引言
　　随着天然气的快速发展，在进行日常的维护、维修、切改线、接线、抢修等工作中，如何快速准确的找到燃气管线，并且能及时得到管线关键点的相关属性信息成为管网运营维护的一个新课题，在燃气管网发展迅速的同时，日常工作中也存在如下一些问题：
　　■ 地下燃气管线是以地面建、构筑物作为相对参照物来定位的，由于城市建设步伐加快，建筑拆迁增多、道路拓宽改造等因素，原有参照物的变更与消失，对日后寻找管线造成非常大的困难。
　　■ 市政管网中燃气、供水、电力、通讯等各种管道埋设通常都拥挤在一起，利用金属探管仪无法识别探测到的金属管道哪一条是燃气管线，往往通过运行维护人员的记忆及经验来判断，缺乏一定的科学性。
　　■ 传统的声波振动式探测仪在工作过程中易受杂散电波、地质环境等的影响，探测准确率不高，比较先进一些的探地雷达在目标管线周围有空洞、水穴、电缆干扰时，易产生误指示，对于埋设较深或管径小于100mm的管道，难以探明。探地雷达图像具有多解性，只有经过专门训练的人员才能正确判读管线属性。通过以上方法就算是探测到了目标管线，也只能了解管线的位置、埋设大致的深度信息，而对于管线其他具体信息，如建设年代，施工单位，管线压力、管径、材质、管线的三通、弯头、变径、穿越等特殊关键点的具体位置等等详细信息，还需要查阅大量的图纸资料，对于年代长久的管线，往往资料查询起来很困难，甚至资料丢失，无法详细了解管线相关属性信息。
　　■ 城市燃气中大量塑料管材（PE管）的使用，给日后寻线工作造成巨大困难。通过在警示带中加金属丝或示踪线的方法在一定程度上解决了管线日后寻找的问题，但因施工中金属丝易折断、易产生腐蚀断点且施工中无法很好的处理两根金属线的接口问题往往难以达到日后寻线的目的，白白的增加了施工费用。
　　基于以上种种地下燃气管线管理及维护问题，为加强燃气管线的科学管理，近几年来我们一直在寻找、研究有针对性的解决方案，通过种种方案的比较、筛选，最终我们决定采用《地下燃气管线电子标识及智能化管理系统》的整体解决方案，该方案由讯腾安全公司在采用美国3M公司生产的电子标识设备的基础上，进行二次开发出配套的“手持电脑终端（PDA）定位导航系统”及“标识器后台管理系统” ，极大的扩充了原有电子标识器的信息容量，实现信息的汉化读取、标识器现场定位、智能导航及标识器后台管理等功能，对新埋设的燃气管线的关键点实行数字化、信息化的时时动态管理，将地下燃气管线的地理位置、管线走向、管线关键点信息、管线周围情况等信息直观、准确的通过PDA展现出来，使得管线信息查询、统计、日常管线维护、抢修、补测、管线技术改造等各项工作变的异常简单，从根本上解决了管线查找难、统计难、维护难的问题，减少了大量的成本投资，大大的提高了工作人员的工作效率，
　　下面简要介绍一下方案组成及实施的情况。

