管道巡检监控指挥集成系统的应用

摘 要 为满足输油管道日常管理的需要，及时提供准确、现实的输油管道信息。巡检系统由GPS智能手持端和系统管理平台利用GPRS网络组成一个实时巡检管理系统。GPS智能终端能自动向管理中心通过GPRS网络发送位置信息，对巡检人员的位置信息，管线故障，设施的状态和参数自动统计，系统将摆脱原有的巡检员填写纸质日志的方式，实行服务器自动生成。可掌握、分析设施运行情况，快速提供真实准确的地下管线信息。

关键词 巡检；GIS数据；GPS手持终端；监控

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）97-0152-02

1 绪论

石油是关系国家安全和国计民生的战略性资源，是人类生存和发展的重要物质基础，也是当今国际政治、经济、军事、外交关注的焦点。输油管道连接东西、贯穿南北，大多地处荒郊野外，穿越崇山峻岭，随着国家经济社会持续快速发展，输油管道的改造、更新和埋设时时都在进行，因此输油管道的安全成为国家安全重要组成部分之一。在输油管道管理工作任务愈加繁重的情况下，为满足日益发展的地方城市规划和建设的需要，广泛应用并具有广阔前景的GIS技术、用办公自动化技术、WebGIS技术、嵌入式GIS技术和服务器无人职守技术等新兴技术，开发建设“中石化管道储运公司管道巡检监控指挥集成平台”，避免部分巡线人员工作不及时、敷衍了事的现象，能降低巡检工作管理成本，能加快巡检维修养护工作的处理速度，显著提高管道设施安全指标。

能通过手持设备采集管道、阀门、管套等企业设施的GIS属性数据，采集结束后，通过严格的权限控制和审核措施，自动将数据导入到GIS系统中，保证设施属性的及时更新。能够大大降低数据维护工作量。

2 主要经济技术指标

2.1降低巡检工作管理成本

系统通过智能手机实时上报的事件自动生成每一个巡视人员的巡视日志，巡视人员不再需要在巡视后专门返回办公室填写巡视日志，使得巡视日志的生成从2h缩短到20min以内。

系统通过智能手机实时上报的经纬度坐标，比对巡视工作指定的巡视区域和到位点，自动在电子地图上显示每一个巡视人员的实时位置，任意一个巡视人员离开巡视区域或者未达到指定巡视位置系统将在5min之内发现并提示管理人员。

2.2加快事故处理速度

巡视人员可以通过类似“发短信”的方式上报巡视中发现的事件，并可以在事件上报中附带现场照片，使得事件的发现上报提醒全过程由原来的4～6个小时缩短到5min以内。

巡视人员上报紧急事故的时候，系统将同时提醒输油处、巡检部门、抢修部门、协调理赔部门，并将紧急事故的情况以短信方式发送到各个相关部门的主要领导手机上，使得紧急事故的上报在5分钟之内完成。

2.3提高GIS数据的可重用性和易维护性

GIS系统和数据格式相同，相互之间进行转换非常容易。

手持端更新数据可以更加实时的保证数据的准确性，这样更大程度的利用GIS系统的优势。

2.4提高整体人员生产效率

调度监控系统将整个指挥中心，巡检人员，抢修以及其他相关部门紧密的结合在一起，大大的提高了部门之间在事件处理上的效率，也缩短了事件处理的时间。

2.5提高企业信息化水平

提供巡检日志按时间、班组、事件类型的查询统计，并能够按照巡视人员上报事件能通过手持设备采集管道、阀门、管套等企业设施的GIS属性数据，采集结束后，通过严格的权限控制和审核措施，自动将数据导入到GIS系统中，保证设施属性的及时更新。能够大大降低数据维护工作量，实时了解设施属性、压力流量等信息。

3 系统建设原理

巡检系统由GPS智能手持端和系统管理平台利用GPRS网络组成一个实时巡检管理系统。巡检人员在巡检时携带手持式的GPS智能终端，每隔20s（按巡检方式不同可设置）自动向管理中心通过GPRS网络发送位置信息，若发现管线发生故障可以记录在GPS智能终端内，并可经GPRS网络传回系统管理平台，在需要检查附属设施处，工作状态和运行参数也可以同样的方式传回系统管理平台。系统管理平台会对人员的位置信息，管线故障，设施的状态和参数自动统计，分析合评估，并生成各类统计分析报表，通过巡检到位报表了解巡检人员的巡检轨迹和巡检到位情况；通过管线故障和设施状态、参数等数据类报表可掌握、分析设施运行情况，缺陷分析。

