摘 要：介紹一種基于GIS的PDA+GPRS+GPS的長(zhǎng)輸油氣管道巡檢系統(tǒng)，說明該巡檢系統(tǒng)的工作原理及相關(guān)技術(shù)，闡述了該巡檢系統(tǒng)的主要功能和優(yōu)勢(shì)，為輸油管道日常運(yùn)行和維護(hù)等巡檢作業(yè)提供一個(gè)良好管理平臺(tái)，提高企業(yè)的管理水平，降低了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道 PDA GPRS GPS

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（c）-0015-01

隨著近年來長(zhǎng)輸油氣管道的迅速發(fā)展，為防止人為或自然災(zāi)害的破壞，油氣管線巡檢任務(wù)越來越繁重。傳統(tǒng)的“輪牌"制結(jié)合巡線日志考核巡檢方式和利用信息鈕和計(jì)算機(jī)管理模式巡檢系統(tǒng)都存在著弊端，巡檢人員在巡檢過程中如發(fā)現(xiàn)有異常情況，一般只能通過電話匯報(bào)，相關(guān)的圖片資料及文字資料不能即時(shí)反映到管理部門，可能錯(cuò)過處理問題的最佳時(shí)機(jī)。

因此，為保證企業(yè)管理和業(yè)務(wù)決策的更加迅速及時(shí)，同時(shí)減輕巡檢人員上報(bào)數(shù)據(jù)的工作量，可以采用基于GIS的PDA+GPRS +GPS服務(wù)系統(tǒng)建立長(zhǎng)輸油氣管道的巡檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握巡檢人員的行蹤，并對(duì)管道附屬設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)了巡檢工作電子化、信息化和智能化，最大程度的提高了工作效率，保證了油氣管道的高效率、低故障率安全運(yùn)行。

1 系統(tǒng)工作原理及相關(guān)技術(shù)

該系統(tǒng)由PDA，GPS模塊、GPRS網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控管理中心、GIS地理信息系統(tǒng)組成。巡檢人員手持PDA，內(nèi)嵌GPS模塊，在正常工作中，GPS將時(shí)時(shí)接收衛(wèi)星發(fā)送的經(jīng)度、緯度、時(shí)間等位置信息，同時(shí)顯示在PDA屏幕上。到達(dá)指定巡檢地點(diǎn)后，可以就該點(diǎn)所發(fā)生的情況選擇事件，然后將定位信息及事件狀況信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)發(fā)送給監(jiān)控管理中心的服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。管理人員可通過網(wǎng)絡(luò)登陸系統(tǒng)隨時(shí)查看各單位各人員的巡檢到位情況，結(jié)合GIS系統(tǒng)的電子地圖可查看設(shè)備資源分布、巡檢軌跡、異常點(diǎn)分布等，從而管理人員就可直觀、實(shí)時(shí)地掌握巡檢人員的工作情況和野外管道的運(yùn)行情況。

GIS（Geography Information System）是一種空間數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，采用圖形化的界面，便于分析人員熟悉資產(chǎn)的分布情況、動(dòng)態(tài)以及受到的影響。在管道巡檢信息系統(tǒng)中，GIS是為了獲取、存儲(chǔ)、顯示、查詢定位數(shù)據(jù)而建立起來的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使管道在地面的分布情況和巡檢人員的行動(dòng)軌跡直觀、形象地在電子地圖上以圖形或表格的形式顯示出來。

GPRS（General Packet Radio Service）是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線IP連接。使用GPRS優(yōu)勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠、覆蓋面廣、數(shù)據(jù)傳輸速度快，實(shí)時(shí)性好，通訊費(fèi)用低。

GPS（Global Positioning System）是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展建立起來的一個(gè)高精度、全天候和全球性的無線電導(dǎo)航定位、授時(shí)的多功能系統(tǒng)，可以獲得巡線管道的準(zhǔn)確地理位置。通過在手持移動(dòng)設(shè)備內(nèi)嵌的GPS模塊或外掛藍(lán)牙的GPS模塊，進(jìn)行衛(wèi)星定位校正和自動(dòng)切換，將位置誤差控制在有效范圍內(nèi)。因此，GPS從技術(shù)角度上來看，是管道定位的理想選擇。

