油气长输数字管道技术与应用
1 绪论
1.1 数字管道概述
1.1.1数字管道的由来
1.1.2 数字管道的概念
1.1.3 数字管道的特点
1.1.4 数字管道的作用
1.1.5 数字管道的目的与意义
1.2 油气长输数字管道应用现状
1.2.1 国外数字管道应用现状
1.2.2 国内数字管道应用现状
2 我国油气长输管道建设现状与业务分析
2.1 油气长输管道现状
2.1.1 原油管道
2.1.2 成品油管道
2.1.3 天然气管道
2.2 油气长输管道建设发展趋势
2.3 油气长输管道建设存在的问题
2.4 油气长输管道设计业务
2.4.1勘察业务
2.4.2 设计业务
2.5 油气长输管道施工业务
2.6 油气长输管道生产管理业务
2.6.1 油气长输管道的生产管理特点
2.6.2 油气长输管道企业的运营模式
2.6.3 油气调度管理
2.6.4 油气生产调度运行管理
2.7 油气长输管道完整性管理业务
3 油气长输数字管道的技术支撑
3.1 总体框架
3.2 硬件基础设施
3.2.1调控中心的硬件构成
3.2.2 其他硬件设施
3.3 标准规范
3.3.1 一个标准
3.3.2 两个规范
3.3.3 三个要求
3.4 数据中心
3.4.1基础地理数据库
3.4.2 管道设计数据库
3.4.3 管道施工数据库
3.4.4 管道运行数据库
3.4.5 完整性管理数据库
3.4.6 系统元数据库
3.5 应用系统
3.5.1管道设施管理系统
3.5.2 管道辅助规划设计系统
3.5.3 基于GIS的施工管理系统
3.5.4 管道完整性管理系统
3.5.5 管道运行管理系统
3.6 系统安全技术
3.6.1数据库安全
3.6.2 应用系统安全
3.6.3 网络安全
3.6.4 物理安全
3.6.5 使用安全
3.7 空间信息技术
3.7.1 GIS技术
3.7.2 遥感及遥感影像处理技术
3.7.3 GPS技术
3.7.4 多分辨率数据融合技术
3.7.5 海量数据存储与处理技术
3.7.6 元数据技术
3.7.7 数据库技术
3.7.8 管道完整性管理技术
3.8 网络与通信技术
3.8.1微波通信技术
3.8.2 卫星通信技术
3.8.3 光纤通信技术
3.8.4 DDN通信技术
3.8.5 GPRS技术
3.8.6 CDMA技术
3.8.7 租用公网电路通信方式
3.8.8 TCP／IP协议
3.8.9 通信方式比较
3.9 自动化技术
3.9.1数据采集与监视控制技术
3.9.2 管控一体化技术
3.10 多系统数据交换技术
3.10.1 标准数据接口
3.10.2 GIS与EAM接口
3.10.3 GIS与SCADA系统接口
3.10.4 GIS与EDMS、OA等基础系统接口
3.10.5 GIS与ERP系统接口
4 油气长输数字管道数据中心建设
4.1 数据分析
4.1.1 管道空间数据的基本特征
4.1.2 管道空间数据实体集
4.1.3 管道空间数据实体关系
4.2 数据中心设计基本原则
4.3 数据中心的功能
4.4 数据模型
4.4.1概述
4.4.2 ISAT
4.4.3 PoDS
4.4.4 APDM
4.4.5 其他数据模型
4.4.6 数据模型的移植和兼容性
4.4.7 油气长输数字管道数据模型
4.5 数据库的组成
4.5.1基础地理数据库
4.5.2 管道专业数据库
4.5.3 元数据库
4.6 新建管道空间数据采集与处理
4.6.1 三维数字管道模型的建立
4.6.2 空间数据采集周期
4.6.3 空间数据质量要求与质量控制方法
4.6.4 空间数据审核方法
4.6.5 数据编码
4.6.6 空间数据空间参考要求
4.6.7 空间数据比例尺要求
4.6.8 空间数据图形图式要求
4.6.9 空间数据更新要求
4.7 在役管道数字采集
4.7.1 在役管道数字化的数据问题
4.7.2 数据分类和采集
4.7.3 地下管道探测与数据恢复
4.7.4 适用性分析
4.7.5 数据管理
5 油气长输数字管道应用系统的功能
5.1 管道GIS功能
5.1.1基础可视化功能
5.1.2 线性参考功能
5.1.3 快速定位、查询统计与空间分析功能
