石油管道智能化巡檢APP系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和對策

./石油管道智能巡檢APP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\h\u一.方案概述2二.需求分析4三.系統(tǒng)設(shè)計(jì)54.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)5系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6系統(tǒng)工作原理64.2系統(tǒng)功能模塊7移動巡檢APP端7系統(tǒng)管理PC端7一.方案概述本方案提出了以地理信息系統(tǒng)GIS為基礎(chǔ),以手機(jī)移動端APP進(jìn)行移動巡檢,在輸油管線的空間數(shù)據(jù)采集和輸油管線巡檢等工作中,解決輸油管線空間數(shù)據(jù)信息的采集、更新〔地圖修正問題和日常檢修維護(hù)問題。輸油管線的日常檢修工作是石油管道運(yùn)輸領(lǐng)域的難點(diǎn)。巡檢工作需要對自然環(huán)境的變化對管線造成的損壞,人為的對管道的破壞,設(shè)備老化情況,附屬設(shè)備運(yùn)行情況等進(jìn)行巡查。如何在事故發(fā)生前對事故防范于未然,則需要派出巡檢人員實(shí)地巡查,而面對跨境大,線路長的輸油管道,如何提高巡查效率,最大程度的節(jié)約人力物力資源,輔助以高效的工具就尤為重要。本方案以手機(jī)APP為終端,與全球定位系統(tǒng)GPS與GIS直接結(jié)合,在巡檢的同時(shí)還完成石油輸送空間資源的普查和日常管理,將石油管線所有空間資源以最直觀的方式體現(xiàn)在地圖信息上,支持的多種查詢方式,使管理者更加準(zhǔn)確、高效、全面的了解石油管線的詳細(xì)資料,對于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以及管線預(yù)警,應(yīng)急資源調(diào)度等工作效率提高,起到了至關(guān)重要的作用。二.需求分析石油管道管控的最終目標(biāo)是降低成本、提高工作效率以及服務(wù)水平,這需要企業(yè)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的掌握各條管道線路的詳細(xì)信息。在日常巡檢工作的同時(shí)完成管線資產(chǎn)的清查管理,實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)設(shè)備的全生命周期管理,實(shí)現(xiàn)帳目與實(shí)物一致,對石油傳輸實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)綜合信息的掌握。石油管道智能巡檢系統(tǒng)的構(gòu)建目標(biāo)是通過油氣管道智能巡檢開發(fā),實(shí)現(xiàn)對石油管道的巡檢的實(shí)時(shí),快捷,準(zhǔn)確的巡檢,從而使得巡檢的效率提高。因此,石油管道智能巡檢系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能為：①準(zhǔn)確的定位移動,確保信息準(zhǔn)確全面。對于石油管道巡檢人員的當(dāng)前位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,另外實(shí)現(xiàn)了對于地圖中的石油管道,設(shè)備等的信息實(shí)現(xiàn)全面的雙向的查詢；②對于石油管道日常的巡檢計(jì)劃以及巡檢人員能夠方便管理。③石油管道智能巡檢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對于信息的實(shí)時(shí)的傳輸,及時(shí)迅速的響應(yīng)預(yù)警。巡檢人員對現(xiàn)場進(jìn)行拍照、位置上傳、問題記錄等數(shù)據(jù)采集,向數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳輸,同時(shí),數(shù)據(jù)中心能夠?qū)ρ矙z數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的處理。