CN115370970A - 管道站场点检的装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种管道站场点检的装置及系统。该装置包括：多个传感器，分别放置在管道站场的多个位置，被配置成采集管道站场的目标数据；边缘终端，与多个传感器通信，被配置成接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。本申请提供一种管道站场点检的装置，该装置将多个传感器和边缘终端结合，通过多个传感器采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

Description

管道站场点检的装置及系统

技术领域

本申请涉及油气管道智能感知技术领域，具体地涉及一种管道站场点检的装置及系统。

背景技术

传统的管道运行通过定期巡检来发现设备的运行异常，巡检主要依靠人眼观察设备脱漆、歪斜，漏油，依靠耳听发现设备异响。这些巡检主要依靠人的经验和责任心，每次的巡检质量差异性很大。单纯的依靠人工巡检，很难发现和定位故障，而且对故障的表述也更多的是人工感受，漏油大小，异响的情况无法做到定量，不方便专业人员远程技术支持。

近年来泵、压缩机等远程在线监测和诊断系统在新建站场已经得到应用，能够实时发现关键设备的运行异常。但是在线监测设备价格昂贵，需要重新布线安装，大量存量设备尚未安装在线监测设备。与此同时，阀门，旋风分离器、过滤器等静设备的管理仍然缺少监测方法和手段。近年来巡检过程中配备的含氧量测试仪，壁厚测试仪等都是单体设备，不支持与平板、手机等智能设备连接，数据无法快速导出，只能人工抄录，增加了人工工作量。站场设备的失效数据库还是依靠人工发现，手动录入数据库的方式建立，缺少全生命周期的劣化规律，只能分析结果，不知道发生发展的过程。因此，现有技术中，多数检测任务都是依靠人工，人工工作量较大，且准确度不高。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种管道站场点检的装置及系统，用以解决现有技术中点检效率低的问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种管道站场点检的装置，装置包括：

多个传感器，分别放置在管道站场的多个位置，被配置成采集管道站场的目标数据；

边缘终端，与多个传感器通信，被配置成接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。

在本申请实施例中，边缘终端包括位置采集模块，边缘终端还被配置成：

通过位置采集模块确定边缘终端的位置信息；

根据位置信息确定与位置信息对应的传感器类别；

根据传感器类别确定目标数据的类别。

在本申请实施例中，边缘终端还被配置成：

根据输入的选择指令，确定与选择指令对应的传感器类别；

根据传感器类别确定目标数据的类别。

在本申请实施例中，多个传感器包括视觉传感器，放置在管道站场的目标设备的附近，边缘终端被配置成：

接收视觉传感器采集的目标设备的图像数据；

根据图像数据确定目标设备的脱漆比例；

判断目标设备的脱漆比例是否超过预设比例；

在脱漆比例超过预设比例的情况下，显示第一报警信息。

在本申请实施例中，多个传感器包括声学传感器，放置在管道站场的目标设备的附近，边缘终端被配置成：

接收声学传感器采集的目标设备的噪声数据；

根据噪声数据确定声强和频谱；

判断声强和频谱是否超过预设值；

在声强和频谱超过预设值的情况下，显示第二报警信息。

在本申请实施例中，多个传感器包括接触式测厚传感器，放置在管道站场的目标设备的管壁上，边缘终端被配置成：

接收接触式测厚传感器采集的目标设备的壁厚数据；

判断目标设备的壁厚数据是否小于预设壁厚值；

在壁厚数据小于预设壁厚值的情况下，显示第三报警信息。

在本申请实施例中，多个传感器包括气体浓度传感器，放置在管道站场内，边缘终端被配置成：

接收气体浓度传感器采集的可燃气体和/或氧气浓度；

判断可燃气体和/或氧气浓度是否小于预设浓度；

在可燃气体和/或氧气浓度小于预设浓度的情况下，显示第四报警信息。

在本申请实施例中，边缘终端还与云服务器通信，被配置成将分析数据发送至云服务器。

本申请第二方面提供一种管道站场点检的系统，该系统包括：

根据上述的管道站场点检的装置；

云服务器，与装置通信，被配置成接收装置发送的分析数据并进行储存，以及与装置进行信息交互。

在本申请实施例中，云服务器包括设备失效数据库，被配置成存储管道站场的多个设备的历史数据，云服务器还被配置成：

接收装置发送的目标设备的历史数据查询指令；

在设备失效数据库中查找目标设备的历史数据；

根据目标设备的历史数据预测目标设备的失效概率；

在目标设备的失效概率大于预设概率时，发送提示采购信息至装置。

通过上述技术方案，通过多个传感器和边缘终端组成的装置，实现对管道站场的点检。其中，多个传感器分别放置在管道站场的多个位置，用于采集管道站场的目标数据；边缘终端与多个传感器通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。本申请提供一种管道站场点检的装置，该装置将多个传感器和边缘终端结合，通过多个传感器采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：

