王飛 胡生寶

國家管網(wǎng)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(fā)生。目前管道巡護質(zhì)量監(jiān)管存在時間和空間盲區(qū)，巡護質(zhì)量風(fēng)險對管道安全造成威脅。結(jié)合長輸管道巡護工作，應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)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(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)；實時跟蹤；巡檢軌跡；智能巡檢；天然氣管道

目前管道巡護質(zhì)量監(jiān)管一是采用GPS打點統(tǒng)計、現(xiàn)場巡檢痕跡卡填寫統(tǒng)計；二是在巡檢時間段內(nèi)人工隨機抽查。都是事后監(jiān)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(yè)務(wù)管理，掌握巡護質(zhì)量管控主動權(quán)，在管道行業(yè)推進智能管道、智慧管網(wǎng)戰(zhàn)略背景下，創(chuàng)建了基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺。旨在提高管道巡檢工作的智能化監(jiān)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(shè)計框架

按照“需求導(dǎo)向、頂層設(shè)計、分步實施、創(chuàng)新驅(qū)動”的建設(shè)原則，應(yīng)用移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，融合各類安全預(yù)警系統(tǒng)實時報警數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)平臺層、智能分析層、智能決策層四個部分（圖 1）。

1.2 平臺應(yīng)用

基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺由實時GPS巡檢器、通訊網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控管理中心、 GIS地理信息系統(tǒng)組成。巡檢人員佩帶GPS巡檢器，實時接收衛(wèi)星發(fā)送的經(jīng)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(fā)生的情況選擇事件，將定位信息及事件狀況信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實時傳回監(jiān)控管理中心服務(wù)器，供管理人員分析、處理、統(tǒng)計、制作報表，給管理者提供科學(xué)、準確的考核依據(jù)。管理人員可隨時查看各巡檢人員的巡檢到位情況，結(jié)合電子地圖查看設(shè)備資源分布、巡檢軌跡、異常點分布等，從而實現(xiàn)對巡檢工作信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、圖形化管理，為巡檢制度的落實及資源管理提供了技術(shù)保障及手段（圖 2）。

1.3 平臺目標

（1）巡檢數(shù)據(jù)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(tǒng)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(tǒng)，自動升級，無須人工干預(yù)。

（4）二維、三維平臺之間可以動態(tài)切換，實現(xiàn)二三維一體化。

（5）融合預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)，信息實時反饋給巡檢人員，可快速到達現(xiàn)場及時處置異常事件。

1.4 模塊功能

（1） 實 時 跟 蹤 。 系 統(tǒng) 推 出 巡 檢 數(shù) 據(jù) 一 張 圖（圖 3）概念，將巡檢過程中的關(guān)鍵要素信息，實時展示在一張巡檢地圖中，包括巡檢總?cè)藬?shù)、在線人數(shù)、班組及相關(guān)巡檢人員的在線和離線情況，綜合顯示巡護區(qū)段的各班次巡檢任務(wù)執(zhí)行情況。對于單一巡檢個體，在圖中顯示該巡檢人員巡護區(qū)段內(nèi)的必經(jīng)點完成情況、巡檢軌跡、開始時間、結(jié)束時間、有效巡檢時長、巡檢距離。如出現(xiàn)不符合巡檢要求的情況，系統(tǒng)將實時在手機APP終端、巡檢監(jiān)控中心兩端進行報警，自動監(jiān)督糾正巡檢人員的違規(guī)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(fēng)險。系統(tǒng)每15秒一次實時上傳巡檢人員的位置、時間等動態(tài)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(guān)系，判斷巡檢的有效性。

管理人員根據(jù)不同區(qū)域?qū)⒀簿�人員編組，給每人分配巡檢任務(wù)計劃。巡檢人員如發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)庫，同時將問題信息推送至相關(guān)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(huán)管理生態(tài)。

（2）預(yù)警融合。系統(tǒng)融合振動光纖預(yù)警、地災(zāi)監(jiān)測預(yù)警、智能視頻監(jiān)控、安保周界預(yù)警、陰極保護電位監(jiān)測等實時預(yù)警數(shù)據(jù)，平臺服務(wù)端和 APP及時響應(yīng)和處置預(yù)警信息，完成現(xiàn)場任務(wù)分配、巡檢人員反饋，記錄現(xiàn)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(tǒng)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(yīng)巡、開始時間、結(jié)束時間、平均速度、超范圍點數(shù)、超速點數(shù)等歷史任務(wù)數(shù)據(jù)。

（4）綜合報表。綜合報表提供巡線人員一段時間內(nèi)的巡檢數(shù)據(jù)分析，時間段可以自主選擇。主要統(tǒng)計內(nèi)容有：巡檢人員姓名、計劃名稱、巡檢日期、班次、開始時間、結(jié)束時間、已巡/應(yīng)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�？勺鳛槿粘？己艘罁�(jù)，據(jù)此加強對巡檢人員的管理，提高巡檢質(zhì)量。