④石油管道智能巡檢系統(tǒng)的安全性要求。石油管道系統(tǒng)應(yīng)該滿足實(shí)用性與先進(jìn)性的要求,能夠盡可能確保運(yùn)行的可靠安全。通過登錄時(shí)身份驗(yàn)證和不同用戶設(shè)置不同訪問權(quán)限的方式,保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全。對系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫備份數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù),從而確保數(shù)據(jù)的安全以及系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定。三.系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則石油管道智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要對野外的惡劣的工作環(huán)境進(jìn)行充分的考慮,同時(shí),充分結(jié)合GIS龐大的數(shù)據(jù)優(yōu)勢,基于此,石油管道智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要滿足以下的原則：①石油管道巡檢系統(tǒng)要滿足實(shí)效性的要求。巡檢過程中,巡檢人員使用的移動手機(jī)APP端能夠?qū)τ谘矙z人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確的定位,一旦填報(bào)完畢巡檢的結(jié)果,那么可以及時(shí)的把數(shù)據(jù)傳回,供給數(shù)據(jù)中心的人員進(jìn)行查看,從而能夠?qū)τ蜌夤艿劳话l(fā)的惡劣的事件進(jìn)行應(yīng)對等。②石油管道智能巡檢系統(tǒng)滿足可擴(kuò)展性的要求?；诿嫦?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)理念,對于各個(gè)功能模塊以及數(shù)據(jù)模塊通過分層架構(gòu)的技術(shù)進(jìn)行開發(fā),并且,利用接口實(shí)現(xiàn)了各層之間的交互,最終實(shí)現(xiàn)了對于數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)邏輯的整體的開發(fā)。③石油管道智能巡檢系統(tǒng)要具有良好的開放性。系統(tǒng)保證與外界信息的溝通,提高一系列開發(fā)用戶接口。④石油管道智能巡檢系統(tǒng)要具有高安全性。安全性是系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行的保證,系統(tǒng)可以從用戶的訪問權(quán)限、安全訪問控制、數(shù)據(jù)備份、惡意攻擊等方面都要考慮。通過身份認(rèn)證的方式進(jìn)行權(quán)限的管理,對于各個(gè)用戶角色進(jìn)行嚴(yán)格的劃分,從而確保系統(tǒng)使用的安全性。巡檢人員登錄系統(tǒng)之后,才能查詢工單,同時(shí)完成巡檢任務(wù)。對于巡檢的結(jié)果數(shù)據(jù)以及工單的信息,數(shù)據(jù)中心的用戶能夠進(jìn)行查詢與分析；對于系統(tǒng)的用戶,只有系統(tǒng)的管理人員才能進(jìn)行添加以及用戶角色與權(quán)限的設(shè)置；對于數(shù)據(jù)庫的操作,比如數(shù)據(jù)的增減,修改等操作,只有系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理人員進(jìn)行操作,同時(shí),必須對于數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份。⑤石油管道智能巡檢系統(tǒng)具有簡易性。石油管道智能巡檢系統(tǒng)操作簡易,功能簡單明了,系統(tǒng)操作流程簡單,運(yùn)行效率高,不需要通過特殊的培訓(xùn),就能夠讓操作人員進(jìn)行應(yīng)用。3.1.