王飛 胡生寶

國家管網(wǎng)集團西氣東輸銀川管理處

摘  要：管道巡護能有效防止第三方引起的管道損傷及違法占壓事件發(fā)生。目前管道巡護質(zhì)量監管存在時(shí)間和空間盲區，巡護質(zhì)量風(fēng)險對管道安全造成威脅。結合長(cháng)輸管道巡護工作，應用信息技術(shù)創(chuàng )建了管道智能巡檢平臺，嘗試用于管道巡護管理工作中，取得明顯效果。

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

目前管道巡護質(zhì)量監管一是采用GPS打點(diǎn)統計、現場(chǎng)巡檢痕跡卡填寫(xiě)統計；二是在巡檢時(shí)間段內人工隨機抽查。都是事后監管手段，存在工作量大、覆蓋范圍有限、問(wèn)題糾正滯后等問(wèn)題。為加強巡護業(yè)務(wù)管理，掌握巡護質(zhì)量管控主動(dòng)權，在管道行業(yè)推進(jìn)智能管道、智慧管網(wǎng)戰略背景下，創(chuàng )建了基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺。旨在提高管道巡檢工作的智能化監管水平，為保障管道安全運行提供支持。

1 智能巡檢平臺

1.1 設計框架

按照“需求導向、頂層設計、分步實(shí)施、創(chuàng )新驅動(dòng)”的建設原則，應用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等信息技術(shù)，融合各類(lèi)安全預警系統實(shí)時(shí)報警數據，建立管道智能巡檢平臺，形成一體化管理。平臺框架包括智能感知層、數據平臺層、智能分析層、智能決策層四個(gè)部分（圖 1）。

1.2 平臺應用

基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺由實(shí)時(shí)GPS巡檢器、通訊網(wǎng)絡(luò )、監控管理中心、 GIS地理信息系統組成。巡檢人員佩帶GPS巡檢器，實(shí)時(shí)接收衛星發(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)傳回監控管理中心服務(wù)器，供管理人員分析、處理、統計、制作報表，給管理者提供科學(xué)、準確的考核依據。管理人員可隨時(shí)查看各巡檢人員的巡檢到位情況，結合電子地圖查看設備資源分布、巡檢軌跡、異常點(diǎn)分布等，從而實(shí)現對巡檢工作信息化、數字化、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 平臺目標

（1）巡檢數據可評價(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）智能化巡檢系統在線(xiàn)、離線(xiàn)自動(dòng)切換，不影響正常巡檢工作。

（3）免維護巡檢系統，自動(dòng)升級，無(wú)須人工干預。

（4）二維、三維平臺之間可以動(dòng)態(tài)切換，實(shí)現二三維一體化。

（5）融合預警系統數據，信息實(shí)時(shí)反饋給巡檢人員，可快速到達現場(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 推 出 巡 檢 數 據 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，包括巡檢總人數、在線(xiàn)人數、班組及相關(guān)巡檢人員的在線(xiàn)和離線(xiàn)情況，綜合顯示巡護區段的各班次巡檢任務(wù)執行情況。對于單一巡檢個(gè)體，在圖中顯示該巡檢人員巡護區段內的必經(jīng)點(diǎn)完成情況、巡檢軌跡、開(kāi)始時(shí)間、結束時(shí)間、有效巡檢時(shí)長(cháng)、巡檢距離。如出現不符合巡檢要求的情況，系統將實(shí)時(shí)在手機APP終端、巡檢監控中心兩端進(jìn)行報警，自動(dòng)監督糾正巡檢人員的違規行為，有效削減漏巡、巡檢時(shí)長(cháng)不夠、巡檢超有效范圍、超速巡檢等巡護風(fēng)險。系統每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(guān)顯示巡檢軌跡與管道的空間關(guān)系，判斷巡檢的有效性。

管理人員根據不同區域將巡線(xiàn)人員編組，給每人分配巡檢任務(wù)計劃。巡檢人員如發(fā)現管道異常，將問(wèn)題照片、時(shí)間、地點(diǎn)、類(lèi)型等信息綜合編寫(xiě)成一條問(wèn)題記錄，在手機APP端實(shí)時(shí)上報智能巡檢平臺。平臺解讀上報信息并存入數據庫，同時(shí)將問(wèn)題信息推送至相關(guān)線(xiàn)路管理人員予以解決。巡檢人員與平臺、線(xiàn)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）預警融合。系統融合振動(dòng)光纖預警、地災監測預警、智能視頻監控、安保周界預警、陰極保護電位監測等實(shí)時(shí)預警數據，平臺服務(wù)端和 APP及時(shí)響應和處置預警信息，完成現場(chǎng)任務(wù)分配、巡檢人員反饋，記錄現場(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。系統以天為單位記錄巡檢人員軌跡，可按時(shí)間查詢(xún)和歷史回放巡檢路線(xiàn)軌跡（圖 7）。展示站隊、班組、班次、已巡、應巡、開(kāi)始時(shí)間、結束時(shí)間、平均速度、超范圍點(diǎn)數、超速點(diǎn)數等歷史任務(wù)數據。

