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          管道研究

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          油氣管道巡檢智能化管理系統建設與實踐

          來源:《管道保護》2022年第3期 作者:王亞春 艾斯卡爾 張東 時間:2022-5-27 閱讀:

          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。以滿足企業巡檢實際需要為研究對象,將智能技術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、巡線軌跡數據采集、巡線統計等業務,提升管道巡檢工作管理水平,為智慧管道建設提供了技術積累和管理經驗。

          關鍵詞:管道巡檢;智能化管理;巡線軌跡;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、巡檢點遺漏現象,巡檢數據不準確、不完整,巡檢軌跡不能實時查詢、歷史調用等,安全隱患不能及時準確發現。烏魯木齊輸油氣分公司開發的管道巡檢智能化管理系統(以下簡稱智能巡檢系統),通過前端監控+人工智能技術+人工定期巡檢,實現管道智能化巡檢,自動采集巡檢數據,有效彌補了傳統管道巡檢的不足。

          1  智能巡檢系統

          1.1  關鍵技術

          (1)物聯網技術。GPS智能手表作為管道巡檢系統在物聯網的入口,能夠幫助實現物理設備在線化,支持物理設備軌跡數據實時采集和監控。

          (2)大數據處理技術;谠朴嬎愕拇髷祿幚砑夹g是管道巡檢系統的核心支撐技術;诖髷祿幚、存儲和分析技術,可以將巡檢業務數據進行采集、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。地理信息技術用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的系統和服務,能夠在二維和三維地形場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、業務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境、軟件環境、巡檢設備、網絡環境等,是系統設計與實現的基礎層。按照系統安全體系標準、網絡通訊協議等完成相應軟件、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:收集并存儲管道巡檢工作數據,并對外提供數據統計服務、地理信息服務。

          業務應用:包括電子地圖顯示和操作、軌跡展示、軌跡偏離提醒、巡線統計,涵蓋了管道巡檢工作的過程需求,實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由系統關聯。佩戴智能手表的巡檢人員在巡線過程中無需其他任何操作,手表自動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,手表自動記錄巡線數據。系統采集巡線數據并展示巡線軌跡,巡線偏離提醒,統計巡線數據,實現巡線軌跡查看等功能。工作流程如圖 2所示。



          圖 2 智能巡檢系統流程圖

          1.3  系統功能

          (1)建立巡檢人員動態臺賬,首次使用時新增巡檢人員信息,包括姓名、手機號、所屬部門等。已經錄入系統的巡檢人員信息變動時,可進行修改、刪除操作。

          (2)建立巡檢設備動態臺賬,新設備購入后需進行設備信息錄入,包括設備名稱、編號、生產廠家等。每個設備都有唯一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)實現巡檢設備與巡檢人員的動態關聯,設備信息與系統巡檢人員信息綁定。設備與巡檢人員發生變動時,可解綁后重新綁定。

          (4)系統實現巡護記錄與巡檢人員、巡檢設備、巡檢關鍵點的動態關聯,支持巡線軌跡以衛星地圖或城市地圖可視化展示(圖 3)。支持巡檢人員實時位置展示、巡線軌跡數據采集、巡線偏離提醒等。①智能手表將獲取的經緯度坐標發送至系統服務器后,系統獲取數據生成軌跡,可根據日期查看相關巡檢人員巡線軌跡,包括巡檢時間、巡線里程等;②實時顯示所有巡檢人員的當前位置,可根據實時位置判斷巡檢人員當前定位以及工作進展情況;③智能手表開機狀態下或者點擊開關按鍵,會自動獲取巡檢人員當前位置坐標數據并實時發送至系統服務器。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,其實時位置會在地圖中以紅色閃爍(圖 4),發出巡線偏離提醒。



          圖 3 巡線軌跡展示

          圖 4 巡線偏離提醒


          (5)按月統計巡檢人員巡查天數、巡查里程及歷史巡線數據統計。

          2  結語

          管道巡檢智能化管理系統基于GIS、GPS技術和智能巡檢終端,可視化直觀展示巡檢場景,落實了對巡檢人員的實時監督管理,確保按照設定的巡檢路線、地點、時間、重點部位完成巡檢作業,彌補了巡檢漏洞和盲點。但系統并不能全方位解決巡檢工作中遇到的問題,比如巡檢人員發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,通過視頻、圖像、文字、聲效準確記錄現場情況,風險隱患區域發出報警信息,通知相關人員及時處置。在地形地貌復雜多變、人工巡檢很難到達區域,增加無人機巡檢管理功能。 


          姓名:王亞春,1973年生,本科,高級工程師,西南石油大學石油工程專業畢業,現從事油氣管道巡護管理工作。聯系方式:18997702323,541214751@qq.com。

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