王飛 胡生寶

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西氣東輸銀川管理處

摘  要：管道巡護(hù)能有效防止第三方引起的管道損傷及違法占?jí)菏录�發(fā)生。目前管道巡護(hù)質(zhì)量監(jiān)管存在時(shí)間和空間盲區(qū)，巡護(hù)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)對(duì)管道安全造成威脅。結(jié)合長(zhǎng)輸管道巡護(hù)工作，應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)建了管道智能巡檢平臺(tái)，嘗試用于管道巡護(hù)管理工作中，取得明顯效果。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)跟蹤；巡檢軌跡；智能巡檢；天然氣管道

目前管道巡護(hù)質(zhì)量監(jiān)管一是采用GPS打點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)巡檢痕跡卡填寫統(tǒng)計(jì)；二是在巡檢時(shí)間段內(nèi)人工隨機(jī)抽查。都是事后監(jiān)管手段，存在工作量大、覆蓋范圍有限、問題糾正滯后等問題。為加強(qiáng)巡護(hù)業(yè)務(wù)管理，掌握巡護(hù)質(zhì)量管控主動(dòng)權(quán)，在管道行業(yè)推進(jìn)智能管道、智慧管網(wǎng)戰(zhàn)略背景下，創(chuàng)建了基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺(tái)。旨在提高管道巡檢工作的智能化監(jiān)管水平，為保障管道安全運(yùn)行提供支持。

1 智能巡檢平臺(tái)

1.1 設(shè)計(jì)框架

按照“需求導(dǎo)向、頂層設(shè)計(jì)、分步實(shí)施、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”的建設(shè)原則，應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，融合各類安全預(yù)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)，建立管道智能巡檢平臺(tái)，形成一體化管理。平臺(tái)框架包括智能感知層、數(shù)據(jù)平臺(tái)層、智能分析層、智能決策層四個(gè)部分（圖 1）。

1.2 平臺(tái)應(yīng)用

基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺(tái)由實(shí)時(shí)GPS巡檢器、通訊網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控管理中心、 GIS地理信息系統(tǒng)組成。巡檢人員佩帶GPS巡檢器，實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星發(fā)送的經(jīng)度、緯度、時(shí)間等位置信息，顯示在巡檢器屏幕上。到達(dá)指定巡檢點(diǎn)后，就該點(diǎn)所發(fā)生的情況選擇事件，將定位信息及事件狀況信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳回監(jiān)控管理中心服務(wù)器，供管理人員分析、處理、統(tǒng)計(jì)、制作報(bào)表，給管理者提供科學(xué)、準(zhǔn)確的考核依據(jù)。管理人員可隨時(shí)查看各巡檢人員的巡檢到位情況，結(jié)合電子地圖查看設(shè)備資源分布、巡檢軌跡、異常點(diǎn)分布等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢工作信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、圖形化管理，為巡檢制度的落實(shí)及資源管理提供了技術(shù)保障及手段（圖 2）。

1.3 平臺(tái)目標(biāo)

（1）巡檢數(shù)據(jù)可評(píng)價(jià)、可視化展示及分析，降低管理難度，提高管理效率和水平。

（2）智能化巡檢系統(tǒng)在線、離線自動(dòng)切換，不影響正常巡檢工作。

（3）免維護(hù)巡檢系統(tǒng)，自動(dòng)升級(jí)，無(wú)須人工干預(yù)。

（4）二維、三維平臺(tái)之間可以動(dòng)態(tài)切換，實(shí)現(xiàn)二三維一體化。

（5）融合預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)，信息實(shí)時(shí)反饋給巡檢人員，可快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)處置異常事件。

1.4 模塊功能

（1） 實(shí) 時(shí) 跟 蹤 。 系 統(tǒng) 推 出 巡 檢 數(shù) 據(jù) 一 張 圖（圖 3）概念，將巡檢過(guò)程中的關(guān)鍵要素信息，實(shí)時(shí)展示在一張巡檢地圖中，包括巡檢總?cè)藬?shù)、在線人數(shù)、班組及相關(guān)巡檢人員的在線和離線情況，綜合顯示巡護(hù)區(qū)段的各班次巡檢任務(wù)執(zhí)行情況。對(duì)于單一巡檢個(gè)體，在圖中顯示該巡檢人員巡護(hù)區(qū)段內(nèi)的必經(jīng)點(diǎn)完成情況、巡檢軌跡、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、有效巡檢時(shí)長(zhǎng)、巡檢距離。如出現(xiàn)不符合巡檢要求的情況，系統(tǒng)將實(shí)時(shí)在手機(jī)APP終端、巡檢監(jiān)控中心兩端進(jìn)行報(bào)警，自動(dòng)監(jiān)督糾正巡檢人員的違規(guī)行為，有效削減漏巡、巡檢時(shí)長(zhǎng)不夠、巡檢超有效范圍、超速巡檢等巡護(hù)風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)每15秒一次實(shí)時(shí)上傳巡檢人員的位置、時(shí)間等動(dòng)態(tài)信息，其巡檢軌跡實(shí)時(shí)繪制在巡檢地圖中（圖 4），直觀顯示巡檢軌跡與管道的空間關(guān)系，判斷巡檢的有效性。

