">
Прикладные науки Технология
Информация о работе

Тема: Создание ГИС газотранспортной сети

Описание: Деятельность большинства российских компаний. Геодезическое позиционирование магистральных газопроводов. Создание ГИС сети на территории Краснодарского края и Республики Адыгея. ГИС для управления активами. Этапы создания. Большая часть данных.
Предмет: Прикладные науки.
Дисциплина: Технология.
Тип: Курсовая работа
Дата: 25.08.2012 г.
Язык: Русский
Скачиваний: 9
Поднять уникальность

Похожие работы:

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине:

«Геоинформационные системы и технологии»

НА ТЕМУ:

«Создание ГИС газотранспортной сети»

2012

СОДЕРЖАНИЕ 1 Введение……………………………………………………………… 3  2 Геодезическое позиционирование магистральных газопроводов…………………………………………………………. 

4  3 Создание ГИС газотранспортной сети на территории Краснодарского края и Республики Адыгея……………………….. 

12  4 ГИС для управления активами……………………………………… 12  5 Этапы создания ГИС………………………………………………… 14  6 Заключение…………………………………………………………… 17  7 Список использованной литературы……………………………….. 18  

ВВЕДЕНИЕ

Деятельность большинства российских компаний сопровождается острым дефицитом информации о действующих процессах, что неблагоприятно сказывается на совокупной эффективности работы предприятия. Внедрение современной информационной системы является эффективным средством снижения отрицательного воздействия рисков на деятельность предприятия. И если внешние риски (политические, экономические, правового регулирования и т.д.) могут поддаваться лишь прогнозированию, то борьба с внутренними рисками может быть весьма успешной с помощью системы управления предприятием. 

Внедрение любой интегрированной информационной системы имеет первоочередной задачей автоматизацию процессов внутри компании. Целью создания системы является оптимизация процессов взаимодействия служб предприятия между собой, а также с абонентами, клиентами и партнерами за счет использования единого информационного источника по производственным ресурсам компании. Система обеспечивает сотрудников компании актуальной, точной и согласованной информацией в соответствии с их должностными обязанностями.

Большая часть данных в газотранспортной и газодобывающей промышленности имеет пространственный компонент, то есть они характеризуют объекты или явления с точки зрения их географического расположения. Большие объемы данных требуют применения современных средств их обработки и анализа. И в первую очередь к таким средствам следует отнести технологию географических информационных систем (ГИС), предоставляющую наиболее прогрессивные функции управления данными на локальном и корпоративном уровнях.

Успешная деятельность добывающей компании во многом зависит от ее способности управлять огромным объемом комплексных данных, накапливаемых в разных базах данных, распределенных по разветвленным компьютерным сетям. 

Геодезическое позиционирование магистральных газопроводов

В настоящее время ООО «Газпром трансгаз-Кубань» эксплуатирует более 8 тыс. км магистральных газопроводов (МГ) и газопроводов-отводов. С 2004 года общество проводит геодезическое позиционирование своих линейных и площадных объектов. На начальном этапе данная работа была организована для создания кадастровых планов и постановки на кадастровый учет площадных объектов ОАО «Газпром» (крановые площадки, ЛЭП, СКЗ и др.) и с целью ограничения землепользователей в зонах минимальных расстояний от газопроводов. Основной объём работ по 5 тыс. км МГ был выполнен в 2004-2005гг. Однако предоставленные материалы не были состыкованы и требовали выверки с нанесением на единую цифровую карту Краснодарского края масштаба 1:200 000 в координатах WGS-84. Кроме того, имелись в наличии материалы исполнительной съемки участков магистральных газопроводов после проведения капитального ремонта в формате AutoCAD.

Отсутствие необходимых специалистов и оборудования потребовало привлечения сторонней организации для сбора и обработки столь разнородной информации и корректировки геопространственных данных. После проведения конкурса в 2008 году для выполнения этих работ была выбрана компания ООО «НПК «БКТ» (г. Таганрог).

После того как вся первичная информация была систематизирована и сгруппирована, появилась возможность анализа и сравнения материалов как самого геодезического позиционировании, так и результатов плановых диагностических обследований и капитального ремонта участков МГ.

