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管道安防数据可视化研究与应用

国内外油气长输管道事故表明，第三方破坏是管道安防的重中之重。文章基

于广东大鹏公司DPMS系统现有涉及管道安防的第三方作业事件数据，运用数

据可视化技术揭示该公司所属天然气长输管道保护及控制范围内第三方施工作

业活动的潜在规律和变化趋势，以便更具针对性地开展日常巡查和防止第三方损

伤管道的预警保护工作。

标签：数据可视化；管道安防；研究

国内外油气长输管道事故表明，第三方破坏是管道安防的重中之重。广东大

鹏液化天然气有限公司（简称广东大鹏公司或大鹏公司）运营在珠三角地区的

440余公里高压天然气长输管道，因属地经济的高速发展和城镇化水平、人口密

度及土地开发强度的逐年提高，影响管道运行安全的第三方施工作业活动近几年

始终处于高位状态。为了保护这条区域级能源地下输送动脉的安全，广东大鹏公

司5年前就建立数字化管道维护系统（DigitalPipelineMaintenanceSystem，

DPMS），其中多个模块从不同的角度较为详细地记录了管道保护及控制范围内

的第三方施工作业动态及影响管道安全的风险管控情况，5年累计数据超过

10000条。如此庞大的数据对管道安防人员来说犹如一处可以提高第三方作业预

警深度的“信息宝藏”，倘若能借助一定的工具与分析方法，智能化地揭示出管道

第三方作业活动的潜在规律及其对管道运营安全的交互影响程度或趋势，必将对

优化当前的管道安防策略起到良好的支撑作用。

本文选取广东大鹏公司DPMS系统存储的2014～2016年间有关管道第三方

作业活动的6453条记录数据，在加深对管道安防业务理解和认知的基础上，借

助数据可视化分析技术[1]，来揭示管道保护及控制范围内第三方施工作业活动

的潜在规律和变化趋势，以便更具针对性地开展日常巡查和防止第三方损伤管道

的预警保护工作。

1数据整理与精简

全面、准确地收集管道保护及控制范围内的第三方作业活动信息数据，是做

好管道巡防工作并进行策略优化的基础。因大鹏公司DPMS系统初建时所考虑

的角度不同，大量涉及第三方作业活动的数据被分别记录和储存到众多模块中，

这就需要按照一定的格式、维度或属性对其进行数据整理和精简[2]，从而为相

应数据的可视化工作创造前提条件。

第三方作业活动是否会影响到管道运行安全，最直观的判断就是二者的距离

和第三方活动行为的时空分布状态。因此，首先可以基于大鹏公司DPMS系统“管

道保护”模块下的“电话管理”记录数据，结合管道安防业务流程，创建一个包括

序号、日期、时间、管理区、市、区、镇/街办、村/社区、管线区间、起始桩号、

终止桩号、作业对象、作业项目、作业类型、作业活动、所用机具、实施状态、

相对位置、相对距离、风险等级、处置结果、汇报人身份、汇报人姓名等子项的

数据源表。其次，利用数据关联规则将有内在联系的数据按照其属性进行智能化

筛选和归类，如将电话管理“电话描述”中含有“计划”、“准备”、“将”、“可能”等

表述第三方作业实施状态的文本信息统一转换到数据源表中“实施状态”项下的

“计划”字段，让不同来源、不同格式和不同特点的数据在逻辑上或物理上得到精

简、整合和集中。最后，对数据源中不完整的数据、错误的数据和重复的数据进

行再梳理或再审核（亦称数据清洗），达到整理和精简管道第三方作业事件数据

的目的。

2数据可视化分析

管道第三方作业事件数据可视化是在相应数据得到整理和精简的基础上，运

用大数据分析工具（TABLEAU软件）将可能影响公司管道运行安全的第三方作

业活动数据[3]，转化为易被管道保护人员所感知和识别的图形、符号、视频或

动画，这种数据的视觉表现形式与其发生地理位置（管道地面标识编号）间的映

射重叠，不仅可以直观地反映第三方作业的属地活跃程度，而且还可以便捷有效

地展示第三方作业的风险等级和变化趋势，便于管道保护人员分析现行安防策略

中的问题或不足，从而采取更具针对性和实效性的改进措施，在防控第三方破坏

管道的预警工作上，由被动变为主动。

2.1第三方作业属地活跃度的可视化

广东大鹏公司的高压天然气长输管道依次穿越珠三角五个城市的20个区、

56个镇/街办和217个行政村/社区，利用TABLEAU软件的气泡图功能，就能对

数据源表中6