集输管网数字化管理论文

【摘要】能源的开发的合理利用是促进国家经济增长的重要因素之一，通过对油田的合理开发，对内部资源的合理利用将有助于推动社会经济的发展，在进行油田管网的集输管道建设中，通过使用GIS技术建立一种管网管理系统，将能够更为有效的推动油田资源的合理开发。下面是小编精心推荐的《集输管网数字化管理论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

集输管网数字化管理论文 篇1：

数字化技术在长输管道建设中的研究与应用

【摘要】随着数字化技术的快速发展和应用，数字管道的发展也日趋成熟起来。相对于传统管理来说，长输管道的数字化建设给油气集输行业带来了新的思路和挑战，对于常数管道建设的高质量管理和应用具有重要意义。

【关键词】数字化技术;长输管道;研究应用

随着我国经济的快速发展，对于能源的需求也在不断加速。计算机数字化革命为油气行业的发展注入了新的活力，长输管道建设作为油气行业的重要组成部分得到了长足的发展，数字化技术开始不断的融入长输管网的建设过程中，标志着石油行业在数字化管道的进程中迈开了巨大的一步。

一、数字化长输管道技术

1、数字化管道的概念

数字化管道的概念是随着数字地球的发展而发展的。随着近年来信息数字化技术的飞速发展和进步，数字化技术已经开始参与到国民经济的方方面面。正是基于这一时代背景，数字管道技术应运而生。数字管道以信息化技术为基础理论支撑，充分利用计算机、现代网络、虚拟显示VR技术、数字通信技术等方式，通过长输管网铺设、数字传感技术应用等手段，将长输管网数字化并通过传感器进行快速采集、报警、治理，为长输管网的长期稳定运营提供快速、搞笑的数字化决策与应用。

2、数字化管道关键技术

（1）航空遥感技术

航空遥感技术是通过飞机、卫星等航天航空设备安装专用的红外、光学等遥感器，远距离接收电磁辐射信息，然后通过计算机进行整理，再通过微波传输到地面接收站点，最后进行数字化处理，形成影响，方便用户使用。

（2）全球定位系统

全球定位系统，是利用GPS与现代通信技术的融合，使得测定的管网坐标能够从静态走向数据库远端存储数字化，从单纯定位走向实时定位导航，管道二三维一体化 GIS系统实现了测距、测面、点查询、多边形查询、图层控制和鹰眼图等基本功能;实现了钢管、焊口、三桩等管道及其附属设施的查询功能;实现了地区等级的查询功能;实现了纵断面图的生成功能;实现了数字、饼图、柱状图等方式的信息统计功能;实现了站场阀室的查询定位功能;实现了应急资源的查询功能;实现了文档资源的管理、查询、下载功能，极大地方便了用户的使用，扩展了应用的深度。

（3）管道完整性技术

数字化管网建设的核心内容是贯穿于管道全生命周期的数据库建设和快速响应机制。这一技术不仅含盖了设计的初始阶段、勘查，还包括建设阶段的施工数据，积累了长输管网运营期间个设备设施的运行参数信息，从而为数据挖掘提供数据支撑，为后期技术人员、专家分析管道完整性情况提供决策支持。

二、数字化长输管道技术的应用

1、管道建设阶段的数字化应用

传统管道建设由于缺乏科学管理的手段，施工现场各项数据的采集应用都存在严重的滞后，同时还受到人为操作失误等因素的影响，难以发现数据的误差。当将施工数据拿回时，往往施工已经进行了大半，难以进行修复，降低了施工的质量。再有没有统一的管理审核机制，从而导致数据相互孤立，难以复用，影响管道建设的安全。

数字化管网建设正是针对以上缺陷而生的，数字化技术的应用为管道项目建设带来了全新的思路和技术手段。数字化建设管理者可以实时看到现场各类施工数据、人员情况和管理档案、现场施工进度等，有效消除了信息孤岛的问题，实现了数据的实时共享。

施工数据的采集也变得更加方便，不再使用人为记录然后上报报表的方式，而是通过数据传感器完成自动采集和数据的回传工作，提升了数据的准确性和实时性。采用数字技术在提高施工质量和工作效率同时，还为信息系统的集成共享提供了可能。