5.1.4 数据输出功能
5.1.5 三维浏览查询功能
5.2 在设计阶段的功能
5.2.1 管线路径比选功能
5.2.2 辅助设计功能
5.3 在施工及竣工阶段的功能
5.3.1施工进度管理
5.3.2 征地动迁管理
5.3.3 资源配置管理
5.3.4 现场部署管理
5.3.5 物流运输管理
5.3.6 施工信息采集
5.4 在运营阶段的功能
5.4.1 长输管道运营业务分析
5.4.2 站场管理
5.4.3 管线巡检GPS管理
5.4.4 管道资产管理
5.4.5 电子文档管理
5.5 在管道完整性管理中的功能
5.5.1 管道完整性管理模型
5.5.2 完整性数据采集
5.5.3 管道事故隐患管理
5.5.4 管道风险评价
5.5.5 效能评价管理
5.6 在应急阶段的功能
5.6.1 管道事故救援模型
5.6.2 应急流程
5.6.3 数据内容
5.6.4 主要功能
5.7 应用系统开发
5.7.1 开发原则
5.7.2 总体设计要求
5.7.3 建设模式
6 应用实例与效益分析
6.1 应用实例
6.1.1 川气东送数字管道系统
6.1.2 西气东输数字管道系统
6.2 效益分析与发展趋势
6.2.1 效益分析
6.2.2 实施注意问题
6.2.3 应用发展趋势
附录
附录1 基础地理数据分类编码
附录2 管道专业数据分类编码
附录3 基础地理数据字典
附录4 管道专业数据字典
参考文献
1.1 数字管道概述
1.1.1数字管道的由来
1.1.2 数字管道的概念
1.1.3 数字管道的特点
1.1.4 数字管道的作用
1.1.5 数字管道的目的与意义
1.2 油气长输数字管道应用现状
1.2.1 国外数字管道应用现状
1.2.2 国内数字管道应用现状
2 我国油气长输管道建设现状与业务分析
2.1 油气长输管道现状
2.1.1 原油管道
2.1.2 成品油管道
2.1.3 天然气管道
2.2 油气长输管道建设发展趋势
2.3 油气长输管道建设存在的问题
2.4 油气长输管道设计业务
2.4.1勘察业务
2.4.2 设计业务
2.5 油气长输管道施工业务
2.6 油气长输管道生产管理业务
2.6.1 油气长输管道的生产管理特点
2.6.2 油气长输管道企业的运营模式
2.6.3 油气调度管理
2.6.4 油气生产调度运行管理
2.7 油气长输管道完整性管理业务
3 油气长输数字管道的技术支撑
3.1 总体框架
3.2 硬件基础设施
3.2.1调控中心的硬件构成
3.2.2 其他硬件设施
3.3 标准规范
3.3.1 一个标准
3.3.2 两个规范
3.3.3 三个要求
3.4 数据中心
3.4.1基础地理数据库
3.4.2 管道设计数据库
3.4.3 管道施工数据库
3.4.4 管道运行数据库
3.4.5 完整性管理数据库
3.4.6 系统元数据库
3.5 应用系统
3.5.1管道设施管理系统
3.5.2 管道辅助规划设计系统
3.5.3 基于GIS的施工管理系统
3.5.4 管道完整性管理系统
3.5.5 管道运行管理系统
3.6 系统安全技术
3.6.1数据库安全
3.6.2 应用系统安全
3.6.3 网络安全
3.6.4 物理安全
3.6.5 使用安全
3.7 空间信息技术
3.7.1 GIS技术
3.7.2 遥感及遥感影像处理技术
3.7.3 GPS技术
3.7.4 多分辨率数据融合技术
3.7.5 海量数据存储与处理技术
3.7.6 元数据技术
3.7.7 数据库技术
3.7.8 管道完整性管理技术
3.8 网络与通信技术
3.8.1微波通信技术
3.8.2 卫星通信技术
3.8.3 光纤通信技术
3.8.4 DDN通信技术
3.8.5 GPRS技术
3.8.6 CDMA技术
3.8.7 租用公网电路通信方式
3.8.8 TCP／IP协议
3.8.9 通信方式比较
3.9 自动化技术
3.9.1数据采集与监视控制技术
3.9.2 管控一体化技术
3.10 多系统数据交换技术
3.10.1 标准数据接口
3.10.2 GIS与EAM接口
3.10.3 GIS与SCADA系统接口
3.10.4 GIS与EDMS、OA等基础系统接口
3.10.5 GIS与ERP系统接口