图1示意性示出了根据本申请一实施例的一种管道站场点检的装置的结构图；

图2示意性示出了根据本申请另一实施例的一种管道站场点检的装置的结构图；

图3示意性示出了根据本申请实施例的一种管道站场点检的系统的结构图；

图4示意性示出了根据本申请一具体实施例的一种管道站场点检系统的结构图。

附图标记说明

100 多个传感器 200 边缘终端

300 云服务器 101 视觉传感器

102 声学传感器 103 接触式测厚传感器

104 气体浓度传感器

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1示意性示出了根据本申请一实施例的一种管道站场点检的装置的结构图。如图1所示，本申请实施例提供一种管道站场点检的装置，该装置可以包括：

多个传感器100，分别放置在管道站场的多个位置，被配置成采集管道站场的目标数据；

边缘终端200，与多个传感器100通信，被配置成接收多个传感器100发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。

在本申请实施例中，提供了一种管道站场点检的装置，该装置可以包括多个传感器100和边缘终端200，其中边缘终端200与多个传感器100通信，通过多个传感器100采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

在本申请实施例中，多个传感器100用于采集管道站场的目标数据。目标数据指不同类型的传感器需要采集的不同类型的数据。多个传感器100可以包括但不限于：视觉传感器、声学传感器、气体浓度传感器和接触式测厚传感器。视觉传感器可以用于采集管道站场目标设备的图像数据；声学传感器可以用于采集管道站场的目标设备的噪声；气体浓度传感器可以用于采集管道站场的可燃气体和/或氧气浓度；接触时测厚传感器可以用于采集目标设备的壁厚。其中，目标设备指在管道站场中需要进行数据采集的设备，例如储罐、过滤器、分离器等。通过多个传感器100协同作用，实现从“看”、“听”、“嗅”、“触”等多个维度对管道站场以及设备进行检测，使得点检范围更加全面，准确度更高。

边缘终端200与多个传感器100通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。边缘终端200可以实现对多个传感器100的数据采集、显示与数据分析。在一个示例中，边缘终端200可以与多个传感器100通过有线连接进行通信；在另一个示例中，边缘终端200可以与多个传感器100通过无线连接进行通信，例如，边缘终端200可以通过蓝牙、WIFI或者自建无线通信等方式进行通信。在本申请实施例中，多个传感器100可以时分复用同一个接口。边缘终端200可以根据需求在多个传感器100之间进行切换和调取。在一个示例中，边缘终端200内置有传感器选择模块，可以按需求调用当前检测所需要的传感器。多个传感器100不需要全部在线，可以根据不同环境的需求，灵活配置。

在本申请实施例中，边缘终端200可以采用便携式移动终端，同时要满足油气等特殊场合环境要求的防爆要求，例如，边缘终端200可以包括但不限于防爆手机、平板或者专用移动终端等，且具有时间、位置和视频记录功能。边缘终端200具有多重功能，首先，边缘终端200可以根据位置，在填报巡检问题的时候，自动根据传感器检测结果、设备类型匹配故障模式，将故障模式拆解为标准化的最小可维修单元，与备品备件匹配，将所有问题描述标准化。其次，边缘终端200还具有实时查询台账的功能，能够显示设备历史维检修记录，根据感知数据计算的健康度，预测的下一次的维修时间和内容。最后，边缘终端200还可以具有流程审批功能，具备作业现场安全提示，现场审批功能。边缘终端200可以具有流程管理工具，能够根据现场位置指引现场巡检程序，按照当前巡检要求和设备特点定点推送巡检内容，按照管理规定的要求定时自动推送每日需要开展的工作。其中，边缘终端200的流程管理可以支持不同用户的审批，审批信息应是带时间和位置标记的。通过具有多功能的边缘终端，实现数据处理、流程管理等功能。同时边缘终端200还可以根据设备管理流程和管理要求，对各种设备运行故障提供标准化的描述选项模板。

