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1、天然气工业 2 O 1 O年 3月 L G气 田三维应急地理信息 系统 的建设 龚建 华 朱 进 王以朗 文 明 莫正平 1 中国石油西南油气田公 司质量安全环保处 2 中围石 油西南油气 田公司川巾油气矿 龚建华等 1 G气田三维应急地理信息系统的建设 天然气工业，2 O l 0，3 0(3)：1 1 6 1】9 摘 要 中国石油西南油气田公司作业区较 为分散，区域 内人 口密度 大，生产场站远 离公司机 关。因此各级管理部 门快速 了解 突 发 事 件 现场 情况，正确 判 断 事 态 发 展，科 学利 用 周 边 应 急 资 源，对 保 障 油 气 田安 全 平 稳 生 产 意 义 十
2、分 重 大。为此，开展 了I G气田试采工程三维应急地理信息系统建 设。2 0 0 9年 1 1 月利用该系统在 I G气 田开展 了大型 多方应急 演练。演练结果表明，该系统按建设方案实现 了现场应急监控、数据传 输、应 急方 案制订、疏散 线路规划、应急力量整合 以及应急资源调 配等功 能。该系统是 I G气田应急体 系的重要组 成部 分，主 要针 对气 田突发事件应急反应和 日常应急 事务管理而开发研制，除具备 区域地理信息外，还包含有环境敏感 区数据 库、应急救援 力量数据 库和事故后果模 拟模 型 库等，具有预测突发事件后果和在人机 交互情况下模拟处 理突发事故等功能。该 系统 已正
3、式投入使用。关键 词 气 田 数 字 化 三维 应 急 地 理 信 息 系统 应 用 集成L G 气 田 D0I：l O 3 7 8 7 J i s s n 1 0 0 0 0 9 7 6 2 O 1 0 0 3 0 3 0 中国石油 西南油气 田公 司现有 集输 气站 l 1()(j 余 座，集输 气 管线超 过 1 6 0 0 0 m，分 布在川、渝 地 区 1 0 0 多个市、县，由于生产 区域 分散，区域 内人 口密度 大，生 产场站远 离公 司机关，因此 在 突 发事 件 发生 后 快速 了 解 现场情 况，正确判 断事 态发展，合理利用 周边应 急资 源开展应急行 动，对 保 障气
4、 田安全 平稳 开发 具有 十分 重要 的意义。2 0 0 8年，该公 司 开展 了 L G气 田试 采 工 程三维应 急地理 信息 系 统 建设，并 于 2 0 0 9年 1 1月利 用该系统在 L G气 田开展 了大型 多方应 急 演练。演练 结果表 明，该系统 按建设 方案实 现 了现场 应急监 控、数 据传输、应急方案制订、疏散线路规划、应急力量整合 以及应 急 资 源调 配 等 功 能。目前 该 系 统 已 正 式 投 入 使用。l 三维应急地理信息系统简介 三维应 急地理 信息 系统是数 字化应 急预案 的衍生 和发展，是利 用信息 技 术、模拟 技 术、数据 库 技术 以及 三维
5、 地理 图形 技术 而形成 的可显示 区域 内地 形、地 貌，集成数 字化预 案、敏感 点 信 息和 应 急 资源 信 息 的数 字 化应急平 台。与静态 预案相 比具有科 学、实用、直 观和 维 护方便 等特点 ll】。2 L G气 田三维应急地理信息 系统 建设 前的准备工作 2 1 风 险识别 应 急体系 的针对 性 和 可操 作性，必 须 建立 在对 风 险充分识 别的基 础上。I G 气 田试采 工程 属 含硫 气 田 的开发，在 可行性研 究 阶段 开展 了安全 预评价工 作；初 步设计 阶段 开 展 了 危 险 和可 操 作 性 分 析(HA Z OP)，通过风 险识别 确定 了
