中国石油管道局工程有限公司管道投产运行分公司
摘要：构建以SCADA和GIS为基础的油气调控运行系统，是提升油气管道调控能力的重要形式，尤其是在新时代背景下，石油企业要想优化管道管理机制，就要加大对SCADA和GIS系统的研究和引用，并结合油气调控需求，构建全新的运行系统。
关键词：SCADA；GIS；油气调控；运行系统
随着社会经济的持续发展，网络技术的不断创新，及国内外合作平台的优化和拓展，国内油气管道的管理与调控工作得到了整改，实践工作水平得到了提升，尤其是在数字管道理念提出后，促使油气管道运行工作实现了革命性的创新。下面主要对以SCADA和GIS为基础的油气调控运行系统进行研究。
1.SCADA和GIS的概念
SCADA系统包含了数据采集和监视控制系统。SCADA系统是通过整合计算机技术的DCS和电力自动化监控系统，其引用的范围非常大，如化工、石油、铁路、燃气等。
GIS系统就是地理信息系统，也称为“地学信息系统”，是一项非常重要的空间信息系统，在计算机的硬软件的引导下，采集整体或部分地球表层空间的地理划分信息，并科学储备、管理以及研究、表述这些信息，在实践应用中非常广泛【1】。
2.结构框架
在以SCADA和GIS为基础的油气管道生产调控工作系统中，SCADA和GIS在处理数据信息的过程中是在同一平台进行的，并引用静态与实时数据进行管理，提升实践工作效率；系统没有持续以来规定的SCADA和GIS系统，应用者可以依据同一接口访问空间和实时数据，并在此基础上落实了油气管道的生产调度和决议内容等工作。
3.系统功能
3.1泄漏检测定位的可视化
检查油气管道出现泄漏问题的方式有很多种，实践效果也非常有效，但要想明确泄漏的具体位置，只能结合里程、某站场以及阀室等进行标记，然而依旧无法准确确定地理情况，如泄漏的位置中是否存在河流、植被等。在以往技术检测中，工作人员大都依据自身累积的工作经验进行判断，提出故障的有效维护方案，但在引用了SCADA和GIS系统后，工作人员可以依据GIS技术有效解决上述问题，因为这一技术有助于明确具体泄漏位置的坐标、数量以及周边地理环境，以此判断事故具体情况。
3.2清管器的跟踪与定位
清管器是油气管道生产工作的重要组成部分，现阶段工作人员在判断清管器具体位置的方法，一般选择整合里程仪、负压波等内容进行研究。清管器的跟踪技术并不完善，结合以往案例的研究可知，其曾用过站修正的方法来明确具体位置，但随着捷联惯导技术的推广，促使实践跟踪技术效果得到了有效提升。在基于SCADA和GIS的油气调控运行系统中，通过引用GIS技术，可以将计算出的具体位置信息展现在屏幕中，为生产调控工作提供便捷，控制生产与调控工作者的劳动水平。
3.3批次的跟踪定位与展现
这项工作是确保石油管道输送有效进行的重要内容，在实践追踪时，其主要是引用水力学知识和管道运行有效数据的变化判断批次的位置，并结合监测点的信息数据对批次误差实施整改，以此明确批次的重要位置，但具体结果并不完善，且不能排除人工计算产生的误差。而在以SCADA和GIS为基础的石油调控运行系统，结合水力学的算法编写程序，应用GIS系统动态化的展现批次的具体位置和信息，以此为生产调节工作奠定基础，提升实践工作效率和质量，控制人为因素的影响【2】。
3.4应急救援指挥与决议
油气管道事故的出现很容易影响周边的环境、工作人员的人身财产安全，而应急指挥和救援工作是控制事故出现的重要方案，且具体实施效率直接影响了未来油气管道生产工作的运行。通过了解现阶段管道运行情况和管理技术，各大油气管道公司提出了很多等级的应急方案，这些方案是依据现阶段技术能力提出的，主要是引用SCADA系统与调度电话系统，结合现场监测获取的信息，构建有效的解决方案，但却无法全面掌控现场情况。例如，出现问题的现场情况、救援物资划分、救援力量等。通过引用GIS系统中的空间网络分析、缓冲区、叠置分析等功能，为应急救援和指挥工作提供依据，可以提出有效的解决方案，控制问题出现的概率。
3.5信息查阅、研究以及统计
在管道生产调控工作时，工作人员可以引用GIS结合数据某一部分或特点实施查阅和统计工作。例如，结合图形的集合拓扑关系和地理特点，明确管道沿线的穿越状态，通过在地图或表格上描绘出查阅结果，若是想更好划分不同内容，可以选择颜色标注，以此为生产调控工作提供依据。通过可视化技术与网络技术，整合综合管道设施工作情况、保护维修方案和其他工作信息；对不同类型的信息进行标注，如报警次数、空间划分等，为系统的维护工作提供依据。
3.6管道和附属设备多媒体
油气管道中安装的干线、站场、阀门等设施，基础资料在管道设计、施工及运行管理中逐渐构成，将其做成影像或录音材料放到设施中，为工作人员闲暇时间的学习提供帮助，增加学习的便捷性，突破传统意义上储备技术带来的约束，提升工作人员对管道系统的掌控能力。
3.7参数报警和高亮显示
现阶段引用的SCADA系统可以进行数据报警和闪烁，但闪烁智能展现在报警、数据表以及图纸上，调度工作者只能依据阅读文字、研究图纸明确报警的位置，不能定位报警点的空间位置。而通过SCADA和GIS的整合应用，有助于工作者及时、准确掌握设施报警位置，并采用高亮闪烁的方式展示在地图上，通过屏幕漫游将报警点放到屏幕中心上。
3.8状态信息在线显示
通过在GIS平台上动态化展现SCADA获取的各项信息，如温度、流量等，有助于工作人员更好决策。现阶段，在管道运行操作中，压力波传递只能依据站场、阀室等方面的数据变化来判断，但部分操作需要整合这些数据中的某一状态来落实，促使其只能通过压力波来传递，以此进一步进行操作。引用GIS技术，可以通过整合水力学知识，动态展现管理中的压力波传递位置，以此为提出决策奠定基础。
3.9图表处理和打印
依据GIS系统可以打印所有现场图纸，如表格、工艺过程等。具体功能如下：其一，明确打印范围，如边框、屏幕以及比例等；其二，设计相同的打印格式，确保输出的图纸更加标准；其三，减少打印前图纸制作的麻烦，便于图纸更好输出。
结束语
综上所述，油气调控运行系统在实际应用过程中，要依据当前拥有的各项资源，在原本能耗分析系统（简称EAS系统）功能的基础上，结合SCADA与GIS两大系统的优势和特点，完成正算法预测模块的开发、加载、系统调试等工作，以此保障最终获取的信息数据传递到预期地点，并在原有EAS系统的基础上，整合系统的各个模块，构建初期的能耗预测系统。由上述研究可知，基于SCADA与GIS的油田调控运行系统，可以满足管道安全经济运行提出的各项需求。
参考文献：
[1]黄河，陈鹏，咸玉龙，等. 基于SCADA系统的管道事故分析预警方法研究[J]. 电子科学技术（北京），2017，4（1）：29-32.
[2]马立平，李允. 基于GIS和SCADA技术的油气储运生产调度系统[J]. 管道技术与设备，2017（3）：10-12.