通过上述技术方案，通过多个传感器和边缘终端组成的装置，实现对管道站场的点检。其中，多个传感器分别放置在管道站场的多个位置，用于采集管道站场的目标数据；边缘终端与多个传感器通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。本申请实施例提供一种管道站场点检的装置，该装置将多个传感器和边缘终端结合，通过多个传感器采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

在本申请实施例中，边缘终端200包括位置采集模块，边缘终端200还可以被配置成：

通过位置采集模块确定边缘终端的位置信息；

根据位置信息确定与位置信息对应的传感器类别；

根据传感器类别确定目标数据的类别。

具体地，位置采集模块为边缘终端200内置的位置传感器，用于实时采集边缘终端200的位置信息。通过边缘终端内置的位置传感器，实时检测到边缘终端的位置信息，以确定需要检测的目标设备，根据目标设备确定需要使用的传感器类别，从而获取对应的传感器的数据。例如，在操作人员走到储罐设备附近时，边缘终端200内置的位置传感器自动采集边缘终端200的位置信息，以确定需要检测的目标设备为储罐，同时，根据目标设备确定需要使用的传感器为视觉传感器并连接该传感器，从而获取堵塞等数据。在一个示例中，红外热像传感器需要通过有线的方式和边缘终端200进行连接。在另一个示例中，声学传感器可以通过无线方式和边缘终端200进行连接。例如，边缘终端200可以通过蓝牙、WIFI或者自建无线通信等方式和多个传感器进行连接。

在本申请实施例中，边缘终端200还可以被配置成：

根据输入的选择指令，确定与选择指令对应的传感器类别；

根据传感器类别确定目标数据的类别。

具体地，边缘终端200还可以通过输入的选择指令进行匹配相应的传感器。边缘终端200可以包括人机界面1，用于操作人员与计算机之间进行交互。操作人员通过边缘终端的人机界面1输入传感器选择指令，边缘终端根据输入的选择指令，确定与选择指令对应的传感器类别，完成传感器的连接。在一个示例中，当需要进行可燃气体/氧气检测时，操作人员通过边缘终端200的人机交互界面选择气体浓度传感器，边缘终端接收到选择指令后，连接气体浓度传感器进行采集和计算。

图2示意性示出了根据本申请另一实施例的一种管道站场点检的装置的结构图；如图2所示，在本申请实施例中，多个传感器100可以包括视觉传感器101，放置在管道站场的目标设备的附近，边缘终端200可以被配置成：

接收视觉传感器101采集的目标设备的图像数据；

根据图像数据确定目标设备的脱漆比例；

判断目标设备的脱漆比例是否超过预设比例；

在脱漆比例超过预设比例的情况下，显示第一报警信息。

具体地，视觉传感器101用于通过机器视觉识别设备的形变、歪斜等故障，记录并测量锈蚀、脱漆等外观改变的面积。在测量设备形变、歪斜等故障时，将视觉传感器101放置在设备的附近，使得视觉传感器101能够完整地检测到整个设备。视觉传感器101实时采集、检测目标设备的图像数据，视觉传感器101和边缘终端200可以通过无线的方式进行连接，边缘终端200接收视觉传感器101采集到的图像数据，并根据图像数据确定目标设备的脱漆比例，在目标设备的脱漆比例超过预设比例的情况下，显示第一报警信息。其中，预设比例为预设的设备正常工作允许的脱漆比例；第一报警信息为通过视觉传感器101检测后，在检测到的脱漆比例异常的情况下，边缘终端200发送的报警信息，通过边缘终端200的显示屏显示。在一个示例中，视觉传感器101可以为红外热像传感器，红外热像传感器可以测量设备的温度分布，实现静设备壁厚减薄、动设备局部过热的测量和诊断，红外热像传感器可以通过有线的方式和边缘终端连接。

在本申请实施例中，多个传感器100可以包括声学传感器102，放置在管道站场的目标设备的附近，边缘终端200可以被配置成：

接收声学传感器102采集的目标设备的噪声数据；

根据噪声数据确定声强和频谱；

判断声强和频谱是否超过预设值；

在声强和频谱超过预设值的情况下，显示第二报警信息。

具体地，声学传感器102用于接收声波、并显示出声音的振动图。声学传感器102可以包括高频声学传感器和中频声学传感器。其中，高频声学传感器的频响可达到60khz，能够采集高压泄漏的超声信号；中频声学传感器集中在20hz-20khz，能够记录泵等设备运行声音，根据检测不同的设备，选择对应的声学传感器。声学传感器102实时采集目标设备的噪声数据，声学传感器102和边缘终端200可以通过无线的方式进行连接，边缘终端200接收声学传感器102采集到的噪声数据，并对噪声数据进行计算得到声强和频谱，在目标设备的声强和频谱超过预设值的情况下，显示第二报警信息，利用智能算法实现早期故障预警。其中，目标设备为需要进行噪声检测的设备，预设值为预设的设备正常工作允许的噪声值，第二报警信息为通过声学传感器102检测后，在噪声数据异常的情况下，边缘终端200发送的报警信息，通过边缘终端200的显示屏显示。

