视化展示

1、数字管道的建设目标

数字管道是近几年提出的一个新的概念，和传统管道建设相比有很大的优越性，数字管道必须要依靠计算机和网络技术，要有一个专用的系统和门户网站。这个数字管道系统的目标分建设阶段的系统效益和长期的系统效益，长期的系统效益就是便于管道的运行管理、维护。在建设阶段的系统效益分三个大的方面：1、能够合理有效的编制计划、控制进度和保障安全，发现和及时解决项目建设中的问题，辅助项目部实现项目建设的总体目标。2、及时准确地提供项目管理所需要的计划、投资、进度、安全等相关信息，辅助项目管理层进行决策；3、记录项目建设中的重要信息，为今后的项目建设积累经验，逐步建设项目部项目部管理和工程资料的信息管理库，提高项目管理水平。4、使用网络和数据库协同各参建单位的工作管理，提高项目沟通效率、提高成本。

2、数字化道建设阶段的整体规划

管道建设作为一个有机的整体，参加的单位和部门比较多，协调难度大。特别是象榆济输气管道工程，全长1045km。参建单位和部门有100多家，分设计、管理、施工，协调的难度更大，需要采用一个高效的沟通方式，过去管道建设中靠会议、电话、传真、纸质的材料进行沟通，现在在榆济线上采用数字管道系统，这样各相关管理部门就可以按照工作的流程实现网上沟通和交流，节省了大量的时间和成本。数字化管道建设开始之前，管道建设单位要进行一个比较系统的规划，建立一个完整的数字化系统，将各部门、单位根据管理的流程和特点设置在数字化系统的特定位置上。这样一个整体的规划能够反映出整个工程的管理流程，项目部各部门直接可以按照这样一个管理流程在数字化系统中完成所有的管理细节，包括获取到自己想要获取的信息。这样的整体规划能够在数字化系统中得到完整的体现。

数字管道系统及网站规划分：综合信息管理系统、工程项目管理系统、管道完整性管理系统、可视化展示系统。

3、数字管道系统在长输管道系统中的应用：

数字管道系统在长输管道系统中的应用，以榆济输气管道为例，线路施工单位可使用四大管理系统：综合信息管理系统、工程项目管理系统、管道完整性管理系统、可视化展示系统。

3.1综合信息管理系统

在综合信息管理系统中，有两个子系统：工程信息系统、影像资料系统。在工程信息系统中分门户网站、邮件管理、工程资料三部分，施工单位可以在门户网站上面上报施工的图片、新闻、施工信息，上报的信息经过系统管理人员审核完毕后可立即刊登在门户网站的首页上，这样也能够达到一个宣传的目的；在邮件管理中，数字管道系统提供了一个特点的内部邮箱模式，施工单位可以使用该邮件系统在榆济线施工的所有单位和部门之间任意收发电子邮件，还可以群发邮件，非常方便快捷。在工程质量管理中，线路施工单位可以随时把施工资料的电子版本上报的到系统，便于施工完成后资料收集困难。在影像资料系统中，数字管道提供了一个完整的影像资料目录，施工单位所要上缴的影像资料可以随时上传到该系统，减少了施工完毕后再进行整理的难度。

3.2工程项目管理系统

在工程项目管理系统中，分投资管理、进度管理、物资管理、合同管理、数据审批。线路施工单位要能够很熟练地一方面要能够熟练使用上述系统，客观公正地录入工程信息，为上级领导正确决策施工提供依据，另外一方面能在该系统中了解到相关单位或者兄弟单位的相关信息，找出差距，便于制定计划。例如在进度管理中线路单位每天通过数字化系统上报的工作量，系统就会自动根据上报的工作量形成一个矩形对比图，任何一个能够登陆系统的人都能够直观的看到一个工程进度的对比图，为各级管理单位提供了一个直观的工程进度印象，能便于领导进行决策。在物资管理中，物流单位将发货的基本信息录（包括管材、弯头、管件、阀门等信息）入到系统中并发货，线路安装单位要对这些信息进行核查，确保无误后收货。如果这些收货的信息如不能正常收货，在后面的管道焊接信息中就无法录入。施工单位材料人员在工程项目管理子系统中可以查看到货的管材、弯头、管件、阀门等信息，还可以在系统内对钢管进行切割等操作。施工单位可以对接收的钢管进行冷弯管加工记录，并将弯管加工的信息维护到系统中，这些钢管和冷弯管信息在后期的管道焊接信息中就无法录入使用。在合同管理系统中，线路施工单位可以网络上上报进度款申请信息，以往的进度款申请是通过电子邮件或者纸质的资料进行传递和审批，审核的工作量，容易耽误时间，现在采用数字化方式审核进度款，监理分部、业主分部、投资控制部可以直接通过数字化系统就能审核完进度款，发现有疑问，直接从网络上退回，极大地提高了进度款的审批效率。以下为几个功能的图例：

3.3管道完整性管理系统

长输管道线路安装单位在管道完整性管理系统中要完成施工数据的采集和录入，这些数据包含了长输管道施工的所有工序，主要包括以下几个方面：

⑴线路工程：包括测量放线、地下障碍信息、管道焊接、管道焊接返修、焊口补口、管道竣工测量、管道三桩埋设、管道清管、测径、试压、地面检漏、无法试压及连头焊口信息。以上数据部分内容要直接在系统内输入，部分内容可以使用单独的excel采集表格先填写后，然后成批量导入到系统内。这些数据在往系统内输入或者导入过程要真实，不能出现弄虚作假的成分，否则将会影响到该段管线数据的准确性。对于需要附加照片的应使用大于500万像素数码相机拍摄，照片视野范围需要覆盖管道作业带宽度，照片分辨率为2560*1920。水工保护工程：水工保护信息分基本信息和技术数据填报两部分，采集和填报过程严格按照采集表格的要求进行填写和上报，并及时上报上级部门审核。

⑵穿越工程：穿越基本信息在穿越工程开始时填写，其中穿越长度、穿入、穿出点的坐标及高程在穿越完成时按照实际测量结果填写，应采用全站仪、基站式GPS进行坐标采集，并应记录坐标的测量控制点信息。穿越信息输入系统后应及时上报上级部门审核。

⑶基础数据：基础数据信息包括机组信息、参建人员信息、桩信息，这些信息为线路工程信息提供支撑，如果这些信息不能正常维护到系统内，线路工程和穿越工程的部分信息将无法录入。

3.4可视化展示系统

施工数据录入到系统内以后，系统可以自动处理，特别是管道焊接的焊口坐标，竣工测量等信息。这些数据系统展现在一张地图上，包括平面和断面图，形成一种可视化的展示。但是在地图上一旦出现与原设计不符合，业主必须要查到设计变更或者工程变更信息，如果没有这方面的信息，属于数据采集错误，数据采集人员要负责，并及时修正错误。

管道完整性管理系统中的信息如果能够在管道完整管理系统中准确完整地录入，就行成了一个很强的可追溯性，达到了数字管道应用的一个重要目的。一道焊口从钢管的生产、防腐、接收、焊接电焊工姓名、焊接日期、防腐日期、防腐工的姓名、回填的日期、焊口的坐标、焊口的无损探伤结果等等信息，在数字化系统中都能够快速的检索出来，很方便进行管线运行期间的管理。就充分地展示出了数字管道的优越性。

4、数字化管道对各专业承包商的要求

要建设好一个高品质的数字化管道是一个很系统的工程，需要付出很大的努力，对承包商提出了更高的要求：首先线路承包商要配备一些必要的硬件和软件，硬件包括电脑、宽带网、测量仪器、数码相机、交通工具等；软件包括配备一些