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)石油管道智能巡檢系統(tǒng)基于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的原則以及系統(tǒng)的需求的分析,可以將其體系結(jié)構(gòu)分成管理PC端、移動APP端兩部分。對于底層而言,涵蓋了石油管道基礎(chǔ)的GIS數(shù)據(jù),巡檢的結(jié)果記錄數(shù)據(jù),系統(tǒng)的管理數(shù)據(jù)庫集合等數(shù)據(jù)。石油管道智能巡檢系統(tǒng)集成了手機(jī)APP、GPS定位終端、照相機(jī)的功能。全面滿足用戶在數(shù)據(jù)采集、定位、現(xiàn)場勘察、巡檢管理、信息發(fā)布、任務(wù)指令等方面的需求。移動APP端可同時(shí)完成巡檢工作任務(wù),資產(chǎn)清查工作任務(wù)和資源空間數(shù)據(jù)采集任務(wù),并將所有的采集數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理,同時(shí)管理人員也可以通過手機(jī)端查看巡檢信息和報(bào)警信息。3.1.3系統(tǒng)工作原理1、初始化：首先要建立巡線系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,可以從線路管理系統(tǒng)中獲得。為了實(shí)現(xiàn)智能化,還需要采集所有設(shè)備地理位置的座標(biāo)。這個(gè)過程需要巡檢員使用手機(jī)APP沿石油管道線路走到每一個(gè)設(shè)備前,查詢當(dāng)前設(shè)備的資料,GPS模塊就自動獲得當(dāng)前位置的坐標(biāo)。并可通過終端直接拍攝設(shè)備圖片,做為信息立體化表現(xiàn)。手機(jī)APP可以獲取后臺數(shù)據(jù),與后臺核實(shí)設(shè)備情況,更加方便準(zhǔn)確詳細(xì)的了解到整個(gè)石油輸送管道線路的整體資料,并在地圖信息上體現(xiàn)。整個(gè)初始化過程簡單,只需巡檢員從頭到尾巡查一遍,系統(tǒng)就將獲得所有設(shè)備的GPS地理位置數(shù)據(jù),設(shè)備詳細(xì)資料和圖像信息。2、日常巡查：每次工作前巡檢員會先得到系統(tǒng)傳達(dá)的巡檢工單。當(dāng)巡檢人員手持終端到達(dá)所需檢查的地點(diǎn)后,需保持APP開啟狀態(tài),定位巡檢員當(dāng)前位置與當(dāng)前設(shè)備,巡檢員可以根據(jù)當(dāng)前設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行文字、語音、視頻、圖片、位置等信息的上傳,后臺及管理人員端可查看設(shè)備上報(bào)情況。同時(shí)可設(shè)置巡檢員線路巡檢圍欄范圍,當(dāng)巡檢員定位不在圍欄內(nèi)時(shí),進(jìn)行離崗報(bào)警。同時(shí),管理人員也可以通過管理手機(jī)端實(shí)時(shí)接收到巡檢信息和報(bào)警信息。3、強(qiáng)化管理：管理人員可以預(yù)先設(shè)置任務(wù)單,安排每日的巡查任務(wù)、順序、工作量、路線等。當(dāng)巡線人員工作中,系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)單或預(yù)定設(shè)置自動提示巡線員下一個(gè)巡查點(diǎn)。同時(shí)控制中心可隨時(shí)監(jiān)測巡線員的工作進(jìn)度和巡查情況。后臺管理可管理巡檢人員信息,并進(jìn)行巡檢排班。巡檢人員可以通過APP進(jìn)行考勤簽到,以供后臺統(tǒng)計(jì)考勤數(shù)據(jù)。3.2系統(tǒng)功能模塊3.2.1移動巡檢APP端進(jìn)行石油管道智能巡檢APP登錄時(shí),應(yīng)該通過相應(yīng)的賬號以及密碼進(jìn)行系統(tǒng)的登錄。對于賬號以及初始密碼來說,是系統(tǒng)的管理人員下發(fā)給巡檢人員的,同時(shí),對于用戶的角色,權(quán)限等的信息,由系統(tǒng)的管理人員進(jìn)行分配。巡檢人員賬號登錄APP可以遠(yuǎn)程考勤簽到、查看巡檢工單,填寫管道的缺陷數(shù)據(jù)以及上傳管道的缺陷數(shù)據(jù)等。管理人員賬號登錄APP可以遠(yuǎn)程考勤簽到、查看巡檢工單完成情況、管道數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、巡檢人員工作情況等。