4 油气长输数字管道数据中心建设
4.1 数据分析
4.1.1 管道空间数据的基本特征
4.1.2 管道空间数据实体集
4.1.3 管道空间数据实体关系
4.2 数据中心设计基本原则
4.3 数据中心的功能
4.4 数据模型
4.4.1概述
4.4.2 ISAT
4.4.3 PoDS
4.4.4 APDM
4.4.5 其他数据模型
4.4.6 数据模型的移植和兼容性
4.4.7 油气长输数字管道数据模型
4.5 数据库的组成
4.5.1基础地理数据库
4.5.2 管道专业数据库
4.5.3 元数据库
4.6 新建管道空间数据采集与处理
4.6.1 三维数字管道模型的建立
4.6.2 空间数据采集周期
4.6.3 空间数据质量要求与质量控制方法
4.6.4 空间数据审核方法
4.6.5 数据编码
4.6.6 空间数据空间参考要求
4.6.7 空间数据比例尺要求
4.6.8 空间数据图形图式要求
4.6.9 空间数据更新要求
4.7 在役管道数字采集
4.7.1 在役管道数字化的数据问题
4.7.2 数据分类和采集
4.7.3 地下管道探测与数据恢复
4.7.4 适用性分析
4.7.5 数据管理
5 油气长输数字管道应用系统的功能
5.1 管道GIS功能
5.1.1基础可视化功能
5.1.2 线性参考功能
5.1.3 快速定位、查询统计与空间分析功能
5.1.4 数据输出功能
5.1.5 三维浏览查询功能
5.2 在设计阶段的功能
5.2.1 管线路径比选功能
5.2.2 辅助设计功能
5.3 在施工及竣工阶段的功能
5.3.1施工进度管理
5.3.2 征地动迁管理
5.3.3 资源配置管理
5.3.4 现场部署管理
5.3.5 物流运输管理
5.3.6 施工信息采集
5.4 在运营阶段的功能
5.4.1 长输管道运营业务分析
5.4.2 站场管理
5.4.3 管线巡检GPS管理
5.4.4 管道资产管理
5.4.5 电子文档管理
5.5 在管道完整性管理中的功能
5.5.1 管道完整性管理模型
5.5.2 完整性数据采集
5.5.3 管道事故隐患管理
5.5.4 管道风险评价
5.5.5 效能评价管理
5.6 在应急阶段的功能
5.6.1 管道事故救援模型
5.6.2 应急流程
5.6.3 数据内容
5.6.4 主要功能
5.7 应用系统开发
5.7.1 开发原则
5.7.2 总体设计要求
5.7.3 建设模式
6 应用实例与效益分析
6.1 应用实例
6.1.1 川气东送数字管道系统
6.1.2 西气东输数字管道系统
6.2 效益分析与发展趋势
6.2.1 效益分析
6.2.2 实施注意问题
6.2.3 应用发展趋势
附录
附录1 基础地理数据分类编码
附录2 管道专业数据分类编码
附录3 基础地理数据字典
附录4 管道专业数据字典
参考文献
冯立法，男，1962年生，山东临朐人。1984年毕业于南京邮电学院电信工程专业，获工学学士学位；2004年获石油大学（北京）机械电子专业工程硕士学位。1984年在胜利油田设计院参加工作，1996年取得高级工程师任职资格，现任胜利油田勘察设计研究院有限责任公司首席专家、自控通信设计所所长、山东省智能建筑技术专家委员会委员。先后被评为胜利油田青年学术技术带头人、胜利油田专业技术拔尖人才、胜利油田学术技术带头人。主要研究领域为专网通信工程、信息化工程、数字化管道、移动通信工程、智能化工程等。荣获国家优秀工程设计金奖l项、银奖2项、铜奖2项，省部级一等奖4项、二等奖3项、三等奖7项。荣获2012年度中石化科技进步一等奖个人一项，荣立胜利油田个人建功立业三等功一项。共发表论文30余篇，其中核心期刊5篇。
《油气长输数字管道技术与应用》阐述了数字管道的发展历史、作用和意义及国内外现状；分析了管道建设、运营的相关业务形式，以此为基础从理论上阐述了数字管道系统的设计原则和方法，包括系统总体架构、相关技术、数据中心、应用系统、安全体系、标准等；并以川气东送、西气东输等数字管道系统建设为例，介绍了我国油气长输数字管道系统的实际应用和效果。
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