CN109903417A - 一种天然气管网巡检系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天然气管网巡检系统，包括依次从底层到高层通讯连接的现场巡检层、数据交互层和操作管理层，所述现场巡检层包括多个移动终端和巡线车，所述数据交互层包括云服务平台，所述操作管理层包括官网巡检服务器和工作站。与现有技术相比，本发明基于云服务平台，可实现移动端数据巡检、在线交互、当班管理、管网状况查询和统计、资料调阅和管理、系统管理等内容，提高天然气管网管理的信息化、智能化水平，提高了巡检效率。

Description

一种天然气管网巡检系统

技术领域

本发明涉及一种巡检系统，尤其是涉及一种天然气管网巡检系统。

背景技术

传统的巡检方式主要依赖于巡查人员出巡的自觉性，但由于燃气管线长、点多、面广、人员分散等因素，日常巡检管理存在不少盲点和缺陷，特别是由于缺少信息化技术的支撑，使得巡检效率低下、缺少对管道巡检数据的统计分析，限制了燃气管道的精细化管理，目前需要符合天然气公司运行实际情况下切实提高天然气管网管理的信息化、智能化水平。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种天然气管网巡检系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种天然气管网巡检系统，包括依次从底层到高层通讯连接的现场巡检层、数据交互层和操作管理层，所述现场巡检层包括多个移动终端和巡线车，所述数据交互层包括云服务平台，所述操作管理层包括官网巡检服务器和工作站。

优选的，所述移动终端包括便携式电脑。

优选的，所述操作管理层连接调度中心SCADA系统。

优选的，所述云服务平台包括云服务器，所述云服务器包括云数据库、云存储器、地图及定位服务器。

优选的，所述巡线车上设有定位装置和导航装置。

优选的，所述巡线车上设有移动终端。

优选的，所述现场巡检层和数据交互层通过移动通讯网络连接。

优选的，所述数据交互层和操作管理层通过VPN隧道的方式连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、基于云服务平台实现了移动端数据巡检、在线交互、当班管理、管网状况查询和统计、资料调阅和管理、系统管理等内容，提高天然气管网管理的信息化、智能化水平，提高了巡检效率。

2、数据交互层和操作管理层通过VPN隧道的方式通讯连接，可确保企业的信息安全。

3、将管网巡检纳入现有SCADA系统运作体系，当班调度员承担日常管网巡检的引导、管理、检查和督促的职责，形成运行与维护的紧密纽带关系，将管网巡检和工单管理纳入到公司调度管理体系之中，形成了统一、完整的系统整体结构。

4、巡线车上装有定位和导航装置，可在管理端实时显示巡线车地理位置和巡线员信息，输入巡线车编号或巡线员编号后，自动定位到所在巡线车的经纬度位置，并自动从云端调用该巡线组当前巡线信息，提高了巡线的效率和质量。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图中标注：1、移动终端，2、巡线车，3、云服务平台，4、管网巡检服务器，5、工作站，6、调度中心SCADA系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种天然气管网巡检系统，包括依次从底层到高层通讯连接的现场巡检层、数据交互层和操作管理层，现场巡检层包括多个移动终端1和巡线车2，数据交互层包括云服务平台3，操作管理层包括管网巡检服务器4和工作站5。

移动终端1包括便携式电脑、手机等移动智能设备，包括图文、摄像编辑及收发应用程序，即时通讯应用程序，GPS跟踪定位和地图浏览等应用程序，负责采集和上报管道沿线的巡检数据并可接收调度中心发出的指令和资料，还可以通过及时通讯应用程序建立管网巡线多人实时交流平台，实现远程交流讨论。

现场巡检层和数据交互层通过移动通讯网络连接，传输通道可基于2G、3G、4G等网络，借助云服务平台3对移动平台全方位支持，实现包括地图定位、图文交换、即时信息等所有移动信息交互的完整解决方案。