（4）綜合報表。綜合報表提供巡線(xiàn)人員一段時(shí)間內的巡檢數據分析，時(shí)間段可以自主選擇。主要統計內容有：巡檢人員姓名、計劃名稱(chēng)、巡檢日期、班次、開(kāi)始時(shí)間、結束時(shí)間、已巡/應巡點(diǎn)、有效時(shí)長(cháng)、巡檢時(shí)長(cháng)、有效里程、巡檢里程、有效巡檢平均速度、在線(xiàn)時(shí)長(cháng)要求、有效距離要求、巡檢速度要求等�？勺鳛槿粘？己艘罁�，據此加強對巡檢人員的管理，提高巡檢質(zhì)量。

（5）問(wèn)題反饋。采集巡檢過(guò)程中發(fā)現的問(wèn)題及反饋情況，根據不同類(lèi)型進(jìn)行數據分類(lèi)匯總，系統以餅狀圖展示任意時(shí)期內某一類(lèi)缺陷的數量及發(fā)展趨勢。結合地理信息系統，通過(guò)點(diǎn)擊某一問(wèn)題數據，可將反饋的問(wèn)題定位到巡檢地圖中，直觀(guān)展示現場(chǎng)照片，方便了解詳細情況。

（6）數據采集。統計各個(gè)巡檢區段的數據采集情況，以餅狀圖形式展示。分為區段數據采集量餅圖（按各站隊），數據分類(lèi)（大）餅圖統計基礎設施類(lèi)和管道保護類(lèi)，數據分類(lèi)（�。╋瀳D統計隱患信息、測試樁、里程樁、轉角柱、走訪(fǎng)信息、警示牌等數據。結合地理信息系統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）綜合統計。實(shí)現查詢(xún)某一段時(shí)間巡檢工作綜合情況，可根據條件選擇不同巡檢類(lèi)型、巡檢人員 查詢(xún)。統計內容主要包括一段時(shí)間內上線(xiàn)人數、累計已巡班次、累計漏巡班次、累計巡檢長(cháng)度、累計有效巡檢長(cháng)度、累計巡檢時(shí)長(cháng)、累計有效時(shí)長(cháng)、累計已巡必經(jīng)點(diǎn)、累計發(fā)現問(wèn)題總數等，以進(jìn)度條形式對查詢(xún)結果數據圖形化展示。在地理信息系統中展示已設定的巡檢必經(jīng)點(diǎn)，驗證規劃的巡檢點(diǎn)是否已經(jīng)覆蓋整個(gè)需要巡檢的管道，防止漏檢。

2 平臺作用

（1）管道巡護質(zhì)量管控的強有力工具。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)，對巡檢人員的當日巡檢任務(wù)完成情況一目了然。變此前的巡檢事后管理為現在的事前、事中管理。有效解決了工作量大、覆蓋范圍有限、問(wèn)題糾正滯后的情況，提升了管道巡檢的精細化管理水平。

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

（3）實(shí)時(shí)收集統計管道巡護工作元素。站、班組統計元素：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(xiàn)/總人數對比統計圖；管道長(cháng)度/巡檢長(cháng)度對比統計圖；管道有效時(shí)長(cháng)/巡檢時(shí)長(cháng)對比統計圖。個(gè)人統計元素：已巡、應巡對比；巡檢時(shí)長(cháng)/有效時(shí)長(cháng)對比；巡檢速度、應巡點(diǎn)數對比；以及各類(lèi)型問(wèn)題統計圖。通過(guò)當前、本周、本月或一段時(shí)間內采集的數據，內置巡線(xiàn)工作量算法，評估巡線(xiàn)人員的巡檢完成度及質(zhì)量。

（4）智能化分配巡檢任務(wù)。依據巡檢模型參考時(shí)間變量，依據風(fēng)險高低，給每一名巡護人員制定單人巡檢任務(wù)并自動(dòng)進(jìn)行分配。每日生成巡檢報表，通過(guò)分析報表中巡檢任務(wù)完成率，生成有效距離、有效巡檢時(shí)長(cháng)等關(guān)鍵指標，量化巡檢工作。統計巡檢人員每周、每月的巡檢數據，通過(guò)報表分析其總體巡檢情況，找出巡檢薄弱區段和環(huán)節，據此調整工作布置，輔助決策以提高巡護質(zhì)量。

3 應用效果

管道智能巡檢平臺上線(xiàn)應用后，僅需1人在平臺進(jìn)行線(xiàn)上巡護質(zhì)量檢查，代替了線(xiàn)路管理員線(xiàn)下面對面檢查。初步統計，每名基層線(xiàn)路管理員每日節省約3小時(shí)巡檢質(zhì)量檢查時(shí)間，每臺巡檢車(chē)輛每日少行駛100公里巡檢里程，僅車(chē)輛行駛費用一項為巡檢單位節省費用每年超過(guò)50萬(wàn)元，降低了管道運行成本，節省了大量工作時(shí)間，顯著(zhù)提高了工作效率，為管控管道其他風(fēng)險留出了更多工作時(shí)間。

4 結語(yǔ)

基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺是智慧管道的發(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)現了管道巡護管理數據、資源一張圖設想，以及“讓數據說(shuō)話(huà)”的管理理念，推動(dòng)了管道巡護系統的智能化升級改造進(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(zhuān)業(yè)，工程師，國家管網(wǎng)集團西氣東輸公司銀川管理處管道科副科長(cháng)，主要從事管道儲運方面的工作和研究。聯(lián)系方式： 13629590203，67611961@qq.com。