圖3.1管道巡檢管理功能流程示意圖3.2.2系統(tǒng)管理PC端石油管道智能巡檢系統(tǒng)PC端功能主要包括系統(tǒng)設(shè)置管理、設(shè)備資源管理、實(shí)時(shí)位置跟蹤管理、巡檢排班及考核管理、巡檢現(xiàn)場拍照取證、故障維修管理、公告通知管理、考勤管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等功能模塊。1、系統(tǒng)設(shè)置管理系統(tǒng)設(shè)置包括系統(tǒng)用戶管理即巡檢員、管理員等不同角色權(quán)限人員的管理,角色權(quán)限管理等基礎(chǔ)信息的管理維護(hù)。圖3.2系統(tǒng)用戶管理功能示意圖2、設(shè)備資源管理可將企業(yè)設(shè)備資源的基礎(chǔ)信息錄入系統(tǒng),在電子地圖上真實(shí)、直觀的顯示設(shè)備資源的分布情況,可對遷改的設(shè)備位置進(jìn)行修改、標(biāo)注。加強(qiáng)管理層及基層人員對設(shè)備的管理,并且巡檢人員可以按照設(shè)備分布情況進(jìn)行巡檢,大大提高了工作效率。3、實(shí)時(shí)位置跟蹤管理通過GPS衛(wèi)星實(shí)時(shí)定位,在電子地圖上準(zhǔn)確標(biāo)注出巡檢人員的當(dāng)前位置、行走速度以及軌跡等,遇到突發(fā)事件時(shí)方便調(diào)度、派遣,達(dá)到人員集中管理的目的,支持單人或多人同時(shí)監(jiān)控,當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生了緊急狀況領(lǐng)導(dǎo)可以派遣距離報(bào)警信號近的人員前去增援。4、巡檢排班及考核管理〔1制定巡檢計(jì)劃分周期性任務(wù)和臨時(shí)性任務(wù),周期性任務(wù)主要是針對日常安全巡檢,可根據(jù)不同的工作要求制定不同的周期及排班計(jì)劃；臨時(shí)性任務(wù)主要是針對突發(fā)緊急事件臨時(shí)下發(fā)的任務(wù)〔如雪天、風(fēng)暴、高溫、事故等；排班靈活性高,能夠適應(yīng)各種不同的排班情況。制定巡檢周期任務(wù),給巡檢人員分配相應(yīng)的巡檢任務(wù),包括巡檢人員、巡檢時(shí)間、巡檢設(shè)備部位、統(tǒng)一檢查內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)檢查方式〔如管線進(jìn)出口壓力、溫度、油位、異音、振動、磨損、松弛等、設(shè)備正常參考值等。也可針對緊急情況臨時(shí)指定巡檢任務(wù),方便領(lǐng)導(dǎo)靈活進(jìn)行排班。〔2巡檢考核統(tǒng)計(jì)在電子地圖上直觀顯示巡檢人員巡檢到位情況,自動進(jìn)行分析、考核、統(tǒng)計(jì),并生成明細(xì)報(bào)表及匯總報(bào)表,方便不同的考核管理,為日常管理工作提供可靠依據(jù)。同時(shí)極大的方便了領(lǐng)導(dǎo)的工作,只需查看報(bào)表即可了解巡檢人員的工作完成情況。5、巡檢現(xiàn)場拍照取證巡檢人員可以通過手機(jī)APP進(jìn)行巡檢情況的上傳。通過巡檢人員回傳現(xiàn)場的圖像、視頻以及位置、時(shí)間信息,可以使得管理者有效了解現(xiàn)場巡檢的具體狀況,可對現(xiàn)場進(jìn)行合理的指導(dǎo)工作,提高巡檢工作的管理效率,并且根據(jù)反饋的信息可以應(yīng)用到各個(gè)層面〔如設(shè)備分布,隱患記錄、維修管理等。6、故障維修管理對設(shè)備隱患、故障制定固定的維修工單,分計(jì)劃維修工單和臨時(shí)維修工單。監(jiān)控中心的管理者可通過查看上報(bào)的現(xiàn)場設(shè)備隱患圖像,對緊急事件下發(fā)臨時(shí)維修工單,也可由巡檢人員現(xiàn)場直接創(chuàng)建維修工單上報(bào)。同時(shí)系統(tǒng)可以對維修工單進(jìn)行維修記錄登記,記錄不同的維修狀態(tài)信息,為日后維修做有力的參考依據(jù)。7、公告通知管理管理者隨時(shí)分級下發(fā)公司的通知公告信息,手機(jī)端可隨時(shí)接收通知公告,并且自動提醒,讓員工第一時(shí)間知道領(lǐng)導(dǎo)的工作安