曹强

国家管网集团广西公司梧州作业区

摘要：应急管理工作是保障油气管道安全运行的重要环节。基于GIS的应急决策辅助系统，实现了所辖管道的应急资料数据、管道基础数据的分类统一管理，以及应急响应的体系化流程化处置，为协助进行应急决策、开展管道泄漏事故应急抢险工作提供了保障。通过建立应急管理“一张图”，为实现输油气管网可视化应急处置、智能化应急建设以及完善应急管理和保障机制提供了坚实基础。

关键词：长输管道；应急决策辅助系统；应急管理

随着智能化管网体系的加速构建与管道输送规模不断扩大，对应急抢险的要求也越来越高。通过构建应急决策辅助系统，对管道运行中的不确定因素进行快速响应和处理，尽可能降低管道失效后果，具有重要作用。基于GIS的应急决策辅助系统涵盖了管道全生命周期的重要阶段，克服了包括数据准确性和统一性的制约因素，建立了与管道实际运行情况相匹配的智能化、可视化的资源模型，实现可视化管理与综合信息分析，如管道和拦油点、集油坑及周遭水系的拓扑信息，还能及时提供泄漏管段相关的管道本体数据、基础地理数据、受影响居民点、沿线资源和外部资源应急联络表、应急设备等信息。

1  应急决策辅助系统设计

在数据采集的基础上，应急决策辅助系统将管道专题数据与周边基础地理信息数据进行叠加处理，通过GIS一张图，可视化展示和查询管网属性和空间信息，实现智能一键式应急处置方案导出。通过管段海量周边资源调取以及管道事故影响范围模型，进行应急资源与事故点的最佳路由、拓扑关系以及属性信息的分类展示，形成流程化事故上报与审核机制实现相关抢险队伍的实时交流通讯。系统对泄漏管段的初期快速响应，将发挥辅助现场处置和分析决策作用。

2  应急决策辅助系统开发方法

（1）使用WebService和Message Queue。WebService是新的Web应用程序分支，可以使用标准的互联网协议，是自包含、自描述、模块化的应用，可以发布、定位、通过Web调用等。单纯使用WebService，需要暴露很多WebService接口进行繁杂的相互调用，本系统通过结合使用Message Queue（MQ），搭建这个中间件服务器，可以在需要的时候加入不同的Queue Manager，作为架设系统信息通信的桥梁。MQ属于比较重量级的应用，在规范化的企业流程中应用比较多，一般都作为企业级标准IT基础结构，它的优势在于：模块调用解耦、异步接收请求、数据库请求削峰。通过使用消息队列，使得系统在使用过程中更加稳定，提高应急响应过程的速度和高可靠性。

（2）系统框架。系统整体开发架构采用面向服务的Spring Boot及HTML5+CSS3+ES6的前后端分离框架，支持主流的数据库管理系统、应用服务器和客户端操作系统。采用分层结构开发和设计，将界面、业务逻辑和数据分离，实现系统内部松耦合，以灵活、快速地响应业务变化对系统的需求。系统架构的升级优势明显：通过内嵌Servlet容器的独立运行的Spring项目，简化和自动配置Maven等初始化参数，准生产的应用监控。高集成度的计算模式，提高了系统的部署和开发能力。系统前端采用了最新框架的块级作用域概念变量的解构赋值，增强操作简便性，增加了标准化的异步解决方案。使得它成为了浏览器端和服务端通用的模块解决方案。系统将开发得到的不同类型的服务文件进行集中部署，分为GIS服务、文件服务、web接口服务、数据库服务等几大部分。为保证系统的稳定运行及持续改进，采用开发测试环境和生产运行环境相分离的策略。系统整体架构如图 1所示。