По новым требованиям, начиная с 2008 года, результаты всех обследований выдаются с привязкой к системе координат WGS-84, что позволяет сводить все топопланы на единую картографическую основу в геоинформационной системе (ГИС). Новшествами этого года можно назвать разработку и внедрение регламента эксплуатации хранилища геоданных и классификатора слоев, создание групп слоев по масштабам (М 1:200 000 и М 1:10 000), по видам работ (капитальный ремонт, диагностика), выделение отдельной группы слоев по газопроводам и ГРС, поставленных на кадастровый учет (ГТС). Благодаря тому, что слои могут отключаться как большими группами, так и по отдельности, можно анализировать большое количество разнообразной информации по одному и тому же объекту, полученной из разных источников. К примеру, стало возможно проанализировать графическое отображение результатов электроизмерений на профиле и сравнить места повреждения изоляции, указываемые в отчетах служб электрохимической защиты подземных трубопроводов от коррозии (ЭХЗ), с данными внутритрубной дефектоскопии (ВТД).

В технические задания на плановые диагностические работы и технический надзор были включены пункты о предоставлении привязки материалов к координатам в WGS-84. Таким образом, были созданы условия для ведения всех поступающих материалов в единых координатах на единой топооснове с их автоматическим группированием в соответствующих слоях хранилища геоданных.

Для предотвращения возможных нештатных ситуаций необходимо иметь полную информацию о точном местоположении магистральных газопроводов (МГ), техническом состоянии входящих в их состав объектов и сооружений, элементов конструкций и потенциально опасных мест и дефектов, выявленных в ходе внутритрубной дефектоскопии и других методов обследований, а также объектов местности вдоль трассы газопровода.

Как правило, службами предприятия ведутся все реестры, необходимые для получения информации по тому или иному вопросу. То есть, за годы работы созданы базы, содержащие информацию о техническом состоянии газопроводов и других элементах газотранспортной сети, технологические схемы, реестры о проведениях внутритрубной дефектоскопии, информацию о состоянии подводных переходов газопроводов, получаемой ежегодно. Помимо этого, на предприятии существуют бухгалтерские реестры, в которых собрана информация об объектах газотранспортной сети, а именно: наименование, инвентарный номер, краткая техническая характеристика.

Параллельно с этим ведутся работы по технической паспортизации инвентарных объектов, их регистрация и кадастровые работы по оформлению земельных участков под объектами газотранспортной сети.

Однако остается ряд нерешенных проблем инвентаризации объектов, поставленных на балансе основных средств ОАО «Газпром». Так, по многим объектам информация, занесенная в инвентарные бухгалтерские карточки, не соответствует по протяженности и диаметрам реально эксплуатируемым объектам. Для внесения изменений в параметры инвентарного номера существует малопонятная и неэффективная процедура инвентаризации, которую независимо друг от друга курируют бухгалтерия и отдел имущества. Кроме того, имеются прямые указания из центральной бухгалтерии ОАО «Газпром» о недопустимости изменений названий объектов и их основных параметров. При этом данные в карточках зачастую не соответствуют имущественным параметрам и данным постановки на кадастровый учет.

В то же время, многие структуры Росреестра и Роснедвижимости, местные архитектуры и институты территориального планирования на местах (в районах края) обращаются в газотранспортные предприятия с просьбой о предоставлении актуальной информации по газопроводам, так как при формировании земельных дел они использовали местные системы координат, которые зачастую создавались в рамках одного поселка или города и не имели ключей. Это также заставляет активизировать работу по созданию эффективно работающей ГИС с оперативной и актуальной информацией.

Отдельно хотелось бы остановиться на работе с проектными организациями, выполняющими проектирование и комплексные инженерные изыскания при реконструкции и новом строительстве. Так, зачастую проектанты не имеют качественных картографических материалов, отсутствует перечень и места пересечений со сторонними коммуникациями. Все это уже есть в нашей геоинформационной системе в географических координатах с данными актуальных топосъемок масштаба М 1:10 000. И это позволяет сразу переходить к разработке рабочей документации и выполнять изыскания только по отдельным элементам будущей трассы или по отдельным видам работ в более крупном масштабе.

