巡检管理系统技术研讨doc 16页.docx

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巡检管理系统技术研讨（doc16页）

一、管理系统的作用

本管理系统集软件、网络、数据库、资料管理、GPS定位、信息采集、GIS等技术为一体。

用户可通过网络随时了解、查阅管网物理基础及维护资源，并实时了解巡检情况、车辆安全行驶情况（可选）。

组成系统的三大功能：

GPS实时巡检管理、管网物理基础及维护资源管理、车辆动态监控。

以下进行分述：

1、GPS实时巡检管理

我们知道燃气属于高危安全等级，易燃、易爆、高压气体一旦发生泄漏或者人为破坏事故，将直接危害到人民群众生命和国家财产的安全。

而受道路修建、市政建设、违章开挖、野蛮施工、违章压占等因素影响，每时每刻都有可能在危及燃气管网及设施的安全。

从事故分析来看，大多数事故的发生是有一个过程的，是可以因及时发现而采取措施加以处理或预防，从而有效预防事故发生或将损失限制在最小范围内的。

过去为了对日常巡检工作进行有效管理，曾经实施过‘抽查’、‘挂牌’和‘事后重罚’这些措施，但是显然这些措施比较粗放，并不能有效杜绝脱岗漏检现象。

而且“事后重罚”的方式并不是管理的初衷：

因为毕竟已经出现了事故，造成了一定的后果，而管理的最佳状态应该是预防为主，更何况“事后重罚”一般也只能起一时的作用，风头一过还是会出现类似的情况，还是无法从根本上来确保巡检人员进行定期定时的现场巡检。

如要想及时发现隐患，前提必须确保巡检人员定期定时

色显示；

在发生事故时，可通过电子地图查找管线及设施位置、查看现场环境和历史施工资料，在第一时间了解现场环境、设备历史图片、工程施工资料等，有助于管理者的快速决策。

⑶、管线迁改管理

通过本功能可将迁改管线进行管理，进入本功能模块时，迁改前后的管线可同时在图上显示，可实现对迁改资料的集中管理，在电子地图上对管线迁改资料进行查看或更新，为线路抢修提供第一手资料。

⑷、快速查找管线及设施位置：

由于受道路修建、违章开挖、野蛮施工等影响，在抢修现场可能遇到管线位置无法快速辨认或等设施被人为移动情况，影响了现场人员对管线或设施位置的确认，影响了抢修的进度……,

而通过本系统的管线及设施位置查找子模块，现场抢修人员只需使用专用GPS巡检器（单、双模均可），并能在专用GPS上显示当前人员与管线的距离、方向，并随着GPS移动而动态更新与管线的距离，即可重新并快速在现场确认管线或设施的位置，赢得宝贵的抢修时间；

（5）、基础资源管理功能：

①、可在电子地图上显示管道及设备（如门站、阀井等）等资源的分布情况，并可进行图上查询及快速定位到查询结果所在的位置。

②、可按不同设备类型（如门站、阀井等），形成统计报表；

可自动形成管道长度、段落数、设备（如门站、阀井等）总数的汇总表；

③、可在图上直接查看/编辑信息点的属性（如编号、名称、设备类型、所属管道、单位、安装地点、建设时间、备注、工程施工资料等信息）；

④、可在图上方便地调整不同设备类型的显示属性：

如颜色、图形及尺寸、位置、标注等；

更多的功能请参阅本文四：

系统软件主要功能

3、可进行车辆实时监控及安全管理（可选）

由于日常及维护车辆管理和行车安全的需要，各单位将车辆管理列为一项重要的工作，对此我们开发了车辆实时监控系统模块。

在车辆上安装车载GPS，通过GSM网络向服务器端回传启动信息及经纬度、区域、时间、速度等信息，可在电子地图上显示车辆的实时数据，并有车辆越界报警和车辆超速报警等功能，使管理者通过网络可以动态了解下属车辆的使用情况，对其进行行程、油耗等有效的管理。

在电子地图上动态显示车辆行驶状况，还可指定车辆查询历史轨迹、里程、时长等行驶信息；具有多种告警功能：

启动告警、进出营区告警、超速告警、越界告警、延时告警等，还可指定车辆查询或统计超速、越界、非法动车等告警信息。

从此车辆运行管理的方式也实现了两个以下转变：

1、从原来的人工监管向电子监督的转变；

2、从原来的事后管理向实时监管的转变。

本系统也可在原有巡检系统的基础上通过升级增加车辆监控系统模块来实现，每台车安装车载GPS，无须增加服务器、网络设备、电子地图等，总体投入低、且系统实现只需十多天（主要是安装车载GPS）即可投放使用，此外系统的维护管理可与原巡检系统一并进行，不用另行增加系统维护人员。