在本申请实施例中，多个传感器100可以包括接触式测厚传感器103，放置在管道站场的目标设备的管壁上，边缘终端200可以被配置成：

接收接触式测厚传感器103采集的目标设备的壁厚数据；

判断目标设备的壁厚数据是否小于预设壁厚值；

在壁厚数据小于预设壁厚值的情况下，显示第三报警信息。

具体地，接触式测厚传感器103可以实现对壁厚的测量。接触式测厚传感器103可以通过直接贴在目标设备上进行数据采集。接触式测厚传感器103实时采集目标设备的壁厚数据，并且通过有线或无线的方式和边缘终端200连接，边缘终端200接收接触式测厚传感器103采集到的壁厚数据，并判断采集到的壁厚数据是否小于预设壁厚值，在壁厚数据小于预设壁厚值的情况下，显示第三报警信息。其中，目标设备为需要进行壁厚检测的设备，预设壁厚值为预设的设备正常工作允许的壁厚值，第三报警信息为通过接触式测厚传感器103检测后，在壁厚数据异常的情况下，边缘终端200发送的报警信息，通过边缘终端200的显示屏显示。在一个示例中，传感器还可以是接触式声发射传感器，可以进行阀门内漏、材料裂纹的检测，实现对微小泄漏的探测。在另一个示例中，传感器还可以是超声测厚传感器，通过超声测厚传感器实现预置点位的壁厚测量，评估壁厚减薄趋势。

在本申请实施例中，多个传感器100可以包括气体浓度传感器104，放置在管道站场内，边缘终端200可以被配置成：

接收气体浓度传感器104采集的可燃气体和/或氧气浓度；

判断可燃气体和/或氧气浓度是否小于预设浓度；

在可燃气体和/或氧气浓度小于预设浓度的情况下，显示第四报警信息。

具体地，气体浓度传感器104可以检测空气中可燃气体和/或氧气的浓度，实时评估作业现场的安全性。气体浓度传感器104实时采集作业环境中的可燃气体和/或氧气的浓度，并且通过无线的方式和边缘终端200连接，边缘终端200实时接收气体浓度传感器104采集到的可燃气体和/或氧气浓度，并判断可燃气体和/或氧气浓度是否小于预设浓度，在可燃气体和/或氧气浓度小于预设浓度的情况下，显示第四报警信息。其中，预设浓度为预设的设备正常工作允许的可燃气体和/或氧气浓度，第四报警信息为通过气体浓度传感器104检测后，在可燃气体和/或氧气浓度异常的情况下，边缘终端200发送的报警信息，通过边缘终端200的显示屏显示。在一个示例中，气体浓度传感器104可以为半导体气体浓度传感器，半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件电阻值发生变化而制成的。在另一个示例中，气体浓度传感器104可以为红外气体浓度传感器，红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。气体浓度传感器104本身具有报警功能，也可以通过自身的报警模块，根据危险性进行报警，保证工作人员的安全。

在本申请实施例中，边缘终端200还可以与云服务器通信，被配置成将分析数据发送至云服务器。

具体地，边缘终端200与云服务器采用无线+有线融合的通信模式，边缘终端200采用wifi、5G等无线方式接入网络，云服务器采用有线方式提供服务。边缘终端200接入网络后，利用边缘终端200的网络模块将多个传感器100的数据传到云服务器进行统一存储和多站场的数据的统一分析以及设备失效数据库的构建。其中，设备失效数据库是以设备最小可维修单元为基础建立，数据基于点检设备自动生成。边缘终端200和云服务器通信后，将分析数据发送至云服务器进行储存，其中，分析数据为经过边缘终端计算、处理过的数据。通过边缘终端200和云服务器的结合，实现数据的储存和云端管理功能。