图 1 应急决策辅助系统网络服务架构 

（3）应急范围计算与应急资料调取。输气管道的潜在影响区域是依据潜在影响半径计算的可能影响区域。潜在影响半径可根据管道半径和管道压力的关系计算得出。输油管道的影响范围是根据漏油管段及上下游相关管段的高程和埋深计算得出。据此将管道专题数据与周边基础地理信息数据进行叠加处理，可调取包括物资、机具、物资库、维抢修中心、三桩匹配（设计桩、竣工桩、运行桩）、应急说明相关数据、站场阀室工艺图、大型特种设备机具、应急处置流程图、应急处置示意图、村庄范围、应急联络表、集油坑、拦油点、沿线资源和外部资源、应急设备等相关应急数据。据此在地图上完成可视化查询与一键式预案导出。为应急决策提供辅助和数据参考。系统通过创造性的结合泄漏管段周边地形地物和拓扑关系，从而更科学地获取泄漏管段影响区域，精准有效地对泄漏事故进行应急处置。

3  应急决策辅助系统功能

开发搭建的应急决策辅助系统包含地图基本功能、要素综合查询、应急处置、应急演练、数据维护、系统管理等六大功能模块。涵盖了管道的应急处置业务，包括应急流程、处置监控、资源统计、实时通讯等，主要实现以下功能。

（1）基于地理信息数据形成GIS一张图，实现一个系统全覆盖的理念。

（2）系统功能扩展灵活，使用方便；与主流电子导航应用结合；自动组建应急处置群聊小组，满足信息交流互动。

（3）应急演练或应急抢险时，根据管道所在现场位置展示事故状态下的化学品泄漏的模拟扩散范围，为应急指挥人员提供事故状态的实时可视化展示，发挥应急救援辅助决策作用。

（4）应急演练或应急抢险时，可一键生成应急预案，包括管道基础数据、管道周边应急资源数据、维抢修信息、应急路径规划及事故实时模拟预测分布图，提高应急决策效率。

（5）通过定期应急演练实现演练过程留痕（图像、视频等）、演练结果评估、问题总结及演练案例共享。实现应急事故上报、处置、跟踪全流程记录存储方便查阅，定期回顾。依托系统进行周期性应急演练，更能在发生管道安全事故时进行快速应急处置，规避安全风险和减少财产损失。

4  实施效果

（1）事件数字化上报。现场人员通过现场定位、照片、视频进行事件上报，作业区能快速判别、启动应急预案。

（2）自动调阅管道基础数据。包括事故管段上下游阀室流程图、管段200 m内埋深、事故点上下游管材具体信息、环焊缝信息及周边资源等，生成应急处置辅助方案，为现场指挥部制定抢险方案提供参考。仅查询、调阅资料时间较传统人工查询方式节省至少20分钟以上。

（3）应急处置流程化管控。针对关键节点、关键动作及时催办，及时记录最新进展，避免忙中出错。

（4）利用算法程序，实时调取已建立管道社会依托资源信息。提供附近高后果区信息、沿线政府部门、沿线应急救援资源等详细信息，第一时间联动政府部门，联系社会应急资源，为应急处置提供有效保障。

（5）自动建立应急处置指挥信息共享群。统一发布最新消息，传达指令，发布现场最新照片或视频，及时反馈现场数据信息比对结果，实现应急处置人员信息同步共享，有效提升沟通效率，为指挥部及时提供第一手消息，根据实情适时调整抢险策略。

5  结语

应急决策辅助系统可实现对管道基础数据、管道本体数据和核心设施要素、应急资料的统一管理，以及应急响应的体系化流程化处置。系统根据泄漏管段的所属位置，基于GIS平台实现管道应急资源的可视化查询与模型分析，精准有效地获取泄漏事故区域及周边资源，快速有效地处置管道安全风险。对于强化管道应急预案管理和保障管网安全、高效运行，具有重要价值和作用。

作者简介：曹强，1992年生，毕业于西安石油大学油气储运专业，本科，中级职称，现任梧州作业区副主任，主要从事外管道管理工作。联系方式：18172421985，caoqiang@pipechina.com.cn。