石油管道智能巡检APP系统设计方案.docx
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石油管道智能巡检APP系统设计方案
石油管道智能巡检APP系统设计及实现
一.方案概述
本方案提出了以地理信息系统GIS为基础,以手机移动端APP进行移动巡检,在输油管线空间数据采集和输油管线巡检等工作中,解决输油管线空间数据信息采集、更新(地图修正)问题和日常检修维护问题。
输油管线日常检修工作是石油管道运输领域难点。
巡检工作需要对自然环境变化对管线造成损坏,人为对管道破坏,设备老化情况,附属设备运行情况等进行巡查。
如何在事故发生前对事故防范于未然,则需要派出巡检人员实地巡查,而面对跨境大,线路长输油管道,如何提高巡查效率,最大程度节约人力物力资源,辅助以高效工具就尤为重要。
本方案以手机APP为终端,及全球定位系统GPS及GIS直接结合,在巡检同时还完成石油输送空间资源普查和日常管理,将石油管线所有空间资源以最直观方式体现在地图信息上,支持多种查询方式,使管理者更加准确、高效、全面了解石油管线详细资料,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,起到了至关重要作用。
二.需求分析
石油管道管控最终目标是降低成本、提高工作效率以及服务水平,这需要企业能够及时、准确、全面掌握各条管道线路详细信息。
在日常巡检工作同时完成管线资产清查管理,实现在网设备全生命周期管理,实现帐目及实物一致,对石油传输实现实时综合信息掌握。
石油管道智能巡检系统构建目标是通过油气管道智能巡检开发,实现对石油管道巡检实时,快捷,准确巡检,从而使得巡检效率提高。
因此,石油管道智能巡检系统需要实现功能为:
①准确定位移动,确保信息准确全面。
对于石油管道巡检人员当前位置进行准确定位,另外实现了对于地图中石油管道,设备等信息实现全面双向查询;
②对于石油管道日常巡检计划以及巡检人员能够方便管理。
③石油管道智能巡检系统能够实现对于信息实时传输,及时迅速响应预警。
巡检人员对现场进行拍照、位置上传、问题记录等数据采集,向数据中心服务器进行实时传输,同时,数据中心能够对巡检数据进行及时处理。
④石油管道智能巡检系统安全性要求。
石油管道系统应该满足实用性及先进性要求,能够尽可能确保运行可靠安全。
通过登录时身份验证和不同用户设置不同访问权限方式,保证系统运行安全。
对系统全部数据进行加密处理,通过远程数据库备份数据中心数据,从而确保数据安全以及系统可靠稳定。
三.系统设计
3.1系统总体设计
3.1.1系统设计原则
石油管道智能巡检系统设计要对野外恶劣工作环境进行充分考虑,同时,充分结合GIS庞大数据优势,基于此,石油管道智能巡检系统设计需要满足以下原则:
①石油管道巡检系统要满足实效性要求。
巡检过程中,巡检人员使用移动手机APP端能够对于巡检人员进行实时准确定位,一旦填报完毕巡检结果,那么可以及时把数据传回,供给数据中心人员进行查看,从而能够对油气管道突发恶劣事件进行应对等。
②石油管道智能巡检系统满足可扩展性要求。
基于面向对象设计理念,对于各个功能模块以及数据模块通过分层架构技术进行开发,并且,利用接口实现了各层之间交互,最终实现了对于数据以及业务逻辑整体开发。
③石油管道智能巡检系统要具有良好开放性。
系统保证及外界信息沟通,提高一系列开发用户接口。
④石油管道智能巡检系统要具有高安全性。
安全性是系统持续运行保证,系统可以从用户访问权限、安全访问控制、数据备份、恶意攻击等方面都要考虑。
通过身份认证方式进行权限管理,对于各个用户角色进行严格划分,从而确保系统使用安全性。
巡检人员登录系统之后,才能查询工单,同时完成巡检任务。
对于巡检结果数据以及工单信息,数据中心用户能够进行查询及分析;对于系统用户,只有系统管理人员才能进行添加以及用户角色及权限设置;对于数据库操作,比如数据增减,修改等操作,只有系统数据库管理人员进行操作,同时,必须对于数据库进行备份。
⑤石油管道智能巡检系统具有简易性。
石油管道智能巡检系统操作简易,功能简单明了,系统操作流程简单,运行效率高,不需要通过特殊培训,就能够让操作人员进行应用。
3.1.2系统结构设计
石油管道智能巡检系统基于系统设计原则以及系统需求分析,可以将其体系结构分成管理PC端、移动APP端两部分。
对于底层而言,涵盖了石油管道基础GIS数据,巡检结果记录数据,系统管理数据库集合等数据。
石油管道智能巡检系统集成了手机APP、GPS定位终端、照相机功能。
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、任务指令等方面需求。
移动APP端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,并将所有采集数据发送到后台计算机系统处理,同时管理人员也可以通过手机端查看巡检信息和报警信息。
3.1.3系统工作原理
1、初始化:
首先要建立巡线系统基础数据库,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座标。