方案组成
　　该方案由电子标识系统、GIS平台展示系统、管线定位及导航系统、后台管理系统三部分组成，流程图见图1，下面简要介绍各部分组成情况：
　　1、电子标识系统（EMS）
　　该系统由电子信息标识器及标识器探测仪两部分硬件组成，美国3M公司生产。
　　电子信息标识器内置芯片，可存储信息，全球唯一的10位ID识别码，用英文字母或数字来表示管线的管径、压力、三通、弯头等信息。
　　电子信息标识器是可被相应的探测仪从地面以非开挖方式可精准探测到的无源电子器件，至少30年免维护，根据埋设深度分球型、钉型、盘型、盾型等型号。
　　标识器探测仪可读、写电子信息标识器内芯片存储的信息内容，具有很强的抗干扰能力，此外该仪器还具备探管仪的功能，可一机两用，降低设备采购成本。
　　2、管线定位及导航系统（PON）
　　该系统硬件组成：PDA、蓝牙适配器；软件组成：全球卫星定位系统（GPS）模块，蓝牙模块、讯腾公司开发的定位、导航软件。
　　该系统将GPS技术、无线传输技术、EMS技术三者有机结合后内置于PDA中，在燃气管线运行维护、抢修、补测、技术改造等各项工作中可现场利用PDA实现管线具体位置的查找、管线具体信息（如建设年代，施工单位名称，压力、管径、材质、管线的三通、弯头、变径、穿越等特殊关键点位置等等）的查询等功能。
　　定位功能
　　首先验收定位人员利用PDA从“后台管理系统”中下载已录入好的工程信息（编号、工程编号，工程名称、交底日期），也可以通过PDA手写录入信息，建立文件名称。
　　其次将带有GPS功能的PDA通过蓝牙设备与探管仪无线连接，探管仪探测到电子信息标识器后，读出标识器芯片内存储的信息（主要为标识器的ID号、压力机制、管线类型、管径等信息），读出的信息通过蓝牙设备自动传输到PDA中，同时利用PDA的GPS技术测量出该标识器的坐标信息（经度、纬度），PDA自动将所有信息按标识器ID号为序存储在一条记录中，自动保存到文件中，然后进行下一个标识的定位工作。
　　回单位后将现场信息通过局域网/广域网方式传输到“后台管理系统”数据库中，便于日后管理、查询、统计。
　　导航功能
　　PDA首先从“后台管理系统”中下载工程信息和已经测量定位的标识器信息，登录PDA系统成功后，点击导航按钮，弹出选择导航条件界面，提供“标识器ID号”、“坐标查询（经度、纬度）”、“工程编号”等条件导航功能，输入条件点击确定后，按照提供的条件显示导航界面，导航界面中提供目标点和当前位置的方向导向，同时能够提供目标点方圆50M（100M、300M、500M可选）的其他标识器埋设点，点击某个目标点后弹出该目标点的属性信息（ID号、经纬度坐标以及标识器的属性信息），目标点为黄色，其他标识器点为兰色，所在位置点为红色。
　　3、后台管理系统（计算机）
　　讯腾公司开发的管理软件，对电子信息标识器的发放情况、埋设情况、验收情况进行管理，可以对日后管线的日常维护、数据查询、统计、分析、汇总。通过对历史数据的收集和汇总分析，对制定管线维护计划和处理突发事件提供有益的帮助。
　　4、GIS平台展示系统
　　利用原有的GIS平台，在“后台管理系统”中预留与GIS系统的挂接接口，将电子信息标识器的信息直观的体现在GIS平台上，以电子信息标识器坐标为基础，直观准确的展现虚拟地下管线分布情况和路由情况，通过电子信息标识器的信息可掌握地下管线的分布情况及关键点情况，直观明了。同时可以用不同颜色区分不同的电子标识物类型，并提供选择、放大、缩小、平移等工具。
　　支持数据在线查询：在GIS系统中提供多种手段（坐标、地理名称、管线属性、标识物编码等）查询电子标识物，并显示相应的属性信息、管线信息和工程信息；离线查询：下载一定范围的数据到PAD，通过PDA离线查询；

图1 方案系统流程图
Scheme system flow chart

案例
　　1、方案试点工程
　　2006年5月，国内某燃气集团输配分公司在对地下燃气管线进行智能化管理的方案进行多次研讨之后，拟订了《电子信息标识器实施规范》，在拟订规范同时，对某天然气技术改造工程进行试点工作，试点工程严格按照《电子信息标识器实施规范》执行，在400多米DN300的中压A管线上埋设了29处电子信息标识点，这些标识点主要埋设在表示管线方向变化的拐点、阴极保护、测试桩的连接点。管线施工完成，验收通过后，在后期的运行维护中，寻找这些点及了解管道信息变的非常的方便，简单。
　　2、规章制度的起草
　　通过试点工程，我们发现问题、分析问题、解决问题，及时处理了施工配合、施工规范、工程验收等问题后，为了进一步理顺电子信息标识器的工作流程，06年6月底，我们在完善了《电子信息标识器实施规范》的同时，制订了《电子信息标识器管理办法》（试行），该办法中规定了相关各科室、单位的工作职责。
　　3、方案推广
　　试点工程及各项规章制度健全后，公司决定在新发工程（固定资产属集团公司）、集团技术改造、基建工程和切接线工程、补测工程、抢修工程的管线（规划红线外）上全面进行电子标识器的工程实施方案。
截止2006年底，在技术改造、防腐检测、电保护、新发工程、补测工程中共埋设电子标识器1029只。
　　4、目前存在的问题
　　1）、接受新技术的思想比较缓慢。虽然进行了多次研讨和交流，但是有的职工还没有完全接受这种新技术，工程实施过程中出现了一系列问题，这还需要我们继续加强对各级人员培训。
　　2）、方案推广范围应该更全面、更彻底。通过近半年时间的研究分析，我们认为此项技术更先进、更实用、已经从根本上解决管线管理问题，所以从应用的角度以及推广的角度应该更全面、更彻底。
　　3）、工程施工进展比较缓慢。目前电子信息标识器的埋设还仅仅局限于部分的新发、基建工程，应该从多种工程进行全面埋设，才能真正体现出地下电子记标的意义。
　　4）、工程施工单位业务素质有待提高。电子信息标识器的安装工作虽然比较的简单，我们也有相应的施工安装要求，但是由于对施工的约束机制不够完善，施工方有不按配合施工的情况发生。

总结
　　通过“城市燃气地下管网快速定位整体解决方案”近一年的实施，能基本解决燃气管网地下管理、定位、寻找等现有管线运行维护工作中出现的问题。因为此项工作属于起步阶段，在实施过程中还需要我们不断的加以改进、完善，最终实现地下燃气管网的智能化、数字化管理，为日后地下燃气管网的规划、发展、研究提供有力的数字保障体系。

国内案例
2001-2004年国家重点工程项目西气东输管道项目
2001年兰-成-渝(兰洲—成都—重庆)输油管道工程
2003年忠武线(忠县-武汉)输油管道工程
2003年冀－宁（衡水－南京）输油管道工程
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