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管道研究

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基于信息技術的管道智能巡檢平臺應用實踐

來源:《管道保護》雜志 作者:王飛;胡生寶 時間:2020-11-17 閱讀:

王飛 胡生寶

國家管網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生。目前管道巡護質量監管存在時間和空間盲區,巡護質量風險對管道安全造成威脅。結合長輸管道巡護工作,應用信息技術創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。

關鍵詞:移動互聯網;數據;實時跟蹤;巡檢軌跡;智能巡檢;天然氣管道

 

 

目前管道巡護質量監管一是采用GPS打點統計、現場巡檢痕跡卡填寫統計;二是在巡檢時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、問題糾正滯后等問題。為加強巡護業務管理,掌握巡護質量管控主動權,在管道行業推進智能管道、智慧管網戰略背景下,創建了基于信息技術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、分步實施、創新驅動”的建設原則,應用移動互聯網、云計算、大數據等信息技術,融合各類安全預警系統實時報警數據,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、智能決策層四個部分(圖 1)。

1.2 平臺應用

基于信息技術的管道智能巡檢平臺由實時GPS巡檢器、通訊網絡、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,實時接收衛星發送的經度、緯度、時間等位置信息,顯示在巡檢器屏幕上。到達指定巡檢點后,就該點所發生的情況選擇事件,將定位信息及事件狀況信息通過GPRS網絡實時傳回監控管理中心服務器,供管理人員分析、處理、統計、制作報表,給管理者提供科學、準確的考核依據。管理人員可隨時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、異常點分布等,從而實現對巡檢工作信息化、數字化、網絡化、圖形化管理,為巡檢制度的落實及資源管理提供了技術保障及手段(圖 2)。

1.3 平臺目標

(1)巡檢數據可評價、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、離線自動切換,不影響正常巡檢工作。

(3)免維護巡檢系統,自動升級,無須人工干預。

(4)二維、三維平臺之間可以動態切換,實現二三維一體化。

(5)融合預警系統數據,信息實時反饋給巡檢人員,可快速到達現場及時處置異常事件。

1.4 模塊功能

(1) 實 時 跟 蹤 。 系 統 推 出 巡 檢 數 據 一 張 圖(圖 3)概念,將巡檢過程中的關鍵要素信息,實時展示在一張巡檢地圖中,包括巡檢總人數、在線人數、班組及相關巡檢人員的在線和離線情況,綜合顯示巡護區段的各班次巡檢任務執行情況。對于單一巡檢個體,在圖中顯示該巡檢人員巡護區段內的必經點完成情況、巡檢軌跡、開始時間、結束時間、有效巡檢時長、巡檢距離。如出現不符合巡檢要求的情況,系統將實時在手機APP終端、巡檢監控中心兩端進行報警,自動監督糾正巡檢人員的違規行為,有效削減漏巡、巡檢時長不夠、巡檢超有效范圍、超速巡檢等巡護風險。系統每15秒一次實時上傳巡檢人員的位置、時間等動態信息,其巡檢軌跡實時繪制在巡檢地圖中(圖 4),直觀顯示巡檢軌跡與管道的空間關系,判斷巡檢的有效性。

                    

管理人員根據不同區域將巡線人員編組,給每人分配巡檢任務計劃。巡檢人員如發現管道異常,將問題照片、時間、地點、類型等信息綜合編寫成一條問題記錄,在手機APP端實時上報智能巡檢平臺。平臺解讀上報信息并存入數據庫,同時將問題信息推送至相關線路管理人員予以解決。巡檢人員與平臺、線路管理人員之間形成信息共享、及時處置的閉環管理生態。

(2)預警融合。系統融合振動光纖預警、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時預警數據,平臺服務端和 APP及時響應和處置預警信息,完成現場任務分配、巡檢人員反饋,記錄現場各階段照片和位置,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,可按時間查詢和歷史回放巡檢路線軌跡(圖 7)。展示站隊、班組、班次、已巡、應巡、開始時間、結束時間、平均速度、超范圍點數、超速點數等歷史任務數據。