2、施工数据填报系统的应用

施工数据填报系统作为施工过程中必不可少的环节，在传统施工中往往使用单机系统报表的方式进行每日数据回传，缺少实时性和对数据统一复用的能力，存在人为错误难以发现的问题。数字化管网技术是以空间地理信息为载体，利用数字化技术进行采集分析，避免了现场数据因为人为疏漏造成的错误，同时也为现场施工人员减轻了负担，数据的大量回用还可以帮助施工人员将报表更快的完成，形成连续的可复用连续报表，保证了数据的一致性，追踪变更、加强管理变得更加方便和可操作，提升了长输管道的施工质量。

3、数字化管道建设的应用特点

项目开工之初，通过确定管道建设的工作内容和整体目标，利用数字化技术进行全流程的安排和管理。随着施工进度的不断向前推进和工序要求，在现场管理中，不断根据现场实际情况和人员岗位变动进行模块再分配和数据应用调整。考虑到数字化建设的技术特点和具体要求，项目应尽最大可能减少人员的劳动强度，将底层数据通过MVVM模式进行分离，确保施工现场填报的表单不发生大的变化，满足施工人员的填报方式方法，在后台将各类采集数据与现场认为填报数据进行数据库数据整合，再通过个性化定制方式进行数据的存储和再分析和决策应用。

三、结束语

数字化技术正在快速的发展和应用，未来数字化技术将与工业化的发展更加深入的进行融合，从而形成新的技术革命，将会对各方各业带来深远的影响，这是数字化技术不断前行和发挥在那的必然，也是历史发展的趋势所在。数字化技术的应用，方便了家底的摸清，为管理提供基础依据，通过大量管道探测、测绘数据的采集、录入与应用，可有效解决油田埋地集输管道的可视化管理，也为管理提供了准确的基础数据资料。提高油田事故预警、投资决策的科学性。 预警管道腐蚀隐患，为油田埋地管网的日常维护、维修与更换等提供科学依据，使有限的资金解决更多的安全隐患问题。但是目前国内乃至世界范围内对数字化技术应用项目来说没有一个明确的操作性强的验收标准或规范。下一步，希望通过数字化技术应用研究，能够积累一些关于数字化管道验收的经验，为未来的数字化验收标准的制定打下基础。

参考文献

[1]王瑞萍.数字管道应用现状与前景展望【J】.油气田地面工程，2008，27（2）.

[2]袁先勇，青鹏。周传军.长榆数字管道建设探讨【l】.石油工程建设，2008.34（4 l

[3]林红岩，王春财.数字管道技术及应用U1.油气田地面工程，2008，27（2）.

[4]朱一萌.数字化管道技术在管道建设中的应用研究【l】.长江大學学报（自然科学版）.2009.6（4）.

中油辽河油田建设有限公司  辽宁盘锦 124010

作者：王晓江

集输管网数字化管理论文 篇2：

针对油田地面集输管网管理系统的设计运用

【摘要】能源的开发的合理利用是促进国家经济增长的重要因素之一，通过对油田的合理开发，对内部资源的合理利用将有助于推动社会经济的发展，在进行油田管网的集输管道建设中，通过使用GIS技术建立一种管网管理系统，将能够更为有效的推动油田资源的合理开发。

【关键词】油田；地面集输管网；管理系统

前言：油田地面技术管网是对原油进行有效运输利用的重要管道，如果在设计过程中不能够完善设计的理念，就有可能导致管网的利用脱离设计的目的。所以利用GIS技术建立一种科学化的先进集输管网管理系统，将有助于完善对现阶段油田内部地面技术管网的管理运用。

一、技术方案的制定

油田地面集输管网在使用时需要对其进行合理的管理以及控制，所以通过使用地理信息系统建立一种有效的管网管理系统是十分必要的。地理信息系统是一种将多学科、多部门综合囊括到一起的一门先进科学技术，通过将计算机技术作为整体运用的基础，在进行空间管理的效益上具有显著的优势。它具有的优点:1)包含了地面、地下空间基本信息，实现了测绘与勘察信息互补，能进行地面、地下多种信息叠加、统计、提取等应用分析;2)用符号直观的表示地理及某物体特征;3)地理及物体特征采用数字方式进行存储，既节省存储空间又可实现图形的无级缩放;4)便于数据的共享，图形的更新、存储和打印。