Проблема заключается в том, что каждой службой предприятия используются свои данные индивидуально, и они не консолидируются друг с другом. Так, после проведения капитального ремонта местоположение трубопровода может измениться, меняется и состав объектов инфраструктуры. Однако информация об этих изменениях оперативно поступает только в линейные службы предприятия.

ООО «Газпром трансгаз-Кубань» совместно с ООО «НПК «БКТ» уже проделали огромную работу по выверке и привязке всех газопроводов и крановых узлов к карте Краснодарского края и Ростовской области масштаба М 1:200 000. Продолжаются работы по привязке переходов через автомобильные и железные дороги, подводных и надземных переходов.

Однако, для наиболее эффективной работы со всеми полученными данными необходимо создание полноценной геоинформационной системы Газотранспортной сети, в которой накапливаются как первичные, так и повторные данные внутритрубной дефектоскопии, результаты коррозионного обследования и геодезического позиционирования, информация о технических характеристиках объектов линейной части и т.д.

В свою очередь, основой для создания ГИС является геодезическое позиционирование магистральных трубопроводов. Практика показала, что ГИС необходимы уже на стадии проектирования, а также в период строительства.

Бюро кадастра Таганрога уже несколько лет с успехом выполняет работы по геодезическому позиционированию магистральных газопроводов. Данные, получаемые в итоге проведения работ, используются газотранспортными обществами, проектными учреждениями, администрацией ОАО «Газпром» при новом строительстве, реконструкции, капитальном ремонте, диагностике и эксплуатации объектов МГ.

В состав работ по геодезическому позиционированию входит:

* сбор и анализ исходных данных: схематических планов, материалов инженерно-геодезических изысканий, материалов съемок, топографических карт, материалов аэрофотосъемки (при их отсутствии – материалов космической съемки), каталогов координат и высот пунктов государственной геодезической сети и т.д;

* закладка новых геодезических пунктов долговременного заложения вблизи газопровода;

* определение спутниковыми приборами координат вновь заложенных пунктов геодезической сети, маркеров, КИКов, крановых узлов, воздушных переходов, пикетажных, поворотных и других характерных точек газопровода и его пересечений с объектами местности;

* определение глубины залегания газопровода с использованием трубокабелеискателей;

* вычисление координат дефектов по координатам маркеров и данным одометра и занесение их в геоинформационную систему;

* занесение описательных данных внутритрубной дефектоскопии в геоинформационную систему;

* обновление и оцифровка карт масштаба 1:10000 (или 1:25000) и 1:200000 вдоль магистральных газопроводов.

Объединение данных внутритрубной дефектоскопии и геодезического позиционирования в единую систему дает точное пространственное положение газопровода и дефектов, что позволяет эффективно принимать решения по оперативной ликвидации аварийных ситуаций, существенно сократить время поиска дефектов на МГ. Снижаются затраты при производстве ремонтных работ на газопроводе. На основе анализа причин возникновения дефектов принимаются решения о первоочередности профилактических работ по отдельным участкам.

При этом следует учитывать, что объединяемая информация зачастую находится в различных форматах, различается по составу и структуре. В результате проводимых работ все исходные данные консолидируются в едином формате и приводятся к единому стандарту (рис. 1). Помимо этого, производится обновление топографических карт под объектами ГТС с полной топографической нагрузкой, проецирование в единую систему координат. Данные, собранные в ГИС, структурируются по оптимально эффективной схеме.



Рис. 1. Приведение разнородных графических данных к единому формату.

Созданная и сформированная ГИС позволяет решать базовые задачи, такие как получение информации о технических характеристиках объектов газотранспортной сети, получение информации о местоположении объектов и смежных землях, вычисление протяженности газопроводов и площади объектов (рис. 2). В системе наглядно отображается разнообразная информация, например: отмечены участки газопровода с неудовлетворительным изоляционным покрытием; на линии газопроводов проставлены метки, наполненные соответствующей технической информацией о результатах проведения внутритрубной дефектоскопии. Ко всем объектам газотранспортной сети созданы таблицы, содержащие данные о технической паспортизации (рис. 3). Помимо этого, геоинформационная система газотранспортной сети наполнена специализированными модулями, позволяющими проводить построение продольного профиля участков газопровода, автоматически создавать отчетную документацию, показывать информацию о проблемных участках трубопровода, участки проведения капремонта и т.д.



