硕腾科技三防平板终端技术在石油管线巡检中的应用

一、方案概述

本方案提出了以地理信息系统GIS为基础，以硕腾三防平板移动互联网巡检终端，配合带有矢量化电子地图的终端数据采集软件和后台处理软件，应用在石油行业野外数据采集工作中的一种新思路：“石油移动定位采集系统”的方案，同时也拓展了3G在石油勘探和生产管理的相关领域应用的思路，如在以地理信息为基础的石油勘探、土地征用、井区规划设计、输油管线的空间数据采集和输油管线巡检等工作中，重点解决输油管线空间数据信息的采集、更新（地图修正）问题和日常检修维护问题，为石油信息化建设提供指导性解决方案，对促进管理现代化和决策的科学化都具有重要意义。

输油管线的日常检修工作是石油管道运输领域的难点。巡线工作需要对自然环境的变化对管线造成的损坏，人为的对管道的破坏，设备老化情况，附属设备运行情况等进行巡查。当前，已经利用压力测量设备实时监测输油管道是否泄露等情况，但这种监测手段只能在事故发生后才能发现，如何防范于未然，则需要派出巡检人员实地巡查，而面对跨境大，线路长的输油管道，如何提高巡查效率，zui大程度的节约人力物力资源，辅助以的工具就尤为重要。以往传统的检修管理方法和模式已很难适应当今运行管理要求，对管理信息化、规范化的要求越来越高，特别是地理信息技术GIS的发展为输油管线管理信息化提供了技术手段和保证。同时，掌上电脑PDA这种便携设备为终端的，定位系统GPS与GIS直接结合的方案，已经在石油巡线工作中迅速推广，它给传统的工作模式带来一次新的技术革新。

深圳硕腾是专业从事空间资源综合管理的*，的移动应用技术和自主研发的高科技手持终端为以往的巡检概念赋予了新的内涵。引入了成熟的RFID技术在巡检中的应用，使巡检工作和日常管道资源的管理工作有机的结合在一起。在巡检的同时还完成石油输送空间资源的普查和日常管理。结合GIS的应用，将石油管线所有空间资源以zui直观的方式体现在地图信息上，支持的多种查询方式，使网络管理者更加准确、、全面的了解石油管线的详细资料，对于网络规划和网络优化以及管线预警，应急资源调度等工作效率提高，起到了至关重要的作用。

本系统是集数字化地理信息、线路分布结构信息等一体的管理信息系统。其突出特点就是使用丰富的地理信息系统方法来描述输油管道沿线详细的运行状况，构筑一个“数字管道”，使用它可以实时详尽地了解输油管线的各类信息并辅助工作人员进行业务操作与管理决策，从而对输油管线进行有效、科学的管理，提高工作效率和管理质量。

二、需求分析

石油管道管控的zui终目标是降低成本、提高工作效率以及服务水平，这需要企业能够及时、准确、全面的掌握各条管道线路的详细信息。在日常巡检工作的同时完成管线资产的清查管理，实现在网设备的全生命周期管理，实现帐目与实物一致，对石油传输实现实时综合信息的掌握。现代科技、通讯技术的发展，GPS/GIS/RFID技术的成熟和GPRS无线通讯技术的广泛应用，为现代石油管控提供了强大而有效的工具。GPS/GIS/GPRS对企业优化资源配置、提高市场竞争力，将会起到积极的促进作用。

这套系统是为石油管线巡检部门进行宏观管理、野外实地作业提供服务的多要素、多层次、多功能的空间型地理信息的综合采集管理系统。它能及时、便捷地反映输油管线的综合信息，对深化石油管线管理运行机制改革，促进决策的科学化和管理现代化都具有重要意义，也提高工作的科学性、准确性和实时性。

三、系统概述

石油管道资源管理解决方案是集卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、射频识别系统（RFID）以及GPRS无线通信技术于一体的软、硬件综合系统。系统主要由四部分组成：多功能数据采集器、GPS卫星定位系统、GPRS无线数据链路和监控中心软件系统。可对井口和管线进行统一集中管理和实时监控调度指挥。

