基于WebGIS的城市地下管线信息系统的建立

城市地下管线是城市的重要基础设施，传统单机模式的城市地下管线信息系统已经不能满足城市管理的需求，随着城市生活的日益复杂化，城市地下管线信息系统功能的改进势在必行。针对上述问题，以北京市为例，基于B／S架构，以AreGIS Server和．Net为核心技术开发WebGIS，建立了网络化的地下管线信息系统。建成的北京数字市政地下管线信息系统在满足大众化和网络化需求的同时，其采用AreGIS Server技术开发WebGIS的方式，能够充分发挥ArcObjects强大的网络分析和空间分析功能，可为综合决策提供全面、准确的信息依据。     

海底管线巡检信息融合大数据平台研发与应用浅析

为了提升海底管线巡检作业效率和更加合理有效地管理巡检数据以科学分析和预测管线健康状况,采用WebGIS和三维可视化技术,构建了一个高效、智能的海底管线巡检智慧管理平台,平台具有作业流程自动化管理、作业现场可视化监控、巡检数据智能分析与可视化展示等功能。实际海域测试结果表明,该平台具有较高的先进性与可靠性,可为海底管线巡检系统的自动化、可视化、智慧化赋能。平台的完善与推广将对保障我国海底管线高效率、低故障运行具有重大意义。     

武汉市地下管线外业普查的数据监理

在进行地下管线普查时,为了保证外业成果数据的正确,并最大限度减少监理工作量,探索和研制了数据监理系统,基本上实现了属性数据监理的自动完成和图形数据的辅助监理。     

ArcSDE下的地下管线数据组织

数据组织是地下管线数据建库工作中最核心的基础工作。由于稳定和高性能,武汉市开展使用了空间数据中间件ArcSDE,依据GeoDatabase数据模型标准,制定了兼容性强的、独创的数据结构,实现了地下管线数据高效组织和安全利用。     

“海底管线检修潜水器”管线位置信息重构及其自航模试验

海底管线检修潜水器主要依靠管线探测系统给出的管线位置信息完成水下自动跟踪巡线、定位和作业。针对管线探测系统信息不佳甚至丢失问题 ,建立了基于扩展卡尔曼滤波的信息重构算法 ,通过对来自管线探测系统、惯导和GPS系统以及管线位置历史数据库的信息进行融合 ,不仅提高了管线位置信息的稳定性 ,而且可以在管线探测系统信息丢失的情况下短时间内重构管线位置信息 ,供自动控制系统使用。运用该算法进行了计算机仿真和自航模试验 ,试验结果验证了该算法的有效性     

基于GIS的城市地下管线空间分析模型的建立与实现

为提高城市地下管线的管理水平，利用地理信息系统技术(GIS)的空间分析功能，首先在分析地下管线的的实体-关系模型(E-R模型)的基础上，根据GIS空间分析的特点，提出了基于空间分析的城市地下管线的数据库结构；其次，根据城市管线规划、管理和施工的需要，建立了城市地下管线的纵断面、横断面、最佳路径、地下管线三维分析等几种空间分析模型，并对各种模型的表示内容和实现方法进行了阐述．从而实现了城市地下管线的可视化和动态化管理。该模型在青岛市综合地下管线管理系统应用后，提高了青岛市的城市规划和管线管理水平，促进了各个专业管线管理单位信息化和数字化进程。     

军用文书中地名信息的自适应语义组合方法

军用文书中经常出现基于地名信息的指示指令,自动生成相关指令可极大提高文书的作业效率。基于建设项目,以建设中的地名库数据为支撑,多尺度组织地名数据,基于Delaunay三角网建立各层数据自适应搜索机制,通过相关模型将指定范围内的空间对象与当前对象的空间关系进行自然语言定义,基于概念图和预设链接谓词表,实现各语义要素自动组合,生成基于地名信息的有关指令。经过相关系统测试和海量数据实际应用,地名信息的自适应语义组合方法稳定、有效、实用性强。     