2 系統(tǒng)功能及優(yōu)勢(shì)

2.1 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)的主要功能有電子地圖管理（GIS）、巡檢管理和信息存儲(chǔ)處理功能，并針對(duì)線路維護(hù)中存在的實(shí)際問題及特點(diǎn)，設(shè)置如下主要功能。

（1）地圖顯示和操作：顯示管道路由、三樁、及其它設(shè)備，提供定位和信息查看，提供量算功能（坐標(biāo)、距離、角度、面積等）。

（2）實(shí)時(shí)跟蹤：對(duì)巡檢人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和跟蹤。

（3）人員管理：對(duì)被監(jiān)控的巡檢人員進(jìn)行管理，并利用GIS平臺(tái)在電子地圖上顯示全部或部分巡檢人員的位置。

（4）缺陷管理：處理發(fā)現(xiàn)的缺陷，登記、定級(jí)，形成缺陷單，管理者在日后進(jìn)行消缺。

（5）歷史回放：系統(tǒng)可以記錄巡檢人員的軌跡，管理者可以按時(shí)間段進(jìn)行查詢和歷史回放巡檢路線展示。

（6）告警設(shè)置和顯示：用戶可以設(shè)置告警參數(shù)，如規(guī)定巡檢線路，若巡檢人員偏離巡檢線路，則發(fā)生告警?？梢愿鶕?jù)時(shí)段進(jìn)行告警記錄查詢。

（7）控制操作：監(jiān)控中心自動(dòng)處理巡檢人員的上報(bào)信息，把這些信息記錄到數(shù)據(jù)庫中，并即時(shí)通知相關(guān)管理人員。

（8）在巡檢過程中若發(fā)現(xiàn)管道事故和隱患：巡檢人員可以隨時(shí)利用終端設(shè)備將事件的位置和描述信息上報(bào)到監(jiān)控中心。

2.2 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)“輪牌”制巡線受人的主觀因數(shù)影響較大，相比來說，采用基于GIS的PDA+ GPRS+GPS服務(wù)系統(tǒng)的長(zhǎng)輸油氣管道巡檢系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢(shì)。

巡檢人員在日常巡檢時(shí)，手持移動(dòng)巡檢儀PDA通過內(nèi)嵌的GPS模塊為巡檢人員進(jìn)行導(dǎo)航，使巡檢人員按照指定巡檢路徑巡檢，同時(shí)自動(dòng)記錄巡檢軌跡通過GPRS上報(bào)；當(dāng)遇到異常情況時(shí)，巡檢儀會(huì)對(duì)異常情況進(jìn)行拍照、錄像，通過與監(jiān)控和調(diào)度中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的隱患或事故能夠在第一時(shí)間傳送到數(shù)據(jù)庫中、展現(xiàn)在監(jiān)控屏幕的電子地圖上，從而實(shí)現(xiàn)了巡檢管理實(shí)時(shí)性。

利用GPS定位技術(shù)與GIS系統(tǒng)相結(jié)合，可以提供管道沿線地圖、地理、交通信息等，可以實(shí)時(shí)監(jiān)督巡檢人員的巡檢到位情況，增加管理監(jiān)督力度，提高具體工作人員的責(zé)任心，解決了原來缺乏手段考核工作人員是否按路線及時(shí)檢查管道線路等問題，從而實(shí)現(xiàn)了巡檢管理的可視化。

當(dāng)前，GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大地測(cè)量、資源勘查、地殼運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域。配合地理信息系GIS的線路信息，為輸油管線運(yùn)行規(guī)劃、巡檢、維護(hù)等作業(yè)提供一個(gè)良好的應(yīng)用平臺(tái)。

3 結(jié)語

采用基于GIS的PDA+GPRS+GPS巡線管理系統(tǒng)，可大幅提高管輸企業(yè)管理水平，提升企業(yè)精細(xì)化組織及現(xiàn)代化管理的能力，并可節(jié)約運(yùn)行管理的人力成本和生產(chǎn)維護(hù)成本，降低了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。

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