二、石油地面集输管网系统的优化设计

2.1石油地面集输管网系统的优化模型

在石油地面集输管网设计中，笔者为了方便于计算，对石油地面集输管网系统进行了以下假设：第一，地面集输管网系统的流动较为稳定；第二，每一条管道的温度保持不变，但是在集输管网系统的中的各条管道其温度可以有所不同；第三，进行优化设计的时候，要忽略阀门、配件以及弯管的影响；第四，整个地面集输管网系统中的流体构成不变，创建一个地面集输管网系统的水力学模型以及优化数学模型。通过该模型来计算管网的两相流系统以及单相流系统的流动特性。其中两相流模型的形式为：

riQai=ΔPi（式1）

其中Q表示支管i体积流量，r表示系数，ΔP表示支管i的压降，这个形式主要是体积流量和压降之间的非线性关系式。在此要注意的是a不是一个常量，而是流体特性以及管道尺寸等变量函数。通过线性理论的方法，将以上的式一可以变成以下两种形式：即：

riQi（ai-i）Qi=ΔPi（式2）

和riQi（ai-i）=βi（式3）

接着把式三放入到式二中则可以得出：βiQi=ΔPi（式4），通过两相流的方程式来进行计算。

2.2管网模型的构建

为了促使该模型在管网系统中更好地发挥出效果，笔者将设置以下几点要求：第一，每一个网环必须要指定相应的整型数，这个整型数必须要在1的基础上进行递增。第二，两个网环之间的公共支管处的流向必须要保持一致，其中在每一个网环中，支管参考流向也必须得保持一致。第三，如果流入节点流向是正，那么其流向为负。其方程式主要如下：

其中i=1，2，3…，N，如果有流体流出或者液体流入的话，则方程式为：

其中Di表示第i个节点的流出流量，Si表示第i个节点的流入流量，N表示管网系统中的总节点数，j表示与第i个节点连接的第j条管道，i表示管网系统中的第i个节点。

在任何封闭的环网中都可以运用希尔霍夫定律，能够得出相关的

能量平衡方程：其中l=1，2，3…，M。将

管网中的方程组与能量方程=0进行组合，假

设管网是由N个不同节点组成的，可以编写出连续性方程N个，但是在这些连续性方程中只有N-1个才与线形是没有关系的。对此，可以将这N-1个的方程式列入到方程组中去，根据M个管网环中的每个环，都能得出一个能量平衡的方程式，这样就会得到M个能量方程，并且这些能量方程式都是独立的。

2.3石油地面集输管网系统中的参数优化模型和其他的优化设计

首先在进行油田地面管网的管理系统中应该对油品的粘度、含水量等相关的参数进行优化管理，然后在对集输的模式进行去顶，最终对整个管网建设中的各个节点、回压、壁厚等相关的参数进行优化，使管网在利用过程中能够充分的具有动力性，达到最佳优化的效果。

将离散型数值变化优化设计的方式应用于石油地面管网的优化设计中，将能够有效的提高优化的效果，通过进行有限离散点的计算，对整个管网的优化设计进行函数分析，进而一高在优化工作过程中的计算机计算速度，提高工作效率。

温度与压力是整个管网系统在内部函数存在的隐形变量，虽然其存在方式与其他变量不同，但是在进行管网管理系统的设计过程中不能够将其忽视，并应该运用一种遗传优化计算的方法以及分级优化计算的方法进行管网系统的优化设计，通过将油田内部的管网系统作为目标函数，根据油田内部的实际状况，对集输管网中相应的各项数据以及各节点流量占的数量等进行分子，最终在确定了相應的变量元素之后，制定科学的规范模型，然后同归设计出的相关的模型进行位置向量的而优化设计，最终通过得出的数据参数确定最佳运行方案。

油田内部进行集输管网的管理建设，最好不依赖外部的大量设备，通过使用油田内部已经建立的各种工艺设施，完善优化管理系统的建设，通过因地制宜的管理里面，在进行改造的过程中尽可能的减少资金的投入，进一步实现对油田管网优化目标的建立。同时在建立的过程中可以根据管道的铺设状况以及转接状况进行设计，尽可能在减少不必要节点以及人员的投入，在最大的程度上降低运行过程中出现的成本。