通过上述技术方案，通过多个传感器和边缘终端组成的装置，实现对管道站场的点检。其中，多个传感器分别放置在管道站场的多个位置，用于采集管道站场的目标数据；边缘终端与多个传感器通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。本申请提供一种管道站场点检的装置，该装置将多个传感器和边缘终端结合，通过多个传感器采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

本申请实施例提供一种管道站场点检的系统，该系统可以包括：

根据上述的管道站场点检的装置；

云服务器，与装置通信，被配置成接收装置发送的分析数据并进行储存，以及与装置进行信息交互。

图3示意性示出了根据本申请实施例的一种管道站场点检的系统的结构图。如图3所示，在本申请实施例中，管道站场点检的装置可以包括多个传感器100和边缘终端200。管道站场点检的系统可以包括多个传感器100、边缘终端200和云服务器300。其中，边缘终端200分别与多个传感器100和云服务器300通信。

在本申请实施例中，多个传感器100用于采集管道站场的目标数据。目标数据指不同类型的传感器需要采集的不同类型的数据。多个传感器100可以包括但不限于：视觉传感器、声学传感器、气体浓度传感器和接触式测厚传感器。视觉传感器可以用于采集管道站场目标设备的图像数据；声学传感器可以用于采集管道站场的目标设备的噪声；气体浓度传感器可以用于采集管道站场的可燃气体和/或氧气浓度；接触时测厚传感器可以用于采集目标设备的壁厚。其中，目标设备指在管道站场中需要进行数据采集的设备，例如储罐、过滤器、分离器等。通过多个传感器100协同作用，实现从“视”、“听”、“嗅”、“触”等多个维度对管道站场以及设备进行检测，使得点检范围更加全面，准确度更高。

边缘终端200与多个传感器100通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。边缘终端200可以实现对多个传感器100的数据采集、显示与数据分析。在一个示例中，边缘终端200可以与多个传感器100通过有线连接进行通信；在另一个示例中，边缘终端200可以与多个传感器100通过无线连接进行通信，例如，边缘终端200可以通过蓝牙、WIFI或者自建无线通信等方式进行通信。在本申请实施例中，多个传感器100可以时分复用同一个接口。边缘终端200可以根据需求在多个传感器100之间进行切换和调取。在一个示例中，边缘终端200内置有传感器选择模块，可以按需求调用当前检测所需要的传感器。多个传感器100不需要全部在线，可以根据不同环境的需求，灵活配置。

边缘终端200可以采用便携式移动终端，同时要满足油气等特殊场合环境要求的防爆要求，例如，边缘终端200可以包括但不限于防爆手机、平板或者专用移动终端等，且具有时间、位置和视频记录功能。边缘终端200具有多重功能，首先，边缘终端200可以根据位置，在填报巡检问题的时候，自动根据传感器检测结果、设备类型匹配故障模式，将故障模式拆解为标准化的最小可维修单元，与备品备件匹配，所有问题描述标准化。其次，边缘终端200还具有实时查询台账的功能，能够显示设备历史维检修记录，根据感知数据计算的健康度，预测的下一次的维修时间和内容。最后，边缘终端200还可以具有流程审批功能，具备作业现场安全提示，现场审批功能。边缘终端200可以具有流程管理工具，能够根据现场位置指引现场巡检程序，按照当前巡检要求和设备特点定点推送巡检内容；按照管理规定的要求定时自动推送每日需要开展的工作。其中，边缘终端200的流程管理可以支持不同用户的审批，审批信息应是带时间和位置标记的。通过具有多功能的边缘终端，实现数据处理、流程管理等功能。同时边缘终端200还可以根据设备管理流程和管理要求，对各种设备运行故障提供标准化的描述选项模板。

云服务器300与边缘终端200采用无线加有线融合的通信模式，边缘终端200采用wifi、5G等无线方式接入网络，云服务器300采用有线方式提供服务。云服务器300可以具备用户管理功能，不同用户可以看到不同的工作内容。管理用户可以看到统计信息，包括设备健康数量，存在轻微故障设备，需维修设备，作业计划安排等内容。操作用户应能查询自己的工作计划。云服务器300还可以包括人机界面2，通过人机界面2可以查询、浏览、分析各边缘终端设备的数据，并将生成的巡检任务工单下发至各巡检终端。云服务器300内嵌设备失效数据库，设备失效数据库能够自动记录各设备的历史数据，根据历史点检收集的历史数据，统计分析获得设备失效概率和最佳运行维护时间。历史数据可以包括但不限于设备的投用时间、运行时间、维护保养记录和失效时间，统计各类设备的失效情况，自动计算不同类型、不同品牌、不同型号设备的平均无故障时间。根据设备存量，预测本运营周期内的设备失效概率，指导备品备件采购和储备。其中，设备失效数据库是基于边缘终端发送的分析数据统计生成的。且设备失效数据库是以设备最小可维修单元为基础建立的，数据是基于点检设备自动生成的。

