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建設是保證管道設備安全、運行安全的重要手段。以滿(mǎn)足企業(yè)巡檢實(shí)際需要為研究對象，將智能技術(shù)與管道巡護工作相融合，建設巡檢智能化管理系統，涵蓋巡檢人員信息維護、巡線(xiàn)軌跡數據采集、巡線(xiàn)統計等業(yè)務(wù)，提升管道巡檢工作管理水平，為智慧管道建設提供了技術(shù)積累和管理經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：管道巡檢；智能化管理；巡線(xiàn)軌跡；巡檢人員

傳統管道巡檢多采用手工記錄方式，存在巡檢不到位、巡檢點(diǎn)遺漏現象，巡檢數據不準確、不完整，巡檢軌跡不能實(shí)時(shí)查詢(xún)、歷史調用等，安全隱患不能及時(shí)準確發(fā)現。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（以下簡(jiǎn)稱(chēng)智能巡檢系統），通過(guò)前端監控+人工智能技術(shù)+人工定期巡檢，實(shí)現管道智能化巡檢，自動(dòng)采集巡檢數據，有效彌補了傳統管道巡檢的不足。

1  智能巡檢系統

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在物聯(lián)網(wǎng)的入口，能夠幫助實(shí)現物理設備在線(xiàn)化，支持物理設備軌跡數據實(shí)時(shí)采集和監控。

（2）大數據處理技術(shù)�；�于云計算的大數據處理技術(shù)是管道巡檢系統的核心支撐技術(shù)�；�于大數據處理、存儲和分析技術(shù)，可以將巡檢業(yè)務(wù)數據進(jìn)行采集、整理和統計，形成結構化、可供使用的數據資料。

（3）地理信息（GIS）技術(shù)。地理信息技術(shù)用于輸入、存儲、查詢(xún)、分析和顯示地理數據的系統和服務(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據。

1.2  系統框架與流程

（1）系統框架。智能巡檢系統以基礎設施層、數據資源層、信息支撐服務(wù)、業(yè)務(wù)應用構成系統整體框架，如圖 1所示。

圖 1 智能巡檢系統框架圖

基礎設施層：主要包括系統構建的硬件環(huán)境、軟件環(huán)境、巡檢設備、網(wǎng)絡(luò )環(huán)境等，是系統設計與實(shí)現的基礎層。按照系統安全體系標準、網(wǎng)絡(luò )通訊協(xié)議等完成相應軟件、硬件的架構。

數據資源層：數據資源包括人員信息、地理信息、管道信息、采集信息等。

信息服務(wù)：收集并存儲管道巡檢工作數據，并對外提供數據統計服務(wù)、地理信息服務(wù)。

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

（2）巡檢設備。巡檢設備在空曠野外使用需方便巡檢人員操作，并且能準確記錄巡檢工作內容。選用GPS智能手表，將手表信息與人員信息經(jīng)由系統關(guān)聯(lián)。佩戴智能手表的巡檢人員在巡線(xiàn)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(xiàn)，形成巡線(xiàn)軌跡展示在系統中。

（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(xiàn)，手表自動(dòng)記錄巡線(xiàn)數據。系統采集巡線(xiàn)數據并展示巡線(xiàn)軌跡，巡線(xiàn)偏離提醒，統計巡線(xiàn)數據，實(shí)現巡線(xiàn)軌跡查看等功能。工作流程如圖 2所示。

圖 2 智能巡檢系統流程圖

1.3  系統功能

（1）建立巡檢人員動(dòng)態(tài)臺賬，首次使用時(shí)新增巡檢人員信息，包括姓名、手機號、所屬部門(mén)等。已經(jīng)錄入系統的巡檢人員信息變動(dòng)時(shí)，可進(jìn)行修改、刪除操作。

（2）建立巡檢設備動(dòng)態(tài)臺賬，新設備購入后需進(jìn)行設備信息錄入，包括設備名稱(chēng)、編號、生產(chǎn)廠(chǎng)家等。每個(gè)設備都有唯一ID號和設備編號，保證其在系統中的唯一性。設備信息可修改。

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

（4）系統實(shí)現巡護記錄與巡檢人員、巡檢設備、巡檢關(guān)鍵點(diǎn)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)，支持巡線(xiàn)軌跡以衛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(xiàn)軌跡數據采集、巡線(xiàn)偏離提醒等。①智能手表將獲取的經(jīng)緯度坐標發(fā)送至系統服務(wù)器后，系統獲取數據生成軌跡，可根據日期查看相關(guān)巡檢人員巡線(xiàn)軌跡，包括巡檢時(shí)間、巡線(xiàn)里程等；②實(shí)時(shí)顯示所有巡檢人員的當前位置，可根據實(shí)時(shí)位置判斷巡檢人員當前定位以及工作進(jìn)展情況；③智能手表開(kāi)機狀態(tài)下或者點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)按鍵，會(huì )自動(dòng)獲取巡檢人員當前位置坐標數據并實(shí)時(shí)發(fā)送至系統服務(wù)器。系統采用GPS+北斗+LBS+WIFI四模定位方式，定位更精準；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(xiàn)偏離提醒。

圖 3 巡線(xiàn)軌跡展示

圖 4 巡線(xiàn)偏離提醒

（5）按月統計巡檢人員巡查天數、巡查里程及歷史巡線(xiàn)數據統計。

2  結語(yǔ)

管道巡檢智能化管理系統基于GIS、GPS技術(shù)和智能巡檢終端，可視化直觀(guān)展示巡檢場(chǎng)景，落實(shí)了對巡檢人員的實(shí)時(shí)監督管理，確保按照設定的巡檢路線(xiàn)、地點(diǎn)、時(shí)間、重點(diǎn)部位完成巡檢作業(yè)，彌補了巡檢漏洞和盲點(diǎn)。但系統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)現管道隱患需要使用其他設備報告的情形。系統后續建設中可增加隱患報警功能，通過(guò)視頻、圖像、文字、聲效準確記錄現場(chǎng)情況，風(fēng)險隱患區域發(fā)出報警信息，通知相關(guān)人員及時(shí)處置。在地形地貌復雜多變、人工巡檢很難到達區域，增加無(wú)人機巡檢管理功能。 

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