Рис. 2. Графическое представление результатов диагностики газопроводов.



Рис. 3. Наполнение системы семантическими данными о технических характеристиках и сведениями о результатах проведения диагностик.

Ведение технического надзора за всеми объектами капитального ремонта и реконструкции с привязкой исполнительной съемки в виде топопланов к системе WGS-84, оперативное уточнение основных параметров вводимых объектов позволит не только включать данные материалы в единую ГИС, но и совместно осуществлять управление объектами имущественного права и технологическим процессом на единой и понятной всем платформе. На базе общей ГИС, доступной всем филиалам и подразделениям общества, облегчается анализ общего технического состояния газопроводов и планирование вывода объектов в капитальный ремонт, реконструкцию, диагностику, а также укоряется сам процесс формирования перечней объектов. Все это повышает эффективность управления и снижает производственные издержки и ошибки при принятии решений как отдельными подразделениям, так и ООО «Газпром трансгаз-Кубань» в целом.

Создание ГИС газотранспортной сети на территории Краснодарского края и Республики Адыгея

Для обеспечения требований современного законодательства ОАО «Газпром» с 2002 года выполнен большой объем работ по оформлению прав на недвижимое имущество и переоформлению прав на землю. Одновременно велись аналогичные работы по оформлению прав на землю и недвижимое имущество в отношении большого числа инвестиционных объектов. В результате проведенных работ собран огромный объем сведений и документов, причем практически все они имеются и в электронном виде.

Эти материалы включают в себя документированные сведения об общих, правовых, технических и экономических характеристиках земельных участков и объектов недвижимости, пространственные данные о земельных участках и объектах газотранспортной инфраструктуры, актуальные данные об основных средствах и прочие сведения.

ГИС для управления активами

Эффективность управления любой компанией главным образом зависит от эффективности управления ее активами. Для газотранспортной компании недвижимое имущество является критически важным активом, а задачи управления имуществом, такие как анализ и мониторинг ресурсов газотранспортной сети – первоочередными. Следовательно, полученные в результате проведенных работ данные, изначально предназначенные только для регистрации прав на объекты недвижимости и землю, следует использовать и в задачах управления имуществом. В системе ОАО «Газпром» это реализовано созданием Единого реестра прав на недвижимое имущество.

Однако, кроме задач управления имуществом ОАО «Газпром» должен решать и множество технологических задач, связанных с обеспечением бесперебойной и безаварийной работы газотранспортных магистралей и прочих объектов газовой инфраструктуры. В рамках этих задач регулярно проводятся работы по обследованию и дефектоскопии газопроводов. Все эти сведения также систематизируются и хранятся в автоматизированных системах (например, ГИС «ГОТС»). Несомненно, что использование данных об имуществе и территории совместно с данными о техническом состоянии объектов газотранспортной системы значительно упрощает решение задач, связанных с ремонтом и поддержанием их безопасной эксплуатации.

В 2008 году ООО «НПК «БКТ» по заказу ООО «Газпром трансгаз-Кубань» разработало геоинформационную систему (ГИС) объектов газотранспортной сети на территории Краснодарского края и республики Адыгея. ООО «Газпром трансгаз-Кубань» – это крупное газотранспортное предприятие Кубани, эксплуатирующее систему магистральных газопроводов протяженностью более 7000 км. Общество объединяет в единую технологическую, организационную и финансовую систему 17 филиалов, производственные объекты Общества расположены в Краснодарском крае, Ростовской области и Республике Адыгея (рис. 4).


Рис. 4. Схема газотранспортной сети ООО «Газпром трансгаз-Кубань» на территории Краснодарского края и Республики Адыгея.