渤海湾北岸地下卤水分布远景区卫星信息解译研究

渤海莱州湾滨海平原地下卤水的发现、开发与研究,提出了第四纪滨海型地下卤水成因模式。鉴于宏观上分析渤海湾沿岸,具有与莱州湾相似的自然地理环境与海陆变迁过程及其具备的地下卤水生成条件,故借鉴莱州湾地下卤水资源调研经验,通过卫星遥感信息获取地下卤水解译标志及其多信息的复合,以其达到从宏观上查明地下卤水生存的地质环境和潜层卤水远景分布区范围。     

长江口海水入侵数值预报网络发布系统

文中对利用三维数值模拟技术所建立一个高分辨率的三维盐度数值信息集进行数据挖掘和可视化分析,采用ADOBE公司的RIA技术,针对海水入侵数值预报信息所固有的特性和规律,通过动态可视化技术对数据进行形象化、对其信息赋予智能化,从而展现各信息集的各个数据层面的属性、规律,透过动态视觉效果,进一步反映和揭示了数据信息所映射的时空规律特征。研究的目标是利用Studio 8的核心技术来构建一套海水入侵数值预报动态可视网络发布系统。     

浅海海底管线维修技术和装备研究

简要介绍了国内浅海油田的发展现状和胜利浅海油田采用“卫星平台—海底管线—中心平台—海底管线—陆上联合站”的生产运行开发模式,以及国外管道维修技术和装备的手段。重点介绍了一种能潜入海底自动探测跟踪和准确定位坐底、对管线进行维修的水下装置,它在结构型式、操作控制定位方式、管线探测跟踪、维修手段等方面有独到之处。     

Parametric study for underwater blast-induced pipeline response embedded in marine sediments

Abstract

Blast response of submerged pipelines has been a research focus in recent years. In this article, a three-dimensional numerical model is established to investigate dynamic response of pipelines due to underwater explosion. The u–p approximation is integrated into finite element method (FEM) to simulate pore water effect in the seabed. Numerical continuity between hydraulic pressure in the flow field and pore pressure in the marine sediment is guaranteed to realize the blast response of submerged pipelines in ocean environment. Both fluid–structure interaction (FSI) and pipeline–seabed interaction (PSI) have been considered in the proposed model simultaneously. A comprehensive parametric study is carried out after validation of the present model with test data from underground explosion and underwater explosion, respectively. The effect of embedment depth, TNT equivalent, stand-off distance, pipeline diameter, and pipeline thickness to blast response of the submerged pipelines is investigated based on numerical results. Variation of deformation patterns and stress distribution of the pipeline with various installation and structure parameters has been illustrated and discussed to facilitate engineering practice.     

地下金属管道防腐层破损处的直流电法探测

地下金属管道防腐绝缘层的探测是目前管网工程中提出的一个实际问题,探测手段主要包括Person法、电位测试法和密间隔电位测试技术等,但对探测的方法和原理少见报道。详细地介绍了应用直流电法探测地下金属管道防腐绝缘层破损位置的正演模拟和反演过程,通过编写计算程序和综合分析,认为利用直流电法可以探测到地下金属管道防腐层破损的具体位置。     

不同径厚比的海底管道压溃屈曲研究

为了探索不同径厚比海底管道的压溃屈曲特性,本文分别采用挪威船级社（Det Norske Veritas,DNV）规范、有限元模拟和深海压力舱模型试验,研究不同径厚比海底管道承载外部水压的能力,并就DNV规范压溃屈曲计算公式对不同径厚比管道的适用性进行了讨论,优化了小径厚比海底管道压溃屈曲的设计方法。研究表明：小径厚比管道的压溃屈曲临界压力对管道径厚比的变化更敏感;DNV规范计算小径厚比管道的压溃屈曲临界压力偏小,在进行深海管道的压溃屈曲设计时,建议采用模型试验结合有限元模拟的方法,计算管道实际可提供的压溃屈曲承载力。     

海底管道检测与三维点云重建算法

随着海底油气管道的铺设规模越来越大,为防止管道油气泄漏而导致人员伤亡和财产损失,海底管道的日常巡检尤为重要。提出一种基于多波束点云的海底管道检测与三维重建算法,利用高频多波束声纳对水下管道进行成像,对声纳图像采用经典边缘检测算法检测管道边缘,得到相应的点云数据,将点云数据拼接成一组完整的空间点云集合,对点云集合进行三维重建。通过水池试验结果证明,提出的算法流程能够有效地实现水下管道的检测与三维重建,具有较好的工程应用前景。     