6、应急 预案编 制方案 和应 急工作 流 程的设 置。2 2确 定应 急计划 区 应急计划区的确定是三维应急地理信息系统的核 心 内容之 一，关 系到敏感 点外业 调查 的范 围、卫 星图片 精度 获取要 求等 工作。目前 国内仅 国家 安全生产 监督 管理 总局发 布 了 含硫 气 井 公 众 防 护距 离规 定 (AQ 2 0 1 8-2 0 0 8)，该标准 对含硫 正钻井 的公众 防护距 离进 行 了规定，但未规定集输管道、场站的公众防护距离。作者简介：龚建华，1 9 7 4年生，高级工程师，国家注册安全工程师，国家注册安全评价师；1 9 9 6 年 毕业 于南京化工大学安全工程 专业，
7、-NRgN 和安全评价工作。地址：(6 1 0 0 5 1)四川省成都 市府青 路一段 5号。电话：(0 2 8)8 6 0 1 3 1 7 8。E-ma i l：g o n g j h P e t r o c h i n a c o rn c n 第 3 O卷第 3期 经济管理与安全环保 1 1 7 在 L G三维应急地理信息系统建设初期，项 目组开展 了该工程的定量风险计算(QRA)，确定了 L G三维地 理信息 系统 应急 疏散 区、扩 大应 急 区和考 察 区，并按 照 不 同区域进 行 GI S(Gl o b a l I n f o r ma t i o n S y s t e m)
8、数 据 处 理和外 环境 调查。2 3山 区地 形人 员疏 散模 型 L G气 田试采 工程 区域 地 貌 为低 山与 丘 陵过 渡 地 带，区域 内沟 壑纵横，山体 切 割较深，人 口密 度 大，原有 交 通条件 差。突发 事件情 况 下科 学规 划周边 人 员疏 散 线路 可 以有效 减少 人员伤 亡。在对 山区地形 情况 下不 同年 龄组、不 同性 别 人 群 的现 场疏 散 测 试后，L G 三维 应急 地理 信息 系统 开发 了人员 疏散 线路 规划 模 型。2 4敏 感点及 社会 应急 资源 调绘 根 据确 定 的应急 计划 区，对 工程 周边 5 O余个 乡镇 的应 急 救援 资
9、源 进 行 了详 细调 绘 勘 查，调 绘 医 院 i 0 0 余所，公安 队伍、交 警 队伍、消 防 队伍 数 十 个。完 成 了 2 0 0 0 0户应 急计 划 区居 民 的详 细 信息 调 查，调 查 内容 包 括户 主姓 名、位 置、电话、家庭 人 口数量 等，将 这些 信 息集成 在 L G数字 化应 急预 案平 台中。3 L G气 田三维应 急地理信 息 系统 的基 本 特点 3 1系统框 架 I G气 田数字 化应 急 系 统 采用 北 京 睿 呈 时代 信 息 科 技有 限公 司专 有 技 术 的 DE E P E YE引 擎 平 台。该 平 台是 空 间 GI S技 术 与
10、 VR(Vi r t u a l Re a l i t y)引擎 技 术 的融 合，系 统 采 用 N TI E R架 构 进 行 分 层 设 计，数 据、通信、接 口、计算、显示均相对独立。3 2 GI S数 据处 理 根据 风 险关注 程 度 和应 急 计 划 区 的 划定 成 果，系 统将 目标 区域 分 为应急 疏散 区、扩 大应 急 区和考 察 区。其 中 应 急 疏 散 区 采 用 0 6 1 m 精 度 的 快 鸟 真 彩 色 D OM 和 2 m 网格 精度 DE M 生成 三维 地景；扩 大应 急 区采用 2 5 m 精 度 的 S P O T 真 彩 色 D 0M 和 2