数据交互层和操作管理层建议通过VPN隧道的方式连接，以确保企业的信息安全。

操作管理层连接调度中心SCADA系统6，通过云服务器托管后台数据存储和处理，前台则配置一台管理客户端，分别承担管网巡检和工单管理的日常操作任务。

巡线车2上优选的设有移动终端1，该移动终端1具有定位和导航功能。

云服务平台3包括云服务器，云服务器包括云数据库、云存储器、地图及定位服务器。基于云服务平台3提供的技术支持，操作管理层调度端的工作站5可实现下列功能：

1、地图定位、导航：

1)天然气管道线路在地图上的叠加展示，与地图同步缩放、移动；

2)管道测试桩信息(桩号、经纬度、管径、管材、埋管深度)显示和隐藏，并与地图同步缩放、移动；

3)输入巡线车2编号或巡线员编号后，自动定位到所在巡线车2的经纬度位置，并自动从云服务平台3调用该巡线组当前巡线信息；

4)巡线车2轨迹显示和隐藏；

5)点击选择巡线车2和目的地，借助地图的“路线规划”功能，自动生成路径，并通过云服务平台3发送并引导巡线车2至目的地。

6)从地图获取巡线现场的周边信息，方便快速定位和赶赴指定现场，指引巡线员借助周边可利用资源进行现场事故的应急处置，借助地图中的卫星图资源和全景资源，帮助掌握现场特征和环境状况；

2、即时图文交互：

与指定的巡线车2建立“热线连接”，实现下列操作功能：即时获取巡线车2当前经纬度位置，并由此关联得到测试桩号和地名；即时接收现场事件文字描述和拍摄的图片、视频资料；下传图文资料；语音通话；

3、多人实时交流平台：

可实现多方讨论，平台内文件传送；通过直播方式实现点对点的音频视频即时交流，尤其适用于应急抢修；

4、数据存储：

运行数据存储：包括管网巡检、工单流程等运行交互、记录信息全程记录存储，涵盖文字、图片图像、视频、音频等各种类型数据；资源数据存储：包括燃气管网CAD图纸、管道基础资料、巡检督导指针文件、巡检事件处理预案、巡检员资料、巡检设备资料等；

5、获取公共资源信息：

获取现场交通状况和气象信息等。

管网巡检的工作站5通过调度中心SCADA系统6的网络与数据库服务器连接，进行日常当班管理操作，同时，通过连接管理终端自助解决系统，可对托管的云服务器进行各类操作维护，包括数据维护、备份，私有程序模块修改等。

管网巡检系统的操作管理层接收各巡线移动终端1的巡线数据，进行解析数据交互，SCADA系统与管网巡检系统的交集在管理终端界面，即管网巡检工作站5的界面上可以展示SCADA系统实时工况数据，通过IIS实现交互展示。

管网巡检系统的用户功能包括移动端数据巡检、在线交互、当班管理、管网状况查询和统计、资料调阅和管理、系统管理等内容，将管网巡检和工单管理纳入到整个企业调度管理体系之中，形成统一、完整的系统整体结构。

工作站5包括：巡线监管、工单管理、统计分析、管网信息和系统管理共5个功能模块，涵盖了管网巡检系统的全部管理功能。

巡线监管模块包括巡线台账、地图、巡线计划子模块。巡线台账子模块中使用GPS/北斗引导功能时，操作员选中某在线状态巡线组，然后点击地图上目的地位置，系统自动将该目的地的经纬度下发给巡线组，巡线组移动端自动依靠地图规划路径并通过GPS引导巡线组至目的地。

巡线台账子模块包含五个展示面板：

1、巡线状况一览表：

主要显示目前正在巡线的巡线组，其中，“巡线时长”显示该组巡线开始到当前的累计时间；状态栏显示当前主监管平台与哪个巡线组处于通信连接状态，在巡线监管页面，同一时段只能与一个巡线组保持在线通信状态。

2、在线交互面板：

界面展示与移动端一致的内容，承担与巡线组及时交互的任务。

3、地图面板：

地图面板上实时显示巡线车2地理位置和巡线员信息，通过侧拉型菜单，可以对输气管道、阴极保护测试桩、轨迹回放、路径引导、周边信息等选项的隐藏/显示选择以及选择是否采用3D模式显示地图。

4、即时信息交流面板：

可采用现有的应用软件，通过即时信息交流平台，提供调度中心与现场巡线组的即时交互，包括视频直播、文件传送等，特别在处理突发事件时，通过交流平台的直播功能，形成远程视频会议的交流环境，将极大方便突发事件的远程指挥协调。

5、关联场站实时报警及其压力曲线显示：

当巡检组巡检发现或根据调度中心引导发现管道异常事件，相关联的上下游场站及阀室SCADA数据应当同时显现异常，为了更好地进行异常事件处理，在巡线台账上同步显示上下游关联场站及阀室实时工况数据，以指导异常事件的处置。