油田地面管网管理系统的设计并不是三言两语就可以阐述明白的，由于系统设计的复杂性，在进行优化的过程中应该本着实事求是的原则，运用科学的优化技术手段，完善管网管理系统的设计运用。

三、油田地面集输管网管理系统的应用

集输管网管理系统构建完毕之后，相关的使用用户可以通过在系统登录的过程中进行用户名的输入以及身份密码的设立，来维护用户的个人信息安全。并且在整个系统中可以通过设置权限的方式强化设计系统的安全性。在进行设计的过程中，可以对油田管网图的设计采用一种分层设计的管理理念，使设计的过程可以通过使用图层的方式进行设计，提高图层的可操作性。在进行管网设计的过程中，可以使用矢量绘图工具，对设计中的管网进行优化设计。并且，由于使用了新的管理系统，在进行管网距离计算的过程中可以轻易的通过计算工具汇算出相关的数据。由于使用了科学的油田地面集输管网管理系统，就可以在信息获取的过程中变得更为简便快捷，通过使用GIS能够在最短时间内进行各种信息的获取查询，然后选择合理的设计管路，进而获得更为符合油田地面集输管网的管理数据。并且在信息定位的过程中GIS具有一定的技术优势，能够在合理的范围内对管道的各项信息进行精准的定位，这有利于对油田地面集输管网的控制，充分发挥管网管理系统的作用。

结语

将数字化技术与地理信息系统应用于集输管网的管理系统建设中，将提高对采油以及运输过程中的管网管理，对整个油田的建设发展具有显著的运用价值。

参考文献

[1]谢芳.油田地面集输管网优化设计及软件开发.《计算机光盘软件与应用》,2012年05期

作者：张贺达

集输管网数字化管理论文 篇3：

数字化管道技术在输气管道上的应用

摘要：随着我国经济的快速发展，对能源的需求也在快速的增长，因此，开建更多的输气管网为我国经济的快速发展服务成为了当前的主题。随着运营时间的延长，管网的维护难度越来越大，输气管网出现事故的概率不断增大，如何尽最大可能减少事故对安全、环境的影响成为当前管网运维的主要议题，数字化管道技术应运而生。本文阐述了数字化管道技术的概念及技术内容，介绍了数字化管道系统的三大组成部分：管道信息系统（MIS系统）、SCADA系统、仿真系统三大系统的功能，通过分析可知，数字化管道技术能够有效提高油气集输过程中的管理效率，为油气长输数字化提供参考意义。

关键词：数字化;管道技术;输气管道;应用

输气管道是一个复杂的系统，所涉及的地理信息、环境参数、运行参数、资源等都是庞大的，在没有应用地理信息系统（GIS）对这些数据进行管理之前，很难做到科学的决策和管理。数字化管道建设将在确定最佳路线走向、资源优化配置、灾害预测预警和运营风险管理中发挥极大的作用，数字化管道必将成为今后长输天然气管道建设的目标。

1数字化管道概述

数字化管道源于数字化地球的概念，数字化管道是对管道本身的属性、沿线相关环境要素统一的数字化重视和认识，其表现形式是一个管道综合信息系统。从广义上讲，数字管道是以信息数字设施为基础，集空间化、网络化、智能化和可视化等多种类的空间基础信息为框架，充分利用计算机数据库管理技术、国际互联网络管理技术、现代办公网络、虚拟现实等技术，将管道设施和沿线有限的自然环境、人文环境等信息，以及施工过程的各种数据资料在三维地理坐标上有机整合。

2数字化管道技术特点

2.1信息共享与协同工作

数字化管道采用RTK测量技术，将管道系统的设计数据、施工数据、竣工数据、设备及人员资料、管理文档等全部实现数字化系统管理，通过局域网或互联网传送到数据库中，将各个线路单位不同数据融为一个整体，实现了信息共享和协同工作。

2.2海量数据存储

采用大型数据库对数据进行存储，空间数据中心可以管理、存储在数字管道建设和运营中获取的所有数据。在管道建设的每个环节，都建立相应的数据库，并使得每个阶段的数据成果和系统相互衔接。