4系统设计原则

4.1贴近需求

平台的构想、设计、开发建设完全在对用户需求充分调研的基础上实施，结合以往该类项目的工作经验，从实用出发，切实满足输油管道管理工作需求。

4.2数据维护工作量小

系统的数据全部来源于已经建成的管道管理信息系统，数据完全共享，只需要对原GIS系统进行数据维护，即可对巡检系统进行数据维护。

4.3高可靠性及性能稳定

在服务器端安装大型数据库系统，可以直接使用已有的双机热备份技术，加上数据库本身的备份技术，充分保证了系统的高可靠性和系统运行的稳定性。

4.4先进性

系统建立在拥有自主知识产权的GIS平台之上，实现了桌面系统、Web、手持设备共用一套空间数据库的核心技术。通过在智能手机上的嵌入式开发，成功的把外业巡视人员纳入办公自动化范畴。

4.5良好的可集成性

系统在设计中充分采用了SOA的设计理念，一方面使得系统中的数据能够通过公用接口方便的被其它系统使用，保证数据最大限度的被重复利用；另一方面面向服务的松耦合结构也保证系统容易与其它系统相互集成。

4.6充分保证安全性、保密性

系统的安全性和保密性是通过数据库技术来实现的，对每个角色都有严格的权限设置，使得工作安全责任有了严格地把关，明确责任。

4.7系统的开放性

系统采用的都是开放技术，如工业标准的商业数据库、通用的开发语言，标准的接口模式等，保证了系统的开放性。外部系统的接口可采用文件方式、数据库方式、进程通讯方式，能将SCADA系统、资产管理系统、现场在线监测系统等外部应用结合进来，从而实现企业级信息资源共享。

5系统框架

5.1系统组成

整个系统主要由三大部分组成：手持终端、数据中心、展示平台。

1）手持终端：巡线工利用巡检手持终端沿着管线进行巡线，将实时巡线信息通过巡检终端进行采集并通过GPRS/GSM网络传输到数据中心；

2）数据中心：位于各输油处的机房服务器上，主要负责接收巡检终端传回的数据并进行分析处理和入库工作；

3）展示平台：负责将巡线信息展现到地图上，管理人员利用此系统可以直观的查询跟踪野外巡线工的巡线情况，以此为管线安全运营提供科学的决策依据。

6系统功能

6.1输油处数据维护中心功能

6.1.1管道设施监管

考虑管道、管径、阀室、站场的连接情况、行政从属划分要素图层，建立标准属性表；完成基本的图形编辑、添删改查、自动维护拓扑连接关系；实现按标准格式批量导入数据。

6.1.2设施管理

数据浏览、打印、查询、统计、量算、定位、断面分析。

实现各个分站分别提交管线数据，远程操作数据，输油处统一审批入库管理。

6.2指挥监控端功能

6.2.1地图定位

地名定位，道路名定位，坐标定位，设施定位，站场定位，自定义区定位。

6.2.2管线跨越监管

对管线所经过区域的公路穿越、河流穿越、河流跨越等危险地带，可以根据属性进行统计，使巡线员了解自己所负责区域穿跨越情况，方便及时监测。

6.2.3. 数据切换

各输油处能够按照需要自由的在全貌电子地图和分站电力地图之间自由切换.

6.2.4. 轨迹管理

显示人员的历史轨迹。

7 结论

中石化管道储运公司管道巡检监控指挥集成系统的实施，能将所有巡检人员位置信息，设备状态和运行参数可以实时，自动地进行汇总，最大程度保证了数据的客观与真实，避免了各种人为因素，为管线及附属设施的日常运行，维护保养提供有力的帮助。通过在智能手机上的嵌入式开发，成功的把外业巡视人员纳入办公自动化范畴。能加快巡检维修养护工作的处理速度，显著提高管道设施安全指标。

参考文献

[1]GPS定位器的技术资料（百度网电子文献）.

[2]中石化管道储运公司、分公司鲁宁输油处.输油管道GPS巡检管理制度，中石化管道储运分公司输油调度管理条例.

[3]办公自动化技术的应用规范.