地图子模块中包含地图信息，可以在地图上叠加显示或隐藏输气管道、阴极保护测试桩、轨迹回放、路径引导、周边信息等内容。地图可以显示管网巡线车2的当前位置，也可以选择显示其巡检轨迹。

巡线计划子模块主要提供巡检计划的编制、审核、安排和查询的管理功能，包括：

计划区：作为主要操作区域，该区域提供了全部巡线计划的管理功能，其中巡线计划以测试桩作为标记，当班操作员可以通过点击巡线上的测试桩进行巡线选择，巡线组将依据调度中心下发的巡线列表逐个进行现场巡查，并将选线记录上报给调度中心；

地图区：以地图为背景，当操作员点击巡线测试桩号时，地图上同时标记选中的测试桩；

实时工况显示区：显示所选测试桩号关联的场站阀室的实时运行状况，作为巡线选择的参考。

工单管理模块包括工单台账子模块，工单台账涉及管网巡检管理整合工单管理流程，关联阴极保护、管道养护以及SCADA系统实时监控数据，包含报修接收、工程生成、工单派发、工作单跟踪、工单执行、信息反馈等，形成天然气管道养护、维修的全周期流程管理。工单流程纳入调度中心当班管理流程，其启动源包括：例行巡检工单：日常管网巡检，根据巡检计划启动；配合工单：应第三方施工需要配合，由职能部门申报启动；报修工单：根据电话报修、巡检报告、领导指示启动；改造工单：根据改造计划，由职能部门申报启动；特约工单：由职能部门根据与客户的签约申报启动。

工单台账子模块包含了工单的启动、执行、跟踪、反馈等全流程，其内容包括：工单填写收发、工单一览表、工单流转跟踪以及工单关联地图等操作功能区。工单内容输入完毕后，操作员可以在巡线组的发送栏选中，然后将该工单发送给选中的巡线组。当工单编报输入地点坐标(经纬度)后，系统自动关联显示到地图上的具体位置。工单管理模块可以跟踪显示工单的流转状态，工单流转的当前位置在流转图上以红框黄底标注。

对于工程量较大的管道工程，需要专门以报修工单的形式，递交管道维修部门或外包专业单位进行维修。其中包括报修工单打印预览、工程位置(地图)、现场照片等，报修工单打印后递交管线所安排执行。

本系统提供工单报表管理功能，其中包括日报表、月报表及其他统计报表。管道巡检日报由巡线组在执行完当日巡线任务后填报发送给调度中心，调度中心当班人员收到巡检日报后，确认并归档备查。系统将根据工单业务需要，提供完整的报表管理功能模块，具体报表的种类和表式，由用户根据管理要求提出。

本系统还提供巡检记录查询功能，巡线员管理功能。

本系统操作权限管理纳入主系统的权限管理模块统一管理，具体包括：

数据权限：数据所属范围：调度中心、运行部、管线所、安全部；巡检资料审核：管道基础资料、巡检督导指针、事件处理预案等；巡线数据查询、设备状态查询；

职能权限：特殊工单(如改造工单、特约工单)签发；巡线员考核；巡线日报查询；

用户(账户)管理：部门领导、操作员、来宾用户，依据用户组(角色)而建立。

Claims (8)

1.一种天然气管网巡检系统，其特征在于，包括依次从底层到高层通讯连接的现场巡检层、数据交互层和操作管理层，所述现场巡检层包括多个移动终端和巡线车，所述数据交互层包括云服务平台，所述操作管理层包括官网巡检服务器和工作站。

2.根据权利要求1所述的一种天然气管网巡检系统，其特征在于，所述移动终端包括便携式电脑。

3.根据权利要求1所述的一种天然气管网巡检系统，其特征在于，所述操作管理层连接调度中心SCADA系统。

4.根据权利要求1所述的一种天然气管网巡检系统，其特征在于，所述云服务平台包括云服务器，所述云服务器包括云数据库、云存储器、地图及定位服务器。

5.根据权利要求1所述的一种天然气管网巡检系统，其特征在于，所述巡线车上设有定位装置和导航装置。

6.根据权利要求1所述的一种天然气管网巡检系统，其特征在于，所述巡线车上设有移动终端。

7.根据权利要求1所述的一种天然气管网巡检系统，其特征在于，所述现场巡检层和数据交互层通过移动通讯网络连接。

8.根据权利要求1所述的一种天然气管网巡检系统，其特征在于，所述数据交互层和操作管理层通过VPN隧道的方式连接。