 

Основной целью ГИС, разработанной для ООО «Газпром трансгаз-Кубань», является консолидация данных, полученных в результате переоформления прав на землю и оформления прав на недвижимое имущество, с данными, полученными из различных служб компании, например, с технико-экономическими показателями объектов, данными обследования системы электрохимзащиты газопроводов, результатами шурфовых работ, данными дефектоскопии и коррозионного обследования газопроводов и т.п. Объединение этих столь разноплановых данных позволяет свободно и эффективно анализировать, прогнозировать и проводить мониторинг ресурсов всей газотранспортной сети. Одним из требований к создаваемой системе было использование ГИС, уже эксплуатирующейся подразделениями предприятия.

Этапы создания ГИС

Получив от заказчика множество разнородной информации, находящейся при этом в различных форматах, проанализировав состав, структуру и количество исходных данных, было принято решение разбить проект на два основных этапа выполнения.

Первый этап заключался в создании консолидированной базы геоданных и формировании ГИС, которая бы позволяла решать базовые задачи, такие как получение информации о технических характеристиках объектов газотранспортной сети, получение информации о местоположении объектов и смежных землях, вычисление протяженности газопроводов и площади объектов.

На этом этапе производился сбор и анализ, преобразование и наполнение ГИС основными исходными данными (рис. 5, 6).


Рис. 5. Преобразование данных из разных форматов в единый формат.


Рис. 6. Наполнение ГИС основными исходными данными.

 

На основании анализа собранного материала была разработана методика создания ГИС. В рамках этой методики:

Пространственные данные об объектах сети из разных форматов (ArcGIS, MapInfo, Autocad, «Панорама») были преобразованы в единый формат и приведены к единому стандарту;

На основании топографических данных была создана топооснова, также переведенная в единый формат;

Все пространственные данные были приведены к единой системе координат;

На основании технических паспортов, отчетных и справочных данных, предоставленных заказчиком, было произведено наполнение ГИС атрибутивной информацией об объектах газотранспортной сети;

Параллельно с вводом атрибутивной информации из разных источников производился сравнительный анализ этих данных.

В итоге была сформирована ГИС, обладающая достаточной справочной нагрузкой для реализации второго этапа.

На втором этапе выполнения работ решались задачи технологического и прикладного характера, предусмотренные договором. Был разработан универсальный модуль, расставляющий по линии газопровода «информационные метки». С помощью этого модуля:

«Отмечены» участки газопровода, где проводилась дефектоскопия, к каждой метке имеется соответствующая атрибутивная информация о местонахождении дефекта и его характеристиках;

«Отмечены» участки с неудовлетворительным изоляционным покрытием – на основании материалов проведенных комплексных электрометрических обследований и данных эксплуатации;

На основании топографических данных и геодезического позиционирования были построены метки пересечения трубопроводов с железными и автодорогами, водоемами и другими интересующими объектами, с указаниями километража пересечения и характеристик препятствия (рис. 7).

 


Рис. 7. Пересечения трубопроводов с оврагами.

 

В результате, наполненная данными система позволяет решать ряд задач, нацеленных на более эффективное управление газотранспортной сетью:

Формировать пространственные запросы к данным ГИС, например, определять пространственные отношения между элементами сети и другими объектами.

Получать технологическую информацию об объектах сети.

Автоматизировать получение отчетной документации.

Получать информацию о проблемных участках газопровода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Созданная ГИС позволяет системно решать вопросы диагностики, капитального ремонта и реконструкции объектов газотранспортной инфраструктуры. Помимо этого, она дает возможность прогнозировать возможные проблемы с объектами газопровода, своевременное устранение которых обеспечивает безопасность газотранспортной системы. Данные об объектах недвижимости и земельных участках, полученные в результате работ по оформлению прав, можно эффективно использовать для решения различных задач прикладного и технологического характера, связанных с эксплуатацией газотранспортной системы. При планировании работ, связанных с любыми действиями на землях сторонних пользователей (например, при проведении капремонта), сроки подготовки документов для изъятия земель во временное пользование сокращаются в несколько раз, при этом качество материалов улучшается.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number_54/18_GAZ.html

2. http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number_50/16_GazNet.html

3. http://esri-сis.ru/news/arcreview/

detail.php?ID=922&SECTION_ID=27&print=Y

4. http://www.gisinfo.ru/products/editroad.htm

5. http://e-lib.gasu.ru/eposobia/gis/2.html