管理人員根據(jù)不同區(qū)域?qū)⒀簿�人員編組，給每人分配巡檢任務(wù)計(jì)劃。巡檢人員如發(fā)現(xiàn)管道異常，將問題照片、時(shí)間、地點(diǎn)、類型等信息綜合編寫成一條問題記錄，在手機(jī)APP端實(shí)時(shí)上報(bào)智能巡檢平臺(tái)。平臺(tái)解讀上報(bào)信息并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)將問題信息推送至相關(guān)線路管理人員予以解決。巡檢人員與平臺(tái)、線路管理人員之間形成信息共享、及時(shí)處置的閉環(huán)管理生態(tài)。

（2）預(yù)警融合。系統(tǒng)融合振動(dòng)光纖預(yù)警、地災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警、智能視頻監(jiān)控、安保周界預(yù)警、陰極保護(hù)電位監(jiān)測(cè)等實(shí)時(shí)預(yù)警數(shù)據(jù)，平臺(tái)服務(wù)端和 APP及時(shí)響應(yīng)和處置預(yù)警信息，完成現(xiàn)場(chǎng)任務(wù)分配、巡檢人員反饋，記錄現(xiàn)場(chǎng)各階段照片和位置，流程更清晰和完整（圖 5、圖 6）。

（3） 歷史記錄。系統(tǒng)以天為單位記錄巡檢人員軌跡，可按時(shí)間查詢和歷史回放巡檢路線軌跡（圖 7）。展示站隊(duì)、班組、班次、已巡、應(yīng)巡、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、平均速度、超范圍點(diǎn)數(shù)、超速點(diǎn)數(shù)等歷史任務(wù)數(shù)據(jù)。

（4）綜合報(bào)表。綜合報(bào)表提供巡線人員一段時(shí)間內(nèi)的巡檢數(shù)據(jù)分析，時(shí)間段可以自主選擇。主要統(tǒng)計(jì)內(nèi)容有：巡檢人員姓名、計(jì)劃名稱、巡檢日期、班次、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、已巡/應(yīng)巡點(diǎn)、有效時(shí)長(zhǎng)、巡檢時(shí)長(zhǎng)、有效里程、巡檢里程、有效巡檢平均速度、在線時(shí)長(zhǎng)要求、有效距離要求、巡檢速度要求等。可作為日�？己艘罁�(jù)，據(jù)此加強(qiáng)對(duì)巡檢人員的管理，提高巡檢質(zhì)量。

（5）問題反饋。采集巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問題及反饋情況，根據(jù)不同類型進(jìn)行數(shù)據(jù)分類匯總，系統(tǒng)以餅狀圖展示任意時(shí)期內(nèi)某一類缺陷的數(shù)量及發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合地理信息系統(tǒng)，通過(guò)點(diǎn)擊某一問題數(shù)據(jù)，可將反饋的問題定位到巡檢地圖中，直觀展示現(xiàn)場(chǎng)照片，方便了解詳細(xì)情況。

（6）數(shù)據(jù)采集。統(tǒng)計(jì)各個(gè)巡檢區(qū)段的數(shù)據(jù)采集情況，以餅狀圖形式展示。分為區(qū)段數(shù)據(jù)采集量餅圖（按各站隊(duì)），數(shù)據(jù)分類（大）餅圖統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施類和管道保護(hù)類，數(shù)據(jù)分類（小）餅圖統(tǒng)計(jì)隱患信息、測(cè)試樁、里程樁、轉(zhuǎn)角柱、走訪信息、警示牌等數(shù)據(jù)。結(jié)合地理信息系統(tǒng)可將采集信息的具體位置定位到巡檢地圖中，給管理員提供決策支持。

（7）綜合統(tǒng)計(jì)。實(shí)現(xiàn)查詢某一段時(shí)間巡檢工作綜合情況，可根據(jù)條件選擇不同巡檢類型、巡檢人員 查詢。統(tǒng)計(jì)內(nèi)容主要包括一段時(shí)間內(nèi)上線人數(shù)、累計(jì)已巡班次、累計(jì)漏巡班次、累計(jì)巡檢長(zhǎng)度、累計(jì)有效巡檢長(zhǎng)度、累計(jì)巡檢時(shí)長(zhǎng)、累計(jì)有效時(shí)長(zhǎng)、累計(jì)已巡必經(jīng)點(diǎn)、累計(jì)發(fā)現(xiàn)問題總數(shù)等，以進(jìn)度條形式對(duì)查詢結(jié)果數(shù)據(jù)圖形化展示。在地理信息系統(tǒng)中展示已設(shè)定的巡檢必經(jīng)點(diǎn)，驗(yàn)證規(guī)劃的巡檢點(diǎn)是否已經(jīng)覆蓋整個(gè)需要巡檢的管道，防止漏檢。