1、系统主要设计思路

由深圳硕腾自主研发的多功能数据采集器XDA-3200集成了数据终端、手机、条码扫描器、RFID读卡器、GPS定位终端、照相机的功能。全面满足用户在数据采集、定位、现场勘察、巡检管理、信息发布、任务指令等方面的需求。该终端设备具有功能强大，便于携带，使用方便的特点，可同时完成巡检工作任务，资产清查工作任务和资源空间数据采集任务，并将所有的采集数据通过GPRS模块发送到后台计算机系统处理。GPRS网络正常的时候，终端设备可通过短信方式将采集的数据信息发送给后台处理，当终端移动至偏远地区，没有GPRS信号时，工作人员可将采集的数据存储在终端设备里，或者通过串口与计算机系统连接直接读取数据。

2、系统工作模式

2.1、 初始化：首先要建立巡线系统的基础数据库，可以从线路管理系统中获得。为了实现智能化，还需要采集所有设备地理位置的座标。这个过程需要巡线员持终端走到每一个设备前，查询当前设备的资料，GPS模块就自动获得当前位置的坐标。并可通过终端直接拍摄设备图片，做为信息立体化表现。终端拥有的RFID功能可以与后台核实设备情况，更加方便准确详细的了解到整个石油输送管道线路的整体资料，并在地图信息上体现。整个初始化过程简单，只需巡线员从头到尾巡查一遍，系统就将获得所有设备的GPS地理位置数据，设备详细资料和图像信息。

2.2、 日常巡查：每次工作前巡线人员会先得到系统传达的巡查工单。当持移动终端到达所需检查的地点后，只要打开机器，智能巡线系统客户端程序就通过GPS模块自动获得当前位置坐标，然后与本地或局内的数据库中的资料进行对比，将面前的设备档案显示在终端屏幕上。巡线人员即可将现场线路设备情况记录在掌上电脑中。同时，系统自动激活GPRS无线网络，将所在的地理位置信息和当前的时间，连同现场线路情况记录一起发往局内的数据库，由后台巡检服务程序处理后进入系统数据库。如果有GIS系统配合使用，PDA可以显示电子地图，并进行导航，指引巡查路线。

2.3、 资产清查：系统可将盘点工单发送给巡检人员，在巡检的同时完成资产盘点任务，智能终端自动完成设备清点，并根据系统发出的盘点清单，*时间掌握盘点情况，并将数据通过GPRS发送给系统，自动生成盘亏盘赢报表。

2.4、 强化管理：管理人员可以预先设置任务单，安排每日的巡查任务、顺序、工作量、路线等。当巡线人员工作中，系统根据任务单或预定设置自动提示巡线员下一个巡查点。同时控制中心可随时监测巡线员的工作进度和巡查情况。遇到特殊情况，管理人员可通过无线网路进行不间断的调度指挥。移动终端与后台系统数据库间保持数据实时通透，保障企业管理信息化，确保巡检的到位率。

2.5、 为了保证可用性，系统支持在线和离线两种方式的工作状态。如果GPRS无线网络因为信号问题暂时无法接通，系统将数据暂时存储在本地。一旦无线网络可用，就自动发送数据。另外，系统还提供备用的USB/红外线数据集中传送方式以供不时之需。当因故无发使用无线网络时，巡线员可以将终端置于智能巡线服务系统的USB接口/红外线接入设备前进行同步。

