王亞春 艾斯卡爾 張東

西部管道烏魯木齊輸油氣分公司

摘要：管道巡檢智能化管理系統(tǒng)建設(shè)是保證管道設(shè)備安全、運(yùn)行安全的重要手段。以滿足企業(yè)巡檢實(shí)際需要為研究對(duì)象，將智能技術(shù)與管道巡護(hù)工作相融合，建設(shè)巡檢智能化管理系統(tǒng)，涵蓋巡檢人員信息維護(hù)、巡線軌跡數(shù)據(jù)采集、巡線統(tǒng)計(jì)等業(yè)務(wù)，提升管道巡檢工作管理水平，為智慧管道建設(shè)提供了技術(shù)積累和管理經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：管道巡檢；智能化管理；巡線軌跡；巡檢人員

傳統(tǒng)管道巡檢多采用手工記錄方式，存在巡檢不到位、巡檢點(diǎn)遺漏現(xiàn)象，巡檢數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不完整，巡檢軌跡不能實(shí)時(shí)查詢、歷史調(diào)用等，安全隱患不能及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)。烏魯木齊輸油氣分公司開(kāi)發(fā)的管道巡檢智能化管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱智能巡檢系統(tǒng)），通過(guò)前端監(jiān)控+人工智能技術(shù)+人工定期巡檢，實(shí)現(xiàn)管道智能化巡檢，自動(dòng)采集巡檢數(shù)據(jù)，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)管道巡檢的不足。

1  智能巡檢系統(tǒng)

1.1  關(guān)鍵技術(shù)

（1）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。GPS智能手表作為管道巡檢系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)的入口，能夠幫助實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備在線化，支持物理設(shè)備軌跡數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控。

（2）大數(shù)據(jù)處理技術(shù)�；�于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)處理技術(shù)是管道巡檢系統(tǒng)的核心支撐技術(shù)�；�于大數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和分析技術(shù)，可以將巡檢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理和統(tǒng)計(jì)，形成結(jié)構(gòu)化、可供使用的數(shù)據(jù)資料。

（3）地理信息（GIS）技術(shù)。地理信息技術(shù)用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和服務(wù)，能夠在二維和三維地形場(chǎng)景中顯示管道和巡檢信息數(shù)據(jù)。

1.2  系統(tǒng)框架與流程

（1）系統(tǒng)框架。智能巡檢系統(tǒng)以基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、信息支撐服務(wù)、業(yè)務(wù)應(yīng)用構(gòu)成系統(tǒng)整體框架，如圖 1所示。

圖 1 智能巡檢系統(tǒng)框架圖

基礎(chǔ)設(shè)施層：主要包括系統(tǒng)構(gòu)建的硬件環(huán)境、軟件環(huán)境、巡檢設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)層。按照系統(tǒng)安全體系標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議等完成相應(yīng)軟件、硬件的架構(gòu)。

數(shù)據(jù)資源層：數(shù)據(jù)資源包括人員信息、地理信息、管道信息、采集信息等。

信息服務(wù)：收集并存儲(chǔ)管道巡檢工作數(shù)據(jù)，并對(duì)外提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)服務(wù)、地理信息服務(wù)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用：包括電子地圖顯示和操作、軌跡展示、軌跡偏離提醒、巡線統(tǒng)計(jì)，涵蓋了管道巡檢工作的過(guò)程需求，實(shí)現(xiàn)管道巡檢工作智能化和信息化管理。

（2）巡檢設(shè)備。巡檢設(shè)備在空曠野外使用需方便巡檢人員操作，并且能準(zhǔn)確記錄巡檢工作內(nèi)容。選用GPS智能手表，將手表信息與人員信息經(jīng)由系統(tǒng)關(guān)聯(lián)。佩戴智能手表的巡檢人員在巡線過(guò)程中無(wú)需其他任何操作，手表自動(dòng)定位巡檢人員位置并記錄巡查路線，形成巡線軌跡展示在系統(tǒng)中。

（3）工作流程。首先錄入GPS智能手表信息，然后將其與巡檢人員綁定。巡檢人員佩戴手表巡線，手表自動(dòng)記錄巡線數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采集巡線數(shù)據(jù)并展示巡線軌跡，巡線偏離提醒，統(tǒng)計(jì)巡線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)巡線軌跡查看等功能。工作流程如圖 2所示。