（5）問題反饋。采集巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題及反饋情況，根據(jù)不同類型進行數(shù)據(jù)分類匯總，系統(tǒng)以餅狀圖展示任意時期內(nèi)某一類缺陷的數(shù)量及發(fā)展趨勢。結(jié)合地理信息系統(tǒng)，通過點擊某一問題數(shù)據(jù)，可將反饋的問題定位到巡檢地圖中，直觀展示現(xiàn)場照片，方便了解詳細情況。

（6）數(shù)據(jù)采集。統(tǒng)計各個巡檢區(qū)段的數(shù)據(jù)采集情況，以餅狀圖形式展示。分為區(qū)段數(shù)據(jù)采集量餅圖（按各站隊），數(shù)據(jù)分類（大）餅圖統(tǒng)計基礎(chǔ)設(shè)施類和管道保護類，數(shù)據(jù)分類（小）餅圖統(tǒng)計隱患信息、測試樁、里程樁、轉(zhuǎn)角柱、走訪信息、警示牌等數(shù)據(jù)。結(jié)合地理信息系統(tǒng)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(tǒng)計。實現(xiàn)查詢某一段時間巡檢工作綜合情況，可根據(jù)條件選擇不同巡檢類型、巡檢人員 查詢。統(tǒng)計內(nèi)容主要包括一段時間內(nèi)上線人數(shù)、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(jīng)點、累計發(fā)現(xiàn)問題總數(shù)等，以進度條形式對查詢結(jié)果數(shù)據(jù)圖形化展示。在地理信息系統(tǒng)中展示已設(shè)定的巡檢必經(jīng)點，驗證規(guī)劃的巡檢點是否已經(jīng)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(zhì)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(tài)，對巡檢人員的當(dāng)日巡檢任務(wù)完成情況一目了然。變此前的巡檢事后管理為現(xiàn)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(yù)警信息的處置效率。多種預(yù)警功能融合提高了信息的共享程度，使預(yù)警信息在第一時間得到現(xiàn)場處置。實現(xiàn)了快速、高效、精準處置管道預(yù)警信息，全流程閉環(huán)處理的目的。通過事前設(shè)置的計劃巡檢任務(wù)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(xiàn)場的監(jiān)控。

（3）實時收集統(tǒng)計管道巡護工作元素。站、班組統(tǒng)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?cè)藬?shù)對比統(tǒng)計圖；管道長度/巡檢長度對比統(tǒng)計圖；管道有效時長/巡檢時長對比統(tǒng)計圖。個人統(tǒng)計元素：已巡、應(yīng)巡對比；巡檢時長/有效時長對比；巡檢速度、應(yīng)巡點數(shù)對比；以及各類型問題統(tǒng)計圖。通過當(dāng)前、本周、本月或一段時間內(nèi)采集的數(shù)據(jù)，內(nèi)置巡線工作量算法，評估巡線人員的巡檢完成度及質(zhì)量。

（4）智能化分配巡檢任務(wù)。依據(jù)巡檢模型參考時間變量，依據(jù)風(fēng)險高低，給每一名巡護人員制定單人巡檢任務(wù)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(wù)完成率，生成有效距離、有效巡檢時長等關(guān)鍵指標，量化巡檢工作。統(tǒng)計巡檢人員每周、每月的巡檢數(shù)據(jù)，通過報表分析其總體巡檢情況，找出巡檢薄弱區(qū)段和環(huán)節(jié)，據(jù)此調(diào)整工作布置，輔助決策以提高巡護質(zhì)量。

3 應(yīng)用效果

管道智能巡檢平臺上線應(yīng)用后，僅需1人在平臺進行線上巡護質(zhì)量檢查，代替了線路管理員線下面對面檢查。初步統(tǒng)計，每名基層線路管理員每日節(jié)省約3小時巡檢質(zhì)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(jié)省費用每年超過50萬元，降低了管道運行成本，節(jié)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(fēng)險留出了更多工作時間。

4 結(jié)語

基于信息技術(shù)的管道智能巡檢平臺是智慧管道的發(fā)展需求，可明顯提升管道巡檢工作的質(zhì)量水平和管理能力。實現(xiàn)了管道巡護管理數(shù)據(jù)、資源一張圖設(shè)想，以及“讓數(shù)據(jù)說話”的管理理念，推動了管道巡護系統(tǒng)的智能化升級改造進程。

作者簡介：王飛，男， 1981年生， 2006年畢業(yè)于寧夏大學(xué)電氣工程及自動化專業(yè)，工程師，國家管網(wǎng)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(lián)系方式： 13629590203，67611961@qq.com。