这个过程需要巡检员使用手机APP沿石油管道线路走到每一个设备前,查询当前设备资料,GPS模块就自动获得当前位置坐标。
并可通过终端直接拍摄设备图片,做为信息立体化表现。
手机APP可以获取后台数据,及后台核实设备情况,更加方便准确详细了解到整个石油输送管道线路整体资料,并在地图信息上体现。
整个初始化过程简单,只需巡检员从头到尾巡查一遍,系统就将获得所有设备GPS地理位置数据,设备详细资料和图像信息。
2、日常巡查:
每次工作前巡检员会先得到系统传达巡检工单。
当巡检人员手持终端到达所需检查地点后,需保持APP开启状态,定位巡检员当前位置及当前设备,巡检员可以根据当前设备实际情况进行文字、语音、视频、图片、位置等信息上传,后台及管理人员端可查看设备上报情况。
同时可设置巡检员线路巡检围栏范围,当巡检员定位不在围栏内时,进行离岗报警。
同时,管理人员也可以通过管理手机端实时接收到巡检信息和报警信息。
3、强化管理:
管理人员可以预先设置任务单,安排每日巡查任务、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工作进度和巡查情况。
后台管理可管理巡检人员信息,并进行巡检排班。
巡检人员可以通过APP进行考勤签到,以供后台统计考勤数据。
3.2系统功能模块
3.2.1移动巡检APP端
进行石油管道智能巡检APP登录时,应该通过相应账号以及密码进行系统登录。
对于账号以及初始密码来说,是系统管理人员下发给巡检人员,同时,对于用户角色,权限等信息,由系统管理人员进行分配。
巡检人员账号登录APP可以远程考勤签到、查看巡检工单,填写管道缺陷数据以及上传管道缺陷数据等。
管理人员账号登录APP可以远程考勤签到、查看巡检工单完成情况、管道数据、报警信息、巡检人员工作情况等。
图3.1管道巡检管理功能流程示意图
3.2.2系统管理PC端
石油管道智能巡检系统PC端功能主要包括系统设置管理、设备资源管理、实时位置跟踪管理、巡检排班及考核管理、巡检现场拍照取证、故障维修管理、公告通知管理、考勤管理、报表统计等功能模块。
1、系统设置管理
系统设置包括系统用户管理即巡检员、管理员等不同角色权限人员管理,角色权限管理等基础信息管理维护。
图3.2系统用户管理功能示意图
2、设备资源管理
可将企业设备资源基础信息录入系统,在电子地图上真实、直观显示设备资源分布情况,可对迁改设备位置进行修改、标注。
加强管理层及基层人员对设备管理,并且巡检人员可以按照设备分布情况进行巡检,大大提高了工作效率。
3、实时位置跟踪管理
通过GPS卫星实时定位,在电子地图上准确标注出巡检人员当前位置、行走速度以及轨迹等,遇到突发事件时方便调度、派遣,达到人员集中管理目,支持单人或多人同时监控,当现场发生了紧急状况领导可以派遣距离报警信号近人员前去增援。
4、巡检排班及考核管理
(1)制定巡检计划
分周期性任务和临时性任务,周期性任务主要是针对日常安全巡检,可根据不同工作要求制定不同周期及排班计划;临时性任务主要是针对突发紧急事件临时下发任务(如雪天、风暴、高温、事故等);排班灵活性高,能够适应各种不同排班情况。
制定巡检周期任务,给巡检人员分配相应巡检任务,包括巡检人员、巡检时间、巡检设备部位、统一检查内容及标准检查方式(如管线进出口压力、温度、油位、异音、振动、磨损、松弛等)、设备正常参考值等。
也可针对紧急情况临时指定巡检任务,方便领导灵活进行排班。
(2)巡检考核统计
在电子地图上直观显示巡检人员巡检到位情况,自动进行分析、考核、统计,并生成明细报表及汇总报表,方便不同考核管理,为日常管理工作提供可靠依据。
同时极大方便了领导工作,只需查看报表即可了解巡检人员工作完成情况。
5、巡检现场拍照取证
巡检人员可以通过手机APP进行巡检情况上传。
通过巡检人员回传现场图像、视频以及位置、时间信息,可以使得管理者有效了解现场巡检具体状况,可对现场进行合理指导工作,提高巡检工作管理效率,并且根据反馈信息可以应用到各个层面(如设备分布,隐患记录、维修管理等)。
6、故障维修管理
对设备隐患、故障制定固定维修工单,分计划维修工单和临时维修工单。
监控中心管理者可通过查看上报现场设备隐患图像,对紧急事件下发临时维修工单,也可由巡检人员现场直接创建维修工单上报。
同时系统可以对维修工单进行维修记录登记,记录不同维修状态信息,为日后维修做有力参考依据。
7、公告通知管理
管理者随时分级下发公司通知公告信息,手机端可随时接收通知公告,并且自动提醒,让员工第一时间知道领导工作安排,提升企业整体调度能力和反映能力。
8、考勤管理
要求巡检人员在规定时间到达指定地点进行考勤签到。
针对工作区域离公司较远情况提供很好解决方案,极大方便了员工工作,不用把时间浪费在上班路上,有效提高了工作效率。
9、报表统计
服务端管理平台系统自动对所有数据进行分析、统计、生成各种考核报表,分明细报表、汇总报表等,方便不同考核管理,同时支持导出表格和在线直接打印,永久存储工作报表,为企业管理工作提供了很好考核依据。