在本申请实施例中，云服务器300可以包括设备失效数据库，被配置成存储管道站场的多个设备的历史数据，云服务器还被配置成：

接收装置发送的目标设备的历史数据查询指令；

在设备失效数据库中查找目标设备的历史数据；

根据目标设备的历史数据预测目标设备的失效概率；

在目标设备的失效概率大于预设概率时，发送提示采购信息至装置。

具体地，在现有技术中设备失效数据库是依靠人工发现，并且手动录入数据。缺少全生命周期的劣化规律，只能分析结果，不知道发生发展的过程。在本申请实施例中，云服务器300内可以包括设备失效数据库，该设备失效数据库可以自动记录各设备的历史数据，根据历史点检收集的历史数据，统计分析获得设备失效概率和最佳运行维护时间。历史数据可以包括但不限于设备的投用时间、运行时间、维护保养记录和失效时间，统计各类设备的失效情况，自动计算不同类型、不同品牌、不同型号设备的平均无故障时间。并根据设备存量，预测本运营周期内的设备失效概率，指导备品备件采购和储备。设备失效数据库是基于边缘终端上报数据，统计生成的，并且是以设备最小可维修单元为基础建立的，数据是基于点检设备自动生成的。其中，设备的维检修周期是基于设备失效数据库的预知性维修，点检作业计划是自动生成的清单，清单可以自动表明巡检重点和待维修设备及上次巡检存在参数异常的设备。在一个示例中，上述装置中的边缘终端200将目标设备的历史数据查询指令发送至云服务器300，云服务器300接收查询指令并在设备失效数据库内查询目标设备的历史数据，根据目标设备的历史数据来预测目标设备的失效概率，在目标设备的失效概率大于预设概率时，发送提示采购信息至上述装置。

通过上述技术方案，通过多个传感器和边缘终端组成的装置，实现对管道站场的点检。其中，多个传感器分别放置在管道站场的多个位置，用于采集管道站场的目标数据；边缘终端与多个传感器通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。本申请提供一种管道站场点检的装置，该装置将多个传感器和边缘终端结合，通过多个传感器采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

图4示意性示出了根据本申请一具体实施例的一种管道站场点检的系统的结构图。如图4所示，在一个具体实施例中，该结构可包括：

多个传感器，分别放置在管道站场的多个位置，用于采集管道站场的目标数据。多个传感器可以包括“视”“听”“嗅”“触”四个方面，其中，“视”相当于本申请中的视觉传感器，“听”相当于本申请中的声学传感器，“嗅”相当于本申请中的气体浓度传感器，“触”相当于本申请中的接触式测厚传感器。视觉传感器可以用于采集管道站场目标设备的图像数据；声学传感器可以用于采集管道站场的目标设备的噪声；气体浓度传感器可以用于采集管道站场的可燃气体和/或氧气浓度；接触时测厚传感器可以用于采集目标设备的壁厚。通过多个传感器协同作用，实现从“视”、“听”、“嗅”、“触”等多个维度对管道站场以及设备进行检测，使得点检范围更加全面，准确度更高。

边缘终端，与多个传感器通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。边缘终端可以采用便携式移动终端，同时要满足油气等特殊场合环境要求的防爆要求，例如，边缘终端可以包括但不限于防爆手机、平板或者专用移动终端等，且具有时间、位置和视频记录功能。同时，边缘终端可以包括人机界面1，巡检员可以通过人机界面1实现针对不同的设备调用不同的传感器的功能。

云服务器，与边缘终端采用无线加有线融合的通信模式，边缘终端采用wifi、5G等无线方式接入网络，云服务器采用有线方式提供服务。被配置成接收装置发送的分析数据并进行储存，以及与边缘终端进行信息交互。云服务器内具有应用模块，通过AI算法以及数字化流程使得点检结果准确度更高。云服务器的应用模块还可以包括人机界面2，人机界面2可以具有数据管理、变更管理、日程管理和签批管理等功能，巡检员可以通过人机界面2实现对设备的周期性管理。