11、0 m 网 格精 度 D E M 生 成三 维地 景；考 察 区采 用 1 5 m 精 度 的 E TM 真彩 色 D OM 和 8 0 1 0 0 m 网 格 精度 DE M 生 成 三维地 景。3 3 系统组成 L G气 田三维 应急 系统 分为 以下 3个 部分。3 3 1 三 维应急 GI S平 台 通 过卫 星遥感 技术 对生 产 区域、集 输管 道 区域、外 输管道区域等重点 区域进行地理信息数字化，并对 主 要场 站、净 化厂 等 的设 备 装 置 以及 管 道 和 管道 周 边 居 民 区进行 实体 建模 和虚 拟 场 景 搭建，建立 视 觉 良好 的 虚拟 仿真 场景。对应
12、急疏 散 区及周 边关 注 区域 内 的人 口数 量、居 民分 布、应 急资 源、救 援机 构、医疗机构 等 主 要 信息 进行 详细 的调查，将 调绘 信息 整理后 录入 系统。3 3 2全 息化 安全 生产 管理 系统 将 生产 过程 各环 节 的工艺 流程、危 险 源信息、人员 信 息等 融 入 系 统，集 成 S C AD A、D C S等 系 统 监 测 数 据，实 现危险 源、危 险工 艺等 的可 视化管 理。系统 在全 息场 景 下可 以进行 重 大 危 险 源定 位 查 询 和监 督 管 理，通过集成的评价分析数学模型，对重大危险源区域、周 边办 公 区域、生活 区域 等进行
13、危 害分析 和评价，再通 过 计算 给 出危 险 区域 范 围，为 安 全 防范 和 风 险管 理 提 供 依据；系 统 支 持 对 S C AD A、D C S、员 工巡 线 等 系 统 的 集成(如 图 1 所 示)，可 以接入各 类监 测信 息，对 各监测 量进 行 常规轮 检和 自动报 警，并 可 以通 过 分析 对 比进 行危险预测和预警；同时可以对 日常安全管理工作中 的重 大隐患 和整 改情 况 进 行 排查，及 时督 促 隐 患 治理 工作。3 3 3 应 急救 援指挥 与管理 系统 对 应急 预案 进行 数 字 化 管理，通 过全 息 数 字 化气 田平 台进行 应 急 资
14、源 可 视 化 管 理 和 模 拟 演 练 场 景 搭 建，集成事故分析数学模型、支持重大事故 的仿真推 演，并提 供辅 助决 策 和 模 拟 培训 演 练 功 能。系 统具 有 应 急值 守功 能，突发事 故灾难 发 生后，应 急 指挥人 员可 以快速 对事 故地 点进 行 定 位，掌 握 事 发物 质 和 设施 装 置 的相 关信 息，同时 查 询 周 边 道 路 信 息、应 急 资 源 信 息、应急 救援 力量 信息 以及 物资储 备情 况，为应急 资源 调 度提供 信 息支 持。系 统 集 成 了气 体 扩散 模 型、火 灾 模 型、爆 炸 模 型 等 多 种 数 学 模 型 以 及
15、定 量 风 险 计 算(QRA)成果，可进 行 灾情 推 演，对 事故 后 果 进 行 预 测 分 析，并 根据 事故发 生 地 点 和 资源 情 况 自动 匹 配生 成 疏 散路 径和救 援路 线；通过历 史灾 情数 据库、应急 预案 数 据库 的匹 配查询，找 出历 史 数据 库 中类 似灾 情 或 相 关应 急 预案，提供相 关 灾 情 应 急处 理 的全 息展 示 或 应 急 预案行 动 方 案 的 三 维展 示，为 救 援 指 挥 提 供 参 考。借 助该平 台，各级应 急 救 援 指 挥部 门可 同步 部署 应 急 救援 方案、反 馈信 息等，并进 行 实 时 灾 情上 报，实 施
