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。基于云計算的大數據處理技術是管道巡檢系統的核心支撐技術。基于大數據處理、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。