二、系统的基本原理

本系统支持的信息采集方式分为信息钮定位及GPS定位两种，用户可根据现场环境及管理要求选择：

1、GPS定位方式

巡检人员携带GPS巡检器进行现场定位（自动定时、自动到位或手动采集三种模式可选），经纬度信息及巡检时间自动存储在GPS巡检器中（手动定位时还可选择事件内容），该定位信息可由短信或GPRS方式（两种方式可选）发送到系统服务器（也可在人员返回后登录系统，通过专用数据线进行联网数据导入）。

系统软件自动根据计划情况形成各类统计报表，系统软件自动形成巡检轨迹并根据计划情况形成各类考核及统计报表。

2、信息钮定位方式

预先将感应式信息钮（无源，外形有拴状、钮扣状、卡片式等多种）安装在巡检沿途的巡检点（电位测试桩、管道标志桩、沿线阀室、阀井、阴保站、站场等）内，巡检员携带感应式识读器进行巡检并沿途采集巡检点中信息钮序号，识读器自动记录采集时间并存储在识读器中。

巡检结束后通过专用数据线进行联网数据导入，即可自动将识读器中采集并存储的信息上传到巡检系统服务器，系统软件自动根据计划情况形成各类统计报表。

管理人员可通过网络登陆系统随时查看各单位各人员的巡检到位情况，结合电子地图可查看巡检员的当前位置、巡检轨迹、巡检、异常点（隐患）分布、设备的基本情况、管线路由及设备分布等情况，从而实现了对巡检工作信息化、数字化、网络化的管理，为巡检制度的落实工作提供了技术上的保障。

3、车辆实时监控及安全管理

巡检车辆安装GPS车载终端或将手持GPS巡检器放置在车内，预设线路、区域、限速值等；进行现场定位（定时自动定位），经纬度信息及巡检时间自动存储在GPS车载终端或GPS巡检器中，同时该定位信息自动通过短信或GPRS方式（可设定）实时发送到系统服务器。

系统软件自动根据计划情况及设定的区域、线路及速度形成各类告警信息、里程、油耗估算等报表。

三、系统组成

系统包括软件和硬件。

1、软件：

系统管理软件及支撑平台，其中支撑平台主要有：

操作系统、电子地图及数据库平台等。

2、硬件：

①服务器、用户PC等；

②、GPS巡检器：

有以下三类可供用户根据需求选用：

双模GPS巡检器（GPS及信息钮兼容型，既可采集经纬度又可采集信息钮）；

单模GPS巡检器（纯GPS定位，无信息钮识别）。

车载GPS终端：

包括定位天线、发射天线等，安装在每个车上，用于跟踪定位车辆。

车启动就自动定时定位、实时回传信息，形成实时轨迹，实现车速及区域监控等。

③信息钮（可选）：

新型感应信息钮、无源、全球唯一ID号，可隐蔽安装在巡检点附近的路标、井下或墙体内（如采用GPS方式，则不需配置）；

四、系统软件主要功能

以下带★项为本公司的特色功能。

1、GPS动态巡检及车辆实时监控及安全管理（可选）

1）、★系统兼容GPS及信息钮（可消除巡检盲区）并可适应某些特殊管理要求：

如输油汽管道等选择GPS单模巡检器，需要对阀井、箱柜、输气场站等需考核是否开阀井、箱柜等的场合选择GPS双模巡检器，可避免因使用单一的GPS定位方式而存在巡检盲区的现象。

另外，对于重要或有特殊要求巡检点，可在系统中指定逗留时间、巡速，系统将根据任务及巡检数据，实时计算逗留时间及速度，并分辨不合格的原因是未巡？

还是逗留时间不够？

或是超速？

2）、实时轨迹功能：

可显示巡检人员的当前位置、各点的采集时间、巡检时长、巡检路程、时速、巡检有效性（如到达巡检点则巡检点图标变成红色，否则不变色）；

3）、回放巡检历史轨迹：

可进行历史巡检轨迹的动态回放，并在轨迹上显示采集时间、两个相邻采集点的间距、速度、速度曲线图、巡检时长、巡检里程数，并可分辨是车巡还是步巡等，重现当时的巡线情况。