(4)綜合報表。綜合報表提供巡線人員一段時間內的巡檢數據分析,時間段可以自主選擇。主要統計內容有:巡檢人員姓名、計劃名稱、巡檢日期、班次、開始時間、結束時間、已巡/應巡點、有效時長、巡檢時長、有效里程、巡檢里程、有效巡檢平均速度、在線時長要求、有效距離要求、巡檢速度要求等。可作為日常考核依據,據此加強對巡檢人員的管理,提高巡檢質量。

(5)問題反饋。采集巡檢過程中發現的問題及反饋情況,根據不同類型進行數據分類匯總,系統以餅狀圖展示任意時期內某一類缺陷的數量及發展趨勢。結合地理信息系統,通過點擊某一問題數據,可將反饋的問題定位到巡檢地圖中,直觀展示現場照片,方便了解詳細情況。

(6)數據采集。統計各個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(大)餅圖統計基礎設施類和管道保護類,數據分類(小)餅圖統計隱患信息、測試樁、里程樁、轉角柱、走訪信息、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。實現查詢某一段時間巡檢工作綜合情況,可根據條件選擇不同巡檢類型、巡檢人員 查詢。統計內容主要包括一段時間內上線人數、累計已巡班次、累計漏巡班次、累計巡檢長度、累計有效巡檢長度、累計巡檢時長、累計有效時長、累計已巡必經點、累計發現問題總數等,以進度條形式對查詢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點,驗證規劃的巡檢點是否已經覆蓋整個需要巡檢的管道,防止漏檢。

2 平臺作用

(1)管道巡護質量管控的強有力工具。通過電腦終端實時掌握管道巡檢人員的巡檢狀態,對巡檢人員的當日巡檢任務完成情況一目了然。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間得到現場處置。實現了快速、高效、精準處置管道預警信息,全流程閉環處理的目的。通過事前設置的計劃巡檢任務和照片、視頻上傳,可以更直觀有效地加強對管道重點部位和第三方施工現場的監控。

(3)實時收集統計管道巡護工作元素。站、班組統計元素:與實時跟蹤界面集成于一個界面,顯示各站、各班組的人員在線/總人數對比統計圖;管道長度/巡檢長度對比統計圖;管道有效時長/巡檢時長對比統計圖。個人統計元素:已巡、應巡對比;巡檢時長/有效時長對比;巡檢速度、應巡點數對比;以及各類型問題統計圖。通過當前、本周、本月或一段時間內采集的數據,內置巡線工作量算法,評估巡線人員的巡檢完成度及質量。

(4)智能化分配巡檢任務。依據巡檢模型參考時間變量,依據風險高低,給每一名巡護人員制定單人巡檢任務并自動進行分配。每日生成巡檢報表,通過分析報表中巡檢任務完成率,生成有效距離、有效巡檢時長等關鍵指標,量化巡檢工作。統計巡檢人員每周、每月的巡檢數據,通過報表分析其總體巡檢情況,找出巡檢薄弱區段和環節,據此調整工作布置,輔助決策以提高巡護質量。

3 應用效果

管道智能巡檢平臺上線應用后,僅需1人在平臺進行線上巡護質量檢查,代替了線路管理員線下面對面檢查。初步統計,每名基層線路管理員每日節省約3小時巡檢質量檢查時間,每臺巡檢車輛每日少行駛100公里巡檢里程,僅車輛行駛費用一項為巡檢單位節省費用每年超過50萬元,降低了管道運行成本,節省了大量工作時間,顯著提高了工作效率,為管控管道其他風險留出了更多工作時間。

4 結語

基于信息技術的管道智能巡檢平臺是智慧管道的發展需求,可明顯提升管道巡檢工作的質量水平和管理能力。實現了管道巡護管理數據、資源一張圖設想,以及“讓數據說話”的管理理念,推動了管道巡護系統的智能化升級改造進程。

 

作者簡介:王飛,男, 1981年生, 2006年畢業于寧夏大學電氣工程及自動化專業,工程師,國家管網集團西氣東輸公司銀川管理處管道科副科長,主要從事管道儲運方面的工作和研究。聯系方式: 13629590203,67611961@qq.com。

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