16、 应 急 救援协 同指 挥。同 时 考 虑到 应 急 疏散 的需 要，系统 可 以根据 泄漏 情况，确 定泄 漏点 周 边 硫化 氢 1 0 0、3 0 0、6 0 0、1 0 0 0 p p m(1 p p m=1 5 mg m。)等 不 同浓度 范 围 内的人居 详细 分布 情 况，并 统计 出各 范 围 内 的住 户 数 量 和常住 人 口数量(如 图 2所示)，以便 于 紧 急情 况 下 应 急疏散 方案 的制 订。第 3 O卷第 3期 经济管理与安全环保 理信息系统，供决策和应急计算使用；视频接 口可通过 单兵 摄像 头、移 动 宽带 接 人 系 统，实 时 传 递 现 场情 况，经
17、测 试采用 C DMA 1 X接 入 系统，视 频 在 1 5帧左 右，基本 能满 足现 场应 急 的需 要；应急 广播 系统，在 突发事 件发 生后 可 以通 过该 平 台 以短 信、电话、广播 等多 种方 式发 出警报 信息。3 5系统 部署 根据 应急 管理层 次结 构 的特点，在 系统 设计 中，纵 向结 构上将 用户 分 为地 区公 司和二 级单 位两 个不 同 的 群体。同时横 向结构 上地 区公 司和 二级 单位 分别 预 留 与之 相对 应 的地 方 应急 部 门指 挥 通 信终 端接 口，在 应 对大 型突 发事件 时 可 以迅 速实 现与 政府 相关 部 门的协 同指挥 和
18、 应急联 动 z 。4 结束语 三维应 急地 理信 息 系统 的主要 目的在于 加快 信息 传播、提 高行动 速度，从而 改进 决策 的合 理性、科学 性。从实质上讲，三维应急地理信息系统要完成 的工作就 是通 过加 强信 息共 享、帮助作 出正 确决策、并 迅速传 达 指令、获得 及 时准 确 的反 馈 信 息。这 个 目的仅 仅 依 靠 单独的三维应急地理信息系统本身是无法实现的。就 像重 特大 突发 事件应 急 处置单 独依 靠企 业 的力 量很难 完成 一样，该 系统必 须 和现有 的大量 系统 无缝连 接，从 而实 现在 多个 系统 间 的信 息 汇 聚 和传 播，这 样 才 能真
19、正提 高应 急处 置的效 果。致谢：北京 睿呈 时 代信 息科 技 有限公 司为本 文提 供 了资 料，在此表示感谢。参 考 文 献 1 翟丹妮 应 急平 台中数字化 预案系统 建设 的研 究F J 中 国 公 共 安 全：学 术 版，2 0 0 8(1)E 2 蒲鹏先，王勇 应急地理信息整合平 台系统架构初探F J 地 理信息世界，2 0 0 8(6)(修改 回稿 日期2 O L O-O 2 0 3编辑赵勤)(上接 第 1 1 5 页)1 3 一(0 4 5 0，0 47 0，0 3 2 5)可 以看 出该 产 区基于 生态 文 明下 的天然 气循 环经 济总体 发展 状况 为较好。5 结
20、论 1)通 过各单 因素 的隶 属 度，可 初 步 判 断 各单 因素 指标 在天然 气循 环经 济发 展 中的状 况。2)通 过各层 级 因素权 重 集 结 果，可 明 确判 断 出在 发展循 环 经济过 程 中各指 标 的相对 重要 性。3)通 过各级 模 糊 多 目标 决 策 的综 合 评 价 结 果，可 判 断各级 指标在 天然 气循 环经 济发 展 中的整 体表 现。参考文献 1 崔兆杰，张凯 循环 经济 理论 与方 法 M 北京：科 学 出版 社，2 0 0 8：2 0 2 3 E 2 3张扬 循环 经 济概 论 M 长 沙：湖南 人 民 出版 社，2 0 0 5：2 09 2 11 E 3 莉平 循环经济模拟仿真 系统 设计与 开发 I-M 北京：科 学 出版 社，2 0 0 9：1 5 2 0 4 肖辞源 工 程模糊 系统 M 北 京：科 学 出版社，2 0 0 4：1 7 3 1 84 E 5 3曹炳元 应 用 模 糊 数 学 与 系 统 M 北 京：科学 出 版社，2 00 5：25 27 (修改 回稿 日期2 0 1 0-0 2 0 3编辑赵勤)