东方气田海管悬跨段安全评估分析

从工程实际问题出发,利用实际测量资料,通过建立近底床悬跨海管的有限元模型,计算了不同底床形状下海管最大静挠度随海流流速变化的规律,对东方1-1气田某标段海管进行了安全评估．筛选出了危险悬跨段。这一计算结果对海管的防护维护工程实践具有切实的指导意义。     

Dynamic interaction between two parallel submarine pipelines considered vortex-induced vibration and local scour

Abstract

The mechanism of local scour under two vibrating pipelines is investigated numerically in this research. A sediment scour model is adopted to estimate the motion of sediment. The general moving objects model, which is dynamically coupled with fluid flow, is set up to simulate the vortex-induced vibration (VIV) of the pipeline. The sediment scour model and pipeline vibration model are verified with the previous experimental results and show good agreement. Then, the coupling effects between the pipeline vibration and the local scour are investigated numerically. The effects of G/D (the ratio of the distance between the two pipelines to the diameter of the pipelines) on the local scour and the VIV of the pipeline are examined. The results indicate that the maximum scour depth under the vibrating pipelines is much larger than the scour depth under the fixed pipelines. Due to the shadowing effect of the upstream pipeline, the maximum scour depth under the upstream pipeline is deeper than that under the downstream pipeline. The pipeline vibration magnitude is closely related to the strength of the vortex that sheds behind the pipeline. The effect of G/D on the shape and strength of the vortices that shed behind the pipelines is significant.     

基于DSP的水下图像传输系统研究

本文研究了基于高性能的DSP芯片TMS320C549的水下图像传输系统，并采用Goertzel算法进行信源编码和MFSK调制方式、运用Turbo码进行信道的编、解码，来实现水下视频图像高速数据传输的目的。     

适应中国海岸空间形态的海籍影像数据块编码研究

我国海岸空间形态以台湾海峡为界,北部呈南北狭长型,南部呈东西狭长型,拟建海籍影像数据库需要适应这种特殊形态。为此,构建了二、四叉树混合分块模型,并针对该模型提出了改进的CMorton编码,利用长江口和杭州湾多分辨率卫星遥感数据构建了一个模拟环境对该编码进行测试。结果表明:与常用的行列号编码方式相比,改进的编码能够明显地缩短数据块的构建时间,能够满足海籍数据实时可视化的要求,有效地适应中国海籍影像对应的空间形态。     

Numerical Analysis of Seismic Dynamic Response of Saturated Porous Seabed Around a Buried Pipeline

The stability of submarine pipelines has been extensively studied by coastal engineers in recent years. Seismic-induced pore pressure and effective stresses in the saturated porous seabed and pipeline are the main important factors in the analysis of foundation stability around submarine pipelines. The majority research of the seismic-induced dynamic response around an offshore pipeline has been limited to two-dimension cases. In this paper, a three-dimensional finite element model including buried pipeline is established by extending DYNE3WAC. Based on the proposed numerical model, a parametric study is conducted to examine the effects of soil characteristics and pipeline configurations on the seismic-induced soil response around offshore pipelines.     

FERC pipeline decommissioning cost in the U.S. Gulf of Mexico, 1995–2015

At the end of its useful life or because of a catastrophic event such as a hurricane, offshore pipelines are decommissioned, which normally involves cleaning the line by pigging or flushing, cutting the pipeline endpoints, and then plugging and burying each endpoint below the seabed or covering with a concrete mattress. The vast majority of decommissioned pipeline in the U.S. Gulf of Mexico is abandoned-in-place if the pipeline does not constitute a hazard to navigation, commercial fishing, or unduly interferes with other uses of the seabed. Using a unique data source from the Federal Energy Regulation Commission, decommissioning cost estimates for 28 gas export pipelines in the shallow water U.S. Gulf of Mexico between 1995 and 2015 are evaluated. The average inflation-adjusted pipeline decommissioning cost was $301,000 per mile ($187,000/km) and $47 per cubic foot ($1660 per cubic meter). Hurricane damaged and leaking pipelines are about three to four times more expensive on a unit cost basis than undamaged and non-leaking lines. No time trends or scale economies were observed. Primary cost drivers are identified and discussed.