3、系统特点

-采集端实时向数据中心提供地理坐标；

-数据中心可以实时监控其工作状态；

-数据中心和采集端之间，保持实时在线，并且提供全透明传输通道；

-强大的信息准确定位、实时监控、调度功能；

-提供标准的数据接口，可实现与企业管理信息系统、决策支持系统的无缝对接；

-可同时支持多种通信方式，包括GSM短消息、语音、GPRS；

-支持多级架构，多中心级连、分布式互联，支持移动中心；

-支持RFID功能，可完成管道设备的资产管理和清查，也可实时掌握设备的详细资料；

-支持摄像功能，实时采集管道设备或周边设施的视图信息发送至计算机系统完善石油管线视图资源信息

-系统具有完整安全以及自动灾难恢复机制，保证安全稳定，降低系统维护成本。

4、系统功能简介

石油管线巡检部门为了确保所辖区域输油线路的正常运作，需要辅助一些常规监测设备，派出巡检人员定期到每条线路对输油管道及所附属的构造物(路线、沿线设施、周边环境检查、评定)进行检查，还对输油管线的管理资料(管线破坏资料、修复信息等)进行更新、存储、分析，并且为主管部门提供数据分析以提高管理质量。以便及时发现存在的问题，采取措施，防患于未然。通过巡视检查和评测工作为所辖区域的输油管道畅通及安全运行提供了保障。

本方案要完成的功能是配合输油管线后台数据库，通过对输油管道和沿线设施等的空间数据和属性数据的采集，建立和完善输油管线地理信息数据库GIS和管理信息系统数据库MIS，掌握输油管线数据，从掌握全局、合理分配资源的管理高度，配备人力和物力资源，有针对性地开展巡线工作，同时也不断更新输油管网信息数据库。

4.1、 工单设计：系统可根据管理部门预先制定巡检/资产清查方案计划，自动为巡线员设计工单，工单详细包括了巡检路线、地点、时间、间隔、重要事项、站点资产信息等内容。

4.2、 现场数据采集：巡检员利用手持终端设备进行数据采集，包括，缺陷记录、检修记录、设备台帐、缺陷通知单、设备档案、线路条图、技术问答等；

4.3、 终端设备能自动采集GPS数据，检查到位率，自动生成巡检轨迹图。并可与预订巡检轨迹对比，系统自动生成巡检统计分析表。基地可监控巡线人员位置和工作状况，随时了解现场故障信息，并对外勤人员进行远程；同时提供GIS系统接口，配合电子地图使用；

4.4、 后台软件能与石油生产管理系统和其他系统接口，数据可转化，完成石油资产的全生命周期管理以及辅助决策功能；

4.5、 终端采集的空间资源数据包括空间位置和实物图片，配合电子地图形成管线资源空间地理图，直观体现石油管道线路信息及周围设施等情况，通过视图点击方式，树型拓扑方式，输入相关字查询方式可了解到管线资源所有详细资料，包括采购、使用、调拨、故障、维修、更换、隐患、使用段、管理部门等整个生命周期的管理资料；

4.6、 另外还具有其他辅助管理功能，如故障预警管理、管道修缮管理、管道割接管理、故障跟踪管理、应急资源调度管理等。

5、方案特点及应用前景

■ 应用软件和中间件产品均拥有自主知识产权，确保数据可跨平台、跨数据库和跨系统交互。

■ 系统软件架构为多层结构，具有高度可伸缩性。

■ 系统的开放式设计，可以方便地与原有的或者将来的系统嵌入集成。

■ 用户界面图形化，易操作、易培训、易管理。手持终端支持手写输入，操作主要为直接点选。

■ 用户可自定义所有参数，进行数据初始化，对厂商依赖程度低。

■ 系统管理网络化，巡检数据可被企业其他管理应用系统调用。

■ 用户无需在石油管线上附加安装其它设备。

■ 前端手持终端和中间层设备可用于其它的应用系统，使投资被充分利用。

这一由卫星定位系统技术、无线互联技术、自动识别技术与多功能数据采集器相结合的全新解决方案，不仅具有相对低成本、数据准确及时、安全可靠等优点，同时也能*企业未来在信息处理、移动计算等多方面的需求。 深圳硕腾将帮助石油企业引入和掌握的无线应用产品，并有效的应用这些技术到自身应用系统中去，这样可以进一步降低石油企业的运作成本，提高工作效率，必将有助于石油企业今后业务的发展。希望能通过这一方案，一起为石油行业带来崭新的管理服务理念和手段。同时，该系统还可用于电力、电信等对巡检有特别要求的行业。