邓帮辉 张瑶 朱军凯 胡亚军 苏松山 商龙

中国石油塔里木油田公司

 

摘  要：采用GPS和GIS技术相结合的方式开发长输管道智能巡线系统，实现对管道巡护工作的有效管控。介绍了系统框架和主要功能，总结了系统创新点。系统的应用提高了管道隐患或事件的处置效率，提升了管道运行的安全性和可靠性。

关键词：油田；长输管道；智能巡线系统；功能应用

 

 

塔里木油田是西气东输的主气源地之一，随着沿线地方经济的发展，油田长输管道所面临的外部安全挑战越来越大。为了克服传统管道巡线模式的不足，基于油气长输管网测绘及信息化处理成果，采用GPS（全球定位系统）移动终端和GIS（地理信息系统）平台相结合的方式，开发了油田长输管道智能巡线系统，以期使管道巡检工作更加精细化、规范化和智能化，保障油气输送安全。

1 系统设计

1.1 总体框架

智能巡线管理系统由数据源、数据采集、数据传 输、数据存储、业务支撑等五部分组成（图 1）。

1.2 关键技术

数据安全传输：为保障巡线数据实时安全传输，在移动终端内嵌加密卡，数据加密后经过移动平台进行外网与石油内网的转换，最终数据传输至内网数据库服务器（图 2）。

数据缓存：油田长输管道分布区域广，部分地区没有网络信号，移动终端采用本地数据缓存机制，可根据当前网络信号情况自动启动上传线程与服务器端进行数据通信。

断点续传：一个大文件划分为几个部分，每个部分用一个线程上传文件，如果碰到网络故障，可继续上传下载未完成的部分，节省时间，提高速度。

数据位置纠偏：移动终端通过卫星定位直接获取位置信息，而PC端GIS地图中的管道位置是通过偏移处理过的，其GPS位置数据与PC端GIS地图结合时会产生偏差，系统用绝对位置进行计算转换可获取相对位置，在与GIS结合后消除偏差。

2 系统主要功能

2.1 巡线计划管理

计划制定：巡线计划分为日常巡线计划和临时巡线计划。巡线管理人员根据工作安排制定每个巡线人员的巡线范围、巡线采集的数据项等要求，通过系统PC端派发到巡线人员手持移动终端。

计划执行：巡线人员通过手持移动终端接收任务计划并开展巡线工作。

任务周期设置：巡线任务一旦派发，不会轻易改变，系统提供巡线任务延续功能，不需要重新派发新的巡检任务，减轻管理人员工作量，提高工作效率。

2.2 巡线轨迹记录

手持移动终端自动实时获取GPS定位数据并与系统保持实时通讯，管理人员能够随时查看所有巡线人员的实时位置。

巡线轨迹记录：系统按天记录巡线人员轨迹，也可以选择某一时间段查看指定巡线人员的巡线轨迹，并自动记录巡线人员在线时间、行走距离、某一位置的停留时间。

轨迹评估：对一段巡线轨迹放大显示，可显示出巡线具体时间以及与管线的距离。

2.3 巡线问题管理

问题上报：巡线人员通过手持移动终端以照片、文字等方式上报发现的异常问题给系统。问题所在的管线、地点均可自动从GIS地图中读取。

问题管理：管理人员在系统查看巡线人员上报的各种现场问题，根据问题类型或事件紧急状态确定处理方法和处理部门，并对问题处理过程进行跟踪闭环管理。也可以对巡线人员误报、错报的问题进行修改或删除。

问题分析统计：系统对上报的问题按管段、问题类型、区域分别统计在某时间段出现问题的次数。

2.4 报表统计查询

系统提供巡线日报的自动生成和统计功能，包括当天巡线报表和管道运行报表、管道沿线阀室压力温度历史数据统计分析、第三方施工查询等。

2.5 巡线考核管理

系统每天定时对巡线人员当天的巡线工作成果与巡线任务自动匹配、计算，生成每个巡线人员的绩效考核成绩。

巡线路径比对：当天巡线轨迹与巡线路径的比对，计算巡检轨迹符合度。

巡线时效性分析：系统以有效位置在线时间与日常规定巡线时间计算差值进行比对，差值越小越好。

数据完整性：管道、阀室和穿跨越等设施的检查数据项与系统标准数据项进行比对。

2.6 及时通信

系统能够向所有巡线人员实现信息广播，也可以针对某个移动终端单独发送消息，包括：特情、天气预报、灾害播报等。移动终端也可以通过即时通信，向系统或者其他移动终端发送各类消息。

2.7 系统设置

访问权限：为加强数据信息等安全管理，为不同角色的用户设置不同的系统访问权限。

通话设置：移动终端只能拨打设置的电话，如生产电话、应急电话等，其他电话无法拨打。

应用更新：系统为手持终端推送APP更新服务，巡线人员根据自动弹出的系统更新提示，点击确认即可在线更新。

3 系统创新点

（1）灵活配置巡线任务。塔里木油田长输管线分布区域广，部分管段处于无人区，中心基地与部分管线距离远，一条管线分成几条管段由不同班组进行巡检。因此将管线、管段、阀室、阴保桩等用生产实体表示，每个生产实体可灵活配置数据采集项和检查项，与班组管理和巡线计划结合，灵活指派各班组巡检任务。

（2）提升巡线管理效率。管理人员在PC端可直观查看当天各班组人员实时巡线位置、任务完成情况（合格数量、不合格数量、未完成任务、不合格原因）、问题上报情况（问题等级、所在位置、问题描述和照片等），同时用不同的标记和颜色直观展示任务完成情况和问题上报情况，便于管理人员直接关注重点。

（3）实现重点区域关注。结合巡线上报问题历史数据，分类统计问题数据，并利用GIS技术查看各类问题的分布，利于管理人员针对重点区域制定解决方案。

（4）拓展管道相关数据。移动终端提供了在线位置管道属性数据浏览功能，所展示的长输管道是距离移动终端最近的长输管道，展示当前位置1公里范围内管道基本信息、高后果区数据、管道检验信息等内容。

（5）任务导航和提醒。利用移动端GIS地图，实现了巡线路径、巡线轨迹和巡线任务完成情况在移动终端综合展示。同时利用当前位置信息，在接近巡线任务1公里时，移动终端会自动提醒巡线人员即将开展的巡线任务。

4 系统应用

智能巡线管理系统于2017年10月正式上线运行，实现了对油田长输管道全线覆盖，确保了管道巡护过程中不留盲点，提高了巡护工作的时效性。结合闭环管理机制对问题进行快速处理，最大限度减少管道事件发生，有效弥补了传统巡线模式的不足，显著提高了管道运行的安全性和可靠性，提升了油田管理的信息化水平，为保障管道的安全平稳运行发挥了重要作用。

 

作者简介：邓帮辉， 1990年生，重庆梁平人，助理工程师，主要从事管道和站场完整性管理工作。联系方式： 0996-2176064/17797971761，dengbh-tlm@petrochina.com.cn。