4）、★车辆越界报警：

系统根据外出执行任务车辆申报的活动区域，灵活设定活动区域报警规则和越区报警条件，若超越活动范围，监控终端上会自动发出报警提示。

5）、电子地图提供超速、越界信息：

车辆车辆启动、超速、越界等就会在地图上留下详细的信息：

何时何地超速、超速持续时间。

此外车辆进入出入预定设定好的区域都会有信息提示。

如下图设定70km/h为限速值，当车速到达73km/h，已超出70km/h的限速值，此时gps自动发送短信；当车速降到70km/h内，此时gps自动发送短信，表示车速已在限速值内。

这个点开始超速

自动发出信息

6）、计划功能灵活：

⑴、可指定单位/人员、巡检周期及时间段，生成现场盯防或日常巡检计划。

⑵、可指定线路/段落、设施类型、巡检周期及时间段，生成现场盯防或日常巡检计划。

⑶、可制定周期为N天、N周、半月、N月、季度、半年、年的计划，并且支持一个巡检员同时存在多个不同类型的周期，做计划时一次即可按预设的周期类型生成所有计划，操作灵活、简便。

7）、现场盯防计划：

可根据盯防的点或区域制订盯防计划，并可考核盯防时长、进出盯防区域时间、早退、迟到等情况,并有离开告警和无信息上报告警功能，并提供实检、漏检的统计报表及明细，可在电子地图上实时监控轨迹或回放历史轨迹。

8）、灵活多样的考评方式：

①、报表或统计图方式：

系统自动根据接收的巡检数据和计划，统计分析形成各类报表（如巡检率报表、实检明细表、漏检明细表等），并可按线路段落、单位部门或人员及停留时间、速度进行分项统计，统计结果可打印或另存EXCEL。

统计表方式统计图方式

②、进入图上评估时，各巡检点的图标颜色可根据巡检率自动变色（颜色及巡检率范围对应关系可自定义），如可定义巡检率为90%-100%以蓝色显示，巡检率为80%-89%以绿色显示……

③、进入轨迹显示时，系统按接收的数据自动计算巡检到位情况，到位则变红色；

④、可自动形成指定日期范围内各人员巡检路程、巡检时长、巡速等数据；

2、管线及设施维护资源管理

1）、施工图纸、文件、图片等资料管理子模块：

通过本模块可将一些重要信息点、事故多发地附近的地理环境或参照物的照片、施工图纸、迁改资料、竣工资料、重要的测量数据等资料进行集中管理，并可在电子地图上快速查阅或更新、可确保资料一致、有效防止因人员变更造成资料流失。

2）、★快速查找管道位置子模块：

由于受道路修建、违章开挖、野蛮施工等影响，在抢修现场可能会遇到标桩或设施被人为移动、丢失等情况，影响了现场人员对管道位置的辨认，进而影响了抢修的进度……

而通过本系统的管道位置查找子模块模块，现场抢修人员只需使用专用GPS巡检器，便可自动、快速确认设施或管道位置，管理者可通过电子地图及图片、工程资料等模块，可在第一时间了解现场地理环境、设备历史图片、资料、工程施工情况等，有助于管理者的快速决策从而赢得宝贵的抢修时间；

3）、隐患管理子模块：

GPS巡检器可通过预设的32个隐患（隐患名可由用户预设，6个汉字）及各隐患对应的16个参数（参数名6个汉字，可预设；参数值可通过手持进行数字录入）来描述现场隐患状态。

当巡检过程中发现隐患时，巡检员只需选择相应的的隐患及参数，即可将当前经纬度、隐患及参数一并发送到服务器，同时自动在GPS巡检器上保存记录，操作十分简便。

管理者可在地图上实时查看隐患分布情况、处理状态等；同时系统自动根据处理状态（如未处理、已处理、处理中等状态）进行变色显示；

4）、资源普查功能子模块：

用户可在进行管道路由数据采集的同时建立完整的管道路由、设施资料及分布图，完成一次资源普查工作，并可通过系统的资料管理功能将相关的工程建设、施工、维护等图纸或数据资料进行集中管理。

5）、管道迁改资料管理子模块：

通过本功能可将迁改管线资料进行图示化管理，进入本功能模块时，迁改前后的管线可同时在图上显示（如迁改后的管道以虚线表达，退出本功能后即自动隐藏），并对迁改资料进行集中管理，在电子地图上对管道迁改资料进行查看或更新，为线路抢修提供第一手资料。