通过上述技术方案，通过多个传感器和边缘终端组成的装置，实现对管道站场的点检。其中，多个传感器分别放置在管道站场的多个位置，用于采集管道站场的目标数据；边缘终端与多个传感器通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。本申请提供一种管道站场点检的装置，该装置将多个传感器和边缘终端结合，通过多个传感器采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

本申请实施例提供一种管道站场点检的方法，该方法应用于上述的管道站场点检的装置，该装置包括多个传感器和边缘终端，多个传感器分别放置在管道站场的多个位置，边缘终端与多个传感器通信，该方法包括：

通过多个传感器采集管道站场的目标数据；

通过边缘终端接收多个传感器发送的目标数据；

对目标数据进行处理以得到分析数据。

具体地，多个传感器用于采集管道站场的目标数据。目标数据指不同类型的传感器需要采集的不同类型的数据。多个传感器可以包括但不限于：视觉传感器、声学传感器、气体浓度传感器和接触式测厚传感器。视觉传感器可以用于采集管道站场目标设备的图像数据；声学传感器可以用于采集管道站场的目标设备的噪声；气体浓度传感器可以用于采集管道站场的可燃气体和/或氧气浓度；接触时测厚传感器可以用于采集目标设备的壁厚。多个传感器采集到目标数据后将目标数据发送至边缘终端，边缘终端会接收多个传感器发送的目标数据，边缘终端具有数据识别处理功能，能够对多个传感器发送的数据进行处理，以得到分析数据。其中，边缘终端和传感器采用有线连接进行通信或通过无线连接进行通信，例如，边缘终端可以通过蓝牙、WIFI或者自建无线通信等方式进行通信。

在本申请实施例中，边缘终端包括位置采集模块，该方法还包括：

通过位置采集模块确定边缘终端的位置信息，根据位置信息确定与位置信息对应的传感器类别，根据传感器类别确定目标数据的类别；或者

根据输入的选择指令，确定与选择指令对应的传感器类别，根据传感器类别确定目标数据的类别。

具体地，位置采集模块为边缘终端内置的位置传感器，用于实时采集边缘终端的位置信息。通过边缘终端内置的位置传感器，实时检测到边缘终端的位置信息，以确定需要检测的目标设备，根据目标设备确定需要使用的传感器类别，从而获取对应的传感器的数据。例如，在操作人员走到储罐设备附近时，边缘终端200内置的位置传感器自动采集边缘终端的位置信息，以确定需要检测的目标设备为储罐，同时，根据目标设备确定需要使用的传感器为视觉传感器并连接该传感器，从而获取堵塞等数据。

边缘终端还可以通过输入的选择指令进行匹配相应的传感器。边缘终端可以包括人机界面1，用于操作人员与计算机之间进行交互。操作人员通过边缘终端的人机界面1输入传感器选择指令，边缘终端根据输入的选择指令，确定与选择指令对应的传感器类别，完成传感器的连接。在一个示例中，当需要进行可燃气体/氧气检测时，操作人员通过边缘终端的人机交互界面选择气体浓度传感器，边缘终端接收到选择指令后，连接气体浓度传感器进行采集和计算。

在本申请实施例中，多个传感器包括视觉传感器，通过边缘终端接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据包括：

接收视觉传感器采集的目标设备的图像数据；

根据图像数据确定目标设备的脱漆比例；

判断目标设备的脱漆比例是否超过预设比例；

在脱漆比例超过预设比例的情况下，显示第一报警信息。

具体地，视觉传感器用于通过机器视觉识别设备的形变、歪斜等故障，记录并测量锈蚀、脱漆等外观改变的面积。在测量设备形变、歪斜等故障时，将视觉传感器放置在设备的附近，使得视觉传感器能够完整地检测到整个设备。视觉传感器实时采集、检测目标设备的图像数据，视觉传感器和边缘终端可以通过无线的方式进行连接，边缘终端接收视觉传感器采集到的图像数据，并根据图像数据确定目标设备的脱漆比例，在目标设备的脱漆比例超过预设比例的情况下，显示第一报警信息。其中，预设比例为预设的设备正常工作允许的脱漆比例；第一报警信息为通过视觉传感器检测后，在检测到的脱漆比例异常的情况下，边缘终端发送的报警信息，通过边缘终端的显示屏显示。在一个示例中，视觉传感器可以为红外热像传感器，红外热像传感器可以测量设备的温度分布，实现静设备壁厚减薄、动设备局部过热的测量和诊断，红外热像传感器可以通过有线的方式和边缘终端连接。