2 平臺(tái)作用

（1）管道巡護(hù)質(zhì)量管控的強(qiáng)有力工具。通過(guò)電腦終端實(shí)時(shí)掌握管道巡檢人員的巡檢狀態(tài)，對(duì)巡檢人員的當(dāng)日巡檢任務(wù)完成情況一目了然。變此前的巡檢事后管理為現(xiàn)在的事前、事中管理。有效解決了工作量大、覆蓋范圍有限、問題糾正滯后的情況，提升了管道巡檢的精細(xì)化管理水平。

（2）有效提高預(yù)警信息的處置效率。多種預(yù)警功能融合提高了信息的共享程度，使預(yù)警信息在第一時(shí)間得到現(xiàn)場(chǎng)處置。實(shí)現(xiàn)了快速、高效、精準(zhǔn)處置管道預(yù)警信息，全流程閉環(huán)處理的目的。通過(guò)事前設(shè)置的計(jì)劃巡檢任務(wù)和照片、視頻上傳，可以更直觀有效地加強(qiáng)對(duì)管道重點(diǎn)部位和第三方施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控。

（3）實(shí)時(shí)收集統(tǒng)計(jì)管道巡護(hù)工作元素。站、班組統(tǒng)計(jì)元素：與實(shí)時(shí)跟蹤界面集成于一個(gè)界面，顯示各站、各班組的人員在線/總?cè)藬?shù)對(duì)比統(tǒng)計(jì)圖；管道長(zhǎng)度/巡檢長(zhǎng)度對(duì)比統(tǒng)計(jì)圖；管道有效時(shí)長(zhǎng)/巡檢時(shí)長(zhǎng)對(duì)比統(tǒng)計(jì)圖。個(gè)人統(tǒng)計(jì)元素：已巡、應(yīng)巡對(duì)比；巡檢時(shí)長(zhǎng)/有效時(shí)長(zhǎng)對(duì)比；巡檢速度、應(yīng)巡點(diǎn)數(shù)對(duì)比；以及各類型問題統(tǒng)計(jì)圖。通過(guò)當(dāng)前、本周、本月或一段時(shí)間內(nèi)采集的數(shù)據(jù)，內(nèi)置巡線工作量算法，評(píng)估巡線人員的巡檢完成度及質(zhì)量。

（4）智能化分配巡檢任務(wù)。依據(jù)巡檢模型參考時(shí)間變量，依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)高低，給每一名巡護(hù)人員制定單人巡檢任務(wù)并自動(dòng)進(jìn)行分配。每日生成巡檢報(bào)表，通過(guò)分析報(bào)表中巡檢任務(wù)完成率，生成有效距離、有效巡檢時(shí)長(zhǎng)等關(guān)鍵指標(biāo)，量化巡檢工作。統(tǒng)計(jì)巡檢人員每周、每月的巡檢數(shù)據(jù)，通過(guò)報(bào)表分析其總體巡檢情況，找出巡檢薄弱區(qū)段和環(huán)節(jié)，據(jù)此調(diào)整工作布置，輔助決策以提高巡護(hù)質(zhì)量。

3 應(yīng)用效果

管道智能巡檢平臺(tái)上線應(yīng)用后，僅需1人在平臺(tái)進(jìn)行線上巡護(hù)質(zhì)量檢查，代替了線路管理員線下面對(duì)面檢查。初步統(tǒng)計(jì)，每名基層線路管理員每日節(jié)省約3小時(shí)巡檢質(zhì)量檢查時(shí)間，每臺(tái)巡檢車輛每日少行駛100公里巡檢里程，僅車輛行駛費(fèi)用一項(xiàng)為巡檢單位節(jié)省費(fèi)用每年超過(guò)50萬(wàn)元，降低了管道運(yùn)行成本，節(jié)省了大量工作時(shí)間，顯著提高了工作效率，為管控管道其他風(fēng)險(xiǎn)留出了更多工作時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺(tái)是智慧管道的發(fā)展需求，可明顯提升管道巡檢工作的質(zhì)量水平和管理能力。實(shí)現(xiàn)了管道巡護(hù)管理數(shù)據(jù)、資源一張圖設(shè)想，以及“讓數(shù)據(jù)說(shuō)話”的管理理念，推動(dòng)了管道巡護(hù)系統(tǒng)的智能化升級(jí)改造進(jìn)程。

作者簡(jiǎn)介：王飛，男， 1981年生， 2006年畢業(yè)于寧夏大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)，工程師，國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西氣東輸公司銀川管理處管道科副科長(zhǎng)，主要從事管道儲(chǔ)運(yùn)方面的工作和研究。聯(lián)系方式： 13629590203，67611961@qq.com。