6）、基础管网资料管理子模块：

可在电子地图上动态显示管道及设施（如标桩、阀室、阀井、阀门、阴保站、场站、门站、门站、各类调压站、储配站等）等资源的分布、并可进行对设备类型、管道长度等基础信息进行分析统计，形成各类报表。

及时了解管道设施附近的现场地理环境及分布情况、快速查阅相关工程建设、施工资料图纸/照片、历史维护资料（如重要的测量数据）等。

7）、维护情况日报功能子模块：

各班组根据每次巡检情况，进行自评及描述、填写天气等情况，导入巡检过程拍摄的照片等，同时该功能将自动统计当日巡检时长、里程、均速等情况；

8）、★管网图层自动生成及更新

可根据基础资料巡检点的经纬度信息自动生成管网图层，当巡检点经纬度更新时也自动更新管网图层，无需通过手动繁杂的手动操作；同时可通过按管线等级设置不同的线型、线宽、颜色等；还可按区域或多选的方式对管线图层的显示属性进行个性化定义；

9）、★按设备类型选择图层显示

用户可通过图层显示属性选择本次操作的图层，如只查看阀井分布时，可只选阀井的图层，此时其他图层就不显示。

10）、★图上测距功能

用户可通过图上测距功能，测量任意两点或多点的距离。

11）、★根据巡检速度自动变更图形

轨迹实时监控时，可按设置的巡检限速，自动改变人员的图形，如当速度低于巡检限速时，人员当前位置显示的是一个人员的图形，当速度超过限速值时，可自动显示为车辆的图型。

3、其他

1）、组网灵活：

采用服务器应用方式，可通过www或局域网方式组网。

2）、支持系统的远程自动升级：

各用户只要登录系统即可自动搜索、并更新本地程序。

3）、可通过因特网进行远程数据库诊断及维护。

4）、★系统及数据库安全方面：

系统登录采用硬件加密锁及用户名密码认证方案，可有效防止恶意登录；同时数据库自动加密，并对关键数据表进行独立加密处理，防止恶意修改数据库。

5）、软件提供自动备份数据库功能。

6）、支持多种数据导入技术：

将巡检器中的巡检信息导入到系统中，有以下方式可供选择：

①数据线导入：

可将识读器通过专用数据线连接计算机的RS-232口，直接将识读器中存储的记录导入到电脑中。

②短信、GPRS或CDMA1X方式：

GPS巡检器，除了能提供以上方式外，还支持短信、GPRS或CDMA1X方式自动上报，可实现巡检的实时管理。

7）、由于系统为公司自主研发，可对已有功能实现主动升级完善、对用户的需求也可作出快速的响应、并以模块化方式增加新功能，确保了用户投资的保值升值。

如根据客户需要提供对接SCADA系统接口，实时显示SCADA采集回来的压力、流量、温度等信息。

五、系统主要硬件特点

1、专业防水型GPS巡检器

专业防水型单模GPS巡检器及专业防水型双模GPS巡检器，用户可根据管理要求及人员情况等进行选配，如有室内、阀井等GPS定位效果不理想的场合配置GPS双模巡检器：

专业防水型Gps单模或双模巡检器

⑴、主要技术指标（以下带★项为本公司的特色功能）:

①、应用SIRFⅢGPS定位模块，并配置汉字液晶显示和键盘。

②、★超强的搜星及快速定位能力：

冷启动定位时间：

4-8秒、为国内领先；

③、★采用独特的全密封防水设计，浸水后可正常使用、可满足野外恶劣条件使用；

④、★双模GPS巡检器还集成了信息钮感应技术，可自动识别ID信息钮。

⑤、内置的GSM模块可将巡检员当前所处的位置（经、纬度）和日期时间及巡检员选择的异常事件通过短信或GPRS发送到服务器。

⑥、★GPS巡检器电池：

内置式大容量充电电池（主要考虑防水），连续工作时间：

23小时；

特别提示：

连续工作时间为实际巡检使用中非常重要的指标，许多厂家以待机模式或省电模式来混淆该参数；超长的连续工作时间正是本公司专业防水型GPS巡检器的优势之一：

连续工作时间的定义：

模拟正常巡检的状态，即GPS须处于定时、自动定位状态（每2分钟自动定位并保存数据）；同时GSM模块定时（每2分钟）自动以短信或GPRS方式发送巡检的定位数据；

⑦、定位精度：

5-10米，声光及振动提示功能，以适应野外、闹市区、嘈杂等场合使用；

⑧、内置32个异常事件及16个参数供选择，事件名称可由用户预先设定（6个汉字）、每个事件还可定义对应的参数（具有16个参数可供选择）；

⑨、存储记录达1万条，循环覆盖免维护；

⑩、方便的本机查询、设置功能：

查询记录内容，设置背光、蜂鸣器和振动开关，支持设置闹钟，查看版本信息、自动定位时间间隔等。

2、GPS车载终端

⑴、功能：

在巡检车辆上安装车载终端，车辆开动后，车载终端将自动启动，进行现场定时自动定位（时间间隔可自定义），经纬度信息及时间自动存储在GPS车载终端内，同时该定位信息自动通过短信或GPRS方式（可设定）实时发送到系统服务器。

⑵、组成：

车载终端、车载GPS天线、通信模块天线（即GSM天线）、电源连接线等。

⑶、主要技术指标：

①、应用SIRFⅢGPS定位模块。

②、超强的搜星及快速定位能力：

冷启动定位时间：

4-8秒；

③、定位精度：

5-10米；

④、支持短信和GPRS方式上传定位信息；

⑤、具有越界告警和超速告警功能。

⑥、存储记录达1万条，循环覆盖免维护；

⑦、通信速率：

19200

⑧、远程管理：

可远程进行系统参数设置，如端口号、IP地址、数据通信方式，自动发送数据时间间隔等（要实现该功能，必须在服务器端配置短信MODEM）

3、感应式信息钮

为无源器件，其内部芯片存有唯一序号。

防水、耐高低温（开水浸泡30分钟以上，仍可正常使用），可感应采集，无需布线，适合野外直埋或室内（可埋在墙体内或固定在壁挂式安装座内）使用。

寿命长达10年，感应范围在5CM以上。

各类感应信息钮

4、感应式识读器

可存储18432条记录，每条记录由信息钮序号和采集时间组成。

对信息钮的感应距离达5cm以上。

主要性能（以下带★项为本公司的特色功能）：

（1）★HTS-02A款具有铝合金外防摔防水设计；

（2）声光及振动提示功能，以适应野外、闹市区、嘈杂等场合使用；

（3）★独特的读钮识别技术：

能兼容识别两种主流制式的信息钮，以便用户在信息钮类型的选择上有更多的余地，也有利于适应信息钮技术的升级；

（4）失电后信息不丢失，内置锂电池，可充电；

（5）存储容量：

存储巡检点信息达18432条；

铝合金防摔防水型存储式防水型中文存储式HTS-08X卡片型信息钮的数据采集示意图

防水型中文实时式HTS-08XG/C

六、信息采集技术

系统软件兼容两种信息采集技术供用户选用：

信息钮采集与GPS定位采集技术。

1、GPS定位方式

通过GPS定位技术采集巡检点处的经纬度，通过短信或GPRS将地点和时间信息回传到管理系统；由系统进行分析处理。

2、信息钮采集方式

感应式信息采集技术，因其信息钮埋设方便、隐蔽性好、性价比高等优点而得到广泛应用。

由感应式信息钮及感应式识读器（可储存2万组数据）组成。

识读器通过RS-232连接PC或远程通信座，对信息钮的感应距离可达到5cm以上。

3、优缺点比较

⑴Gps方式的优缺点

●优点：

①结合sms短信或GPRS方式可实现实时管理；

②免去安装信息钮的麻烦、后续维护成本低；

●缺点：

①对使用环境有一定的要求：

在一些特殊的场所，如高楼下、室内、井下场所、隧道或雾、多云情况下GPS的定位效果不理想；此外不能分辨是否开井、开箱、进入机房等。

②使用短信或GPRS（需公网固定ip地址）方式会提高使用成本（当然为降低使用成本也可关闭短信/GPRS功能）；

⑵信息钮方式的优缺点

●优点：

①可进行精确的定位（如要求人员开箱/柜检查或开井检查只需将信息钮安装在箱/柜内或井壁）；

同时也可分辨是否开箱、开井、进入机房等；

②适用环境无特殊要求，如机房、箱体内、室内、地下、井下或隧道场所等均可使用；

●缺点：

必须在巡检点附近预先安装信息钮，又一定的后续维护成本（如信息钮自然损坏或遭到人为破坏、丢失需进行现场更换）。