金 欣

（中石化中原石油工程设计有限公司，河南郑州 450003）

作为关系到国民发展大计的重要支柱，长输管道的设计和建设具有周期长，覆盖地区广泛以及对于周边环境影响较大等特点，并且在运行维护过程中有较大困难。因此，对长输管道从开始设计、规划施工、运行维护以及到报废处理整个使用年限中，应进行综合性管理。外部环境对管道的使用年限有着重要的一个影响，在掌握了建设环境的前提下进行设计工作，采取相关的针对性保护措施，使得管道的运行对于周围的环境影响最低，并且能够保证管道不受影响。因此对长输管道设计数据进行分析显得尤为重要。搭建数据模型作为管道建设设计重要的部分，需要确保模型下的管道运行的可行性，通过对相关数据和资料的建模，对路线图的规划和指南针的运用，确保规划设计下的长输管道能够管控。因此，以长输管道设计为核心，提高长输管道的使用年限，确保长输管道能够健康发展。

1 长输管道设计阶段数据模型搭建过程中存在的问题分析

在以往的设计过程中，所有的数据和文件都是以文件的形式进行存储和保护的，这些非结构化数据资料往往只作为电子文件，没有与其他的建设实体施工发生内在的联系，例如，识别图片或者数据是属长输于管道的组成部分，具体位置只能够通过相关的工作人员进行手动选择和查找，才能够准确得到数据的类型以及那个地方，图片或者数据本身与管道之间不存在直接的联系，导致管道的运行维护存在着困难，数据查询和施工信息方面的统计不容易得到统计管理，一些历史运行数据不能够及时的保存和查询，导致出现问题的时候不能够及时的解决。

目前，中国石油在管道方面已经建立了一套比较完善的数据体系，包括长输管道管理数据库、工程数据库等不同类型的数据管理应用体系，数据管理应用体系属于不同业务板块，在当前的管理中，数据结构和编码结构不统一标准。因此在管道数据模型的设计、采办以及运行维护等各个方面应用统一的数据标准对数据结构和编码规则统一，实现管道数据的标准化。

2 搭建长输管道数据模型

2.1 数据模型基本结构

管道数据模型的基本结构（见图1）主要涉及管道实体和信息数据结构，在数据模型库中，主要通过定义管道实体关系和结构关联性来实现搭建。在长输管道数据模型的设计阶段需要严格标准和规范的遵守，根据工程项目的实际情况进行合适的选择设计方案。根据工程项目进行数据模型设计，保证实际效果满足设计要求，为工程项目合理运用数据模型提供保障。

图1 管道数据模型的组成

针对同一个管道工程，设计的长输管道数据模型需要进行及时更改创新，例如在初步研究设计和详细的设计之间存在改进，确保数据模型的及时更新。针对同一个数据模型的设计，也可以分成不同的层面进行详细设计，例如长输管道的东段和西段之间的差异设计。不同版本的数据模型设计作为不同设计项目的基本区分点，保障工程与设计项目构成一比多的关系，在设计项目中应加入长输管道工程特点。

工程实体向上衍生就是该工程的基本管理要求，例如在西气东输的管道公司管理要求中，对于天然气西一线与西二线的管理之间的差异。因此，长输管道数据模型设计过程中，需要注重不同组织和工程之间的相互关系，确保管道工程的设计中，融合管理单位的特点。同样还需要向下衍生，到战场实体，构成1∶M关系，并且在战场实体中加入所属项目，实现单位子功能。以此类推。

在长输管道数据模型的搭建中，需要注重长输管道的结构设计要点，同样对其他内容进行设计控制，例如设计结构中的数据模型编码属性，确保统一编码的相关标准和规范，对数据模型设计编码、工程项目编码、管道编码等功能进行严格要求，确保数据模型搭建具备一定统一性。

2.2 搭建长输管道数据模型

长输管道设计阶段的数据模型的搭建，需要对长输管道的基本数据进行收集和整理，同样设计结构化的模型数据，可以利用设计系统本身自动提取与保存，也可以通过人工的方式进行保存确认；在长输管道设计过程中，涉及的非机构性数据需要人工进行保存和收集、例如常见的长输管道设计图纸、说明书、资料表等相关内容。在搭建模型设计文件中，系统设计数据量相对繁琐，数据或者文件需要进行项目分解处理，确保搭建长输管道数据模型输出的文件的完整性。

根据管理要求需要在项目设计中应用管道设计WBS体系，按照标准化结构进行分层或者树状图进行分析，并且通过代码的形式进行标注，新的WBS体系能够很好地完成从高到低进行相应的标注。对于管道设计WBS体系的主要两段：第一段对于管道实体的分解，通过分析各个单位之间的关系。比如说项目、子项目以及单项工程等，第二段时对于专业设计成果的分析，比如设计图纸等。

由此可见，项目设计阶段是通过对管道数据类型进行定义，制定设计WBS编码和项目数据模型的发布与设计。确保设计数据模型的数据库基本形式插入数据记录，并且及时进行更新保存处理。

3 长输管道数据模型主流程

在长输管道数据模型设计中，以及标准WBS体系连接管道设计的主要干线，通过研究设计数据进行详细认知。长输管道数据模型主流程从设计阶段开始到项目施工完成的整个过程，主要涉及管道项目开始、设计数据收集、工作细化、任务下达以及工程项目设计完成。数据模型设计主流程主要包括三类的数据类型。

4 全生命周期数据模型的主要作用

通过对标准WBS体系确立，建立需求数据库，对使用管道、其他实体参数、数据模型设计等工程项目细节建设，为信息数据的管理工作提供良好的支撑。使得管道工程的各个阶段的数据能够实现信息化、结构化，文件资料能够进行良好的保存，方便工作人员进行查找，信息化的建设需要贯穿于整个建设周期中，实现管道工程的全生命周期管理。主设计数据流程见图2.

图2 主设计数据流程

建立基础的长输通道数据模型如图3所示，同样为了实现数据的采集、设计、施工、传递、共享等整个过程，模型进行统一管理。对结构进行标准化处理，对编码体系进行统一规划，建立长输管道数据模型数据库，并实现信息数据的传输，达到高质量和高效率的业务质量，确保信息的时效性。

图3 管道全生命周期整体架构示意图

5 结束语

由此可见，长输管道数据模型搭建，需要以连接管道设计业务的主线，贯穿于整个工程项目建设周期中，确保设计过程中产生的结构化数据，并且让管道设施进行良好链接，实现设计成果的数字化。