2.3全线三维空间模擬

数字化管道实现了全线管道信息情况的FLASH形象化虚拟展现，使得数字化管道能够在准确、可视的三维地理信息分系统环境下展示在用户面前，使用户在办公室就可以了解全线信息，并可通过网络交互方式对管道的公用信息进行相互沟通和查询，充分体现了数字管道的空间特征。

3数字化管道系统构建

数字化管道运行系统由管道信息系统（MIS系统）、SCADA系统、仿真系统三大系统构成。三大系统实现数据共享，MIS系统提取并保存SCADA系统中的生产实时数据进行统计和分析，为管理信息系统提供数据基础、业务管理需要和决策支持，MIS系统还可以根据业务需要调用仿真系统运算后的仿真结果，接收并保存从在线仿真系统中提取的实时数据进行统计和分析;仿真系统可提取SCADA系统生产实时数据作为仿真、预测、检测等仿真操作的数据基础。

3.1管道信息系统（MIS系统）

管道信息系统（MIS系统）主要具有以下功能：（1）统一的综合业务平台，可以与其他业务系统紧密集成，并实现真正的信息共享;（2）采用组件式功能设计，具有良好的接口和方便的二次开发工具;（3）提供多种接入方式及终端系统的移动业务平台;（4）结合地理信息系统（GIS）先进的地图处理及空间分析功能;（5）可靠、开放的数据库管理结构。管道信息系统（MIS系统）的主要构成部分为管道GIS系统和管道完整性管理子系统等。

3.1.1管道GIS系统

管道GIS系统的主要作用为通过矢量化的管线电子地图，实现管道、设备信息的空间定位、搜索、查询和分析，分为四个工作子系统：地图管理、管道管理、设备管理、动态监视和综合查询统计。其中地图管理和综合查询统计两个模块是本系统的基本工作子系统。

3.1.2管道完整性管理子系统

管道完整性管理子系统是将施工中采集数据（如测量放线、焊接记录、穿越记录）和基础数据录入到系统，系统对录入的数据自动校验，误差超标的数据将被排斥。基础数据包括机组和线路参建人员信息，这在管道完整性管理中也是非常重要的，管理者可以在系统中查看现场的施工人员是否通过了输气管道工程培训考核，是否与报审人员一致，线路人员是否在场，以及人员替换情况等。

3.2SCADA系统

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。结构上SCADA系统包括调度系统、站控系统及相应的通信系统。从内容上看SCADA系统，由工程定义文件、组态软件、控制设备三个方面构成。工程定义文件，是关于SCADA系统监控界面、数据映射、设备定义和连接、体系结构的综合性描述;控制设备由PLC、RTU、智能仪表、多功能板卡等构成，是SCADA系统的采集和执行终端;而软件平台，则是工程定义和运行的环境，它的性能和功能，本质上决定了SCADA系统的性能和功能。

3.3仿真系统

天然气管道仿真系统用天然气管道系统模型对真实管道系统进行模拟，并借助于专家经验知识、统计数据等对模拟结果进行分析研究，为系统的设计和管理提供支持。该系统具有如下功能：一、可以模拟管道和设备的运行操作，显示管路纵断面图和管道设备的流量、压力、温度等运行参数随时间的变化，同时也可以实时显示管道、设备状况，并对仿真数据进行管理和多种形式的输出;二、可以预测诸如爆管、设备故障或其他的事故时所采取的不同的控制策略;三、模拟参数为管道优化运行和调峰提供依据;四、可应用于在线操作人员的培训，大大缩短培训时间，节约大量经费。

4结束语

数字化管道管理系统在我国处于起步阶段，也存在一些亟待解决的问题。例如在计算机网络监管上尚需规范，管理制度及人员设备不健全，一些管道系统的管理者尚未实现联合管理，管理时易出现漏洞等。数字化管道建设在我国还任重道远，需要不断尝试，积累经验，也需要对相关的配套设备进一步进行完善，提高技术开发能力。管道数字化管理的推广普及还需要企业提高自身的管理水平、加强队伍的建设、加强企业之间的沟通和联系，这样才能更好地推动我国管道数字化建设。

参考文献：

[1]李栋.数字化管道技术在我国长输管道中的应用及发展分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013（16）：244-244.

[2]郝明.GIS在油气管道中的应用[J].西部探矿工程，2009，21（10）：42-45.

作者：毕逢东