圖 2 智能巡檢系統(tǒng)流程圖

1.3  系統(tǒng)功能

（1）建立巡檢人員動(dòng)態(tài)臺(tái)賬，首次使用時(shí)新增巡檢人員信息，包括姓名、手機(jī)號(hào)、所屬部門等。已經(jīng)錄入系統(tǒng)的巡檢人員信息變動(dòng)時(shí)，可進(jìn)行修改、刪除操作。

（2）建立巡檢設(shè)備動(dòng)態(tài)臺(tái)賬，新設(shè)備購(gòu)入后需進(jìn)行設(shè)備信息錄入，包括設(shè)備名稱、編號(hào)、生產(chǎn)廠家等。每個(gè)設(shè)備都有唯一ID號(hào)和設(shè)備編號(hào)，保證其在系統(tǒng)中的唯一性。設(shè)備信息可修改。

（3）實(shí)現(xiàn)巡檢設(shè)備與巡檢人員的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，設(shè)備信息與系統(tǒng)巡檢人員信息綁定。設(shè)備與巡檢人員發(fā)生變動(dòng)時(shí)，可解綁后重新綁定。

（4）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)巡護(hù)記錄與巡檢人員、巡檢設(shè)備、巡檢關(guān)鍵點(diǎn)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，支持巡線軌跡以衛(wèi)星地圖或城市地圖可視化展示（圖 3）。支持巡檢人員實(shí)時(shí)位置展示、巡線軌跡數(shù)據(jù)采集、巡線偏離提醒等。①智能手表將獲取的經(jīng)緯度坐標(biāo)發(fā)送至系統(tǒng)服務(wù)器后，系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)生成軌跡，可根據(jù)日期查看相關(guān)巡檢人員巡線軌跡，包括巡檢時(shí)間、巡線里程等；②實(shí)時(shí)顯示所有巡檢人員的當(dāng)前位置，可根據(jù)實(shí)時(shí)位置判斷巡檢人員當(dāng)前定位以及工作進(jìn)展情況；③智能手表開(kāi)機(jī)狀態(tài)下或者點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)按鍵，會(huì)自動(dòng)獲取巡檢人員當(dāng)前位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)發(fā)送至系統(tǒng)服務(wù)器。系統(tǒng)采用GPS+北斗+LBS+WIFI四模定位方式，定位更精準(zhǔn)；④巡檢人員巡檢路徑偏離管道巡檢范圍時(shí)，其實(shí)時(shí)位置會(huì)在地圖中以紅色閃爍（圖 4），發(fā)出巡線偏離提醒。

圖 3 巡線軌跡展示

圖 4 巡線偏離提醒

（5）按月統(tǒng)計(jì)巡檢人員巡查天數(shù)、巡查里程及歷史巡線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2  結(jié)語(yǔ)

管道巡檢智能化管理系統(tǒng)基于GIS、GPS技術(shù)和智能巡檢終端，可視化直觀展示巡檢場(chǎng)景，落實(shí)了對(duì)巡檢人員的實(shí)時(shí)監(jiān)督管理，確保按照設(shè)定的巡檢路線、地點(diǎn)、時(shí)間、重點(diǎn)部位完成巡檢作業(yè)，彌補(bǔ)了巡檢漏洞和盲點(diǎn)。但系統(tǒng)并不能全方位解決巡檢工作中遇到的問(wèn)題，比如巡檢人員發(fā)現(xiàn)管道隱患需要使用其他設(shè)備報(bào)告的情形。系統(tǒng)后續(xù)建設(shè)中可增加隱患報(bào)警功能，通過(guò)視頻、圖像、文字、聲效準(zhǔn)確記錄現(xiàn)場(chǎng)情況，風(fēng)險(xiǎn)隱患區(qū)域發(fā)出報(bào)警信息，通知相關(guān)人員及時(shí)處置。在地形地貌復(fù)雜多變、人工巡檢很難到達(dá)區(qū)域，增加無(wú)人機(jī)巡檢管理功能。 

姓名：王亞春，1973年生，本科，高級(jí)工程師，西南石油大學(xué)石油工程專業(yè)畢業(yè)，現(xiàn)從事油氣管道巡護(hù)管理工作。聯(lián)系方式：18997702323，541214751@qq.com。