王亚春 艾斯卡尔 张东

西部管道乌鲁木齐输油气分公司

摘要：管道巡检智能化管理系统建设是保证管道设备安全、运行安全的重要手段。以满足企业巡检实际需要为研究对象，将智能技术与管道巡护工作相融合，建设巡检智能化管理系统，涵盖巡检人员信息维护、巡线轨迹数据采集、巡线统计等业务，提升管道巡检工作管理水平，为智慧管道建设提供了技术积累和管理经验。

关键词：管道巡检；智能化管理；巡线轨迹；巡检人员

传统管道巡检多采用手工记录方式，存在巡检不到位、巡检点遗漏现象，巡检数据不准确、不完整，巡检轨迹不能实时查询、历史调用等，安全隐患不能及时准确发现。乌鲁木齐输油气分公司开发的管道巡检智能化管理系统（以下简称智能巡检系统），通过前端监控+人工智能技术+人工定期巡检，实现管道智能化巡检，自动采集巡检数据，有效弥补了传统管道巡检的不足。

1  智能巡检系统

1.1  关键技术

（1）物联网技术。GPS智能手表作为管道巡检系统在物联网的入口，能够帮助实现物理设备在线化，支持物理设备轨迹数据实时采集和监控。

（2）大数据处理技术。基于云计算的大数据处理技术是管道巡检系统的核心支撑技术。基于大数据处理、存储和分析技术，可以将巡检业务数据进行采集、整理和统计，形成结构化、可供使用的数据资料。

（3）地理信息（GIS）技术。地理信息技术用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的系统和服务，能够在二维和三维地形场景中显示管道和巡检信息数据。

1.2  系统框架与流程

（1）系统框架。智能巡检系统以基础设施层、数据资源层、信息支撑服务、业务应用构成系统整体框架，如图 1所示。

图 1 智能巡检系统框架图

基础设施层：主要包括系统构建的硬件环境、软件环境、巡检设备、网络环境等，是系统设计与实现的基础层。按照系统安全体系标准、网络通讯协议等完成相应软件、硬件的架构。

数据资源层：数据资源包括人员信息、地理信息、管道信息、采集信息等。

信息服务：收集并存储管道巡检工作数据，并对外提供数据统计服务、地理信息服务。

业务应用：包括电子地图显示和操作、轨迹展示、轨迹偏离提醒、巡线统计，涵盖了管道巡检工作的过程需求，实现管道巡检工作智能化和信息化管理。

（2）巡检设备。巡检设备在空旷野外使用需方便巡检人员操作，并且能准确记录巡检工作内容。选用GPS智能手表，将手表信息与人员信息经由系统关联。佩戴智能手表的巡检人员在巡线过程中无需其他任何操作，手表自动定位巡检人员位置并记录巡查路线，形成巡线轨迹展示在系统中。

（3）工作流程。首先录入GPS智能手表信息，然后将其与巡检人员绑定。巡检人员佩戴手表巡线，手表自动记录巡线数据。系统采集巡线数据并展示巡线轨迹，巡线偏离提醒，统计巡线数据，实现巡线轨迹查看等功能。工作流程如图 2所示。

图 2 智能巡检系统流程图

1.3  系统功能

（1）建立巡检人员动态台账，首次使用时新增巡检人员信息，包括姓名、手机号、所属部门等。已经录入系统的巡检人员信息变动时，可进行修改、删除操作。

（2）建立巡检设备动态台账，新设备购入后需进行设备信息录入，包括设备名称、编号、生产厂家等。每个设备都有唯一ID号和设备编号，保证其在系统中的唯一性。设备信息可修改。

（3）实现巡检设备与巡检人员的动态关联，设备信息与系统巡检人员信息绑定。设备与巡检人员发生变动时，可解绑后重新绑定。

（4）系统实现巡护记录与巡检人员、巡检设备、巡检关键点的动态关联，支持巡线轨迹以卫星地图或城市地图可视化展示（图 3）。支持巡检人员实时位置展示、巡线轨迹数据采集、巡线偏离提醒等。①智能手表将获取的经纬度坐标发送至系统服务器后，系统获取数据生成轨迹，可根据日期查看相关巡检人员巡线轨迹，包括巡检时间、巡线里程等；②实时显示所有巡检人员的当前位置，可根据实时位置判断巡检人员当前定位以及工作进展情况；③智能手表开机状态下或者点击开关按键，会自动获取巡检人员当前位置坐标数据并实时发送至系统服务器。系统采用GPS+北斗+LBS+WIFI四模定位方式，定位更精准；④巡检人员巡检路径偏离管道巡检范围时，其实时位置会在地图中以红色闪烁（图 4），发出巡线偏离提醒。

图 3 巡线轨迹展示

图 4 巡线偏离提醒

（5）按月统计巡检人员巡查天数、巡查里程及历史巡线数据统计。

2  结语

管道巡检智能化管理系统基于GIS、GPS技术和智能巡检终端，可视化直观展示巡检场景，落实了对巡检人员的实时监督管理，确保按照设定的巡检路线、地点、时间、重点部位完成巡检作业，弥补了巡检漏洞和盲点。但系统并不能全方位解决巡检工作中遇到的问题，比如巡检人员发现管道隐患需要使用其他设备报告的情形。系统后续建设中可增加隐患报警功能，通过视频、图像、文字、声效准确记录现场情况，风险隐患区域发出报警信息，通知相关人员及时处置。在地形地貌复杂多变、人工巡检很难到达区域，增加无人机巡检管理功能。 

姓名：王亚春，1973年生，本科，高级工程师，西南石油大学石油工程专业毕业，现从事油气管道巡护管理工作。联系方式：18997702323，541214751@qq.com。