在本申请实施例中，多个传感器包括声学传感器，通过边缘终端接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据包括：

接收声学传感器采集的目标设备噪声数据；

根据噪声数据确定声强和频谱；

判断声强和频谱是否超过预设值；

在声强和频谱超过预设值的情况下，显示第二报警信息。

具体地，声学传感器用于接收声波、并显示出声音的振动图。声学传感器可以包括高频声学传感器和中频声学传感器。其中，高频声学传感器的频响可达到60khz，能够采集高压泄漏的超声信号；中频声学传感器集中在20hz-20khz，能够记录泵等设备运行声音，根据检测不同的设备，选择对应的声学传感器。声学传感器实时采集目标设备的噪声数据，声学传感器和边缘终端可以通过无线的方式进行连接，边缘终端接收声学传感器采集到的噪声数据，并对噪声数据进行计算得到声强和频谱，在目标设备的声强和频谱超过预设值的情况下，显示第二报警信息，利用智能算法实现早期故障预警。其中，目标设备为需要进行噪声检测的设备，预设值为预设的设备正常工作允许的噪声值，第二报警信息为通过声学传感器检测后，在噪声数据异常的情况下，边缘终端发送的报警信息，通过边缘终端的显示屏显示。

在本申请实施例中，多个传感器包括接触式测厚传感器，通过边缘终端接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据包括：

接收接触式测厚传感器采集的目标设备的壁厚数据；

判断壁厚数据是否小于预设壁厚值；

在壁厚数据小于预设壁厚值的情况下，显示第三报警信息。

具体地，接触式测厚传感器可以实现对壁厚的测量。接触式测厚传感器可以通过直接贴在目标设备上进行数据采集。接触式测厚传感器实时采集目标设备的壁厚数据，并且通过有线或无线的方式和边缘终端连接，边缘终端接收接触式测厚传感器采集到的壁厚数据，并判断采集到的壁厚数据是否小于预设壁厚值，在壁厚数据小于预设壁厚值的情况下，显示第三报警信息。其中，目标设备为需要进行壁厚检测的设备，预设壁厚值为预设的设备正常工作允许的壁厚值，第三报警信息为通过接触式测厚传感器检测后，在壁厚数据异常的情况下，边缘终端发送的报警信息，通过边缘终端的显示屏显示。在一个示例中，传感器还可以是接触式声发射传感器，可以进行阀门内漏、材料裂纹的检测，实现对微小泄漏的探测。在另一个示例中，传感器还可以是超声测厚传感器，通过超声测厚传感器实现预置点位的壁厚测量，评估壁厚减薄趋势。

在本申请实施例中，多个传感器包括气体浓度传感器，通过边缘终端接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据包括：

接收气体浓度传感器采集的目管道站场的可燃气体和/或氧气浓度；

判断可燃气体和/或氧气浓度是否超过预设浓度；

在可燃气体和/或氧气浓度超过预设浓度的情况下，显示第四报警信息。

具体地，气体浓度传感器可以检测空气中可燃气体和/或氧气的浓度，实时评估作业现场的安全性。气体浓度传感器实时采集作业环境中的可燃气体和/或氧气的浓度，并且通过无线的方式和边缘终端连接，边缘终端实时接收气体浓度传感器采集到的可燃气体和/或氧气浓度，并判断可燃气体和/或氧气浓度是否小于预设浓度，在可燃气体和/或氧气浓度小于预设浓度的情况下，显示第四报警信息。其中，预设浓度为预设的设备正常工作允许的可燃气体和/或氧气浓度，第四报警信息为通过气体浓度传感器检测后，在可燃气体和/或氧气浓度异常的情况下，边缘终端发送的报警信息，通过边缘终端的显示屏显示。在一个示例中，气体浓度传感器可以为半导体气体浓度传感器，半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件电阻值发生变化而制成的。在另一个示例中，气体浓度传感器可以为红外气体浓度传感器，红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。气体浓度传感器本身具有报警功能，也可以通过自身的报警模块，根据危险性进行报警，保证工作人员的安全。

本申请实施例提供一种管道站场点检的方法，该方法应用于上述的管道站场点检的系统，该系统包括管道站场点检的装置和云服务器，云服务器与该装置通信，该方法包括：

通过多个传感器采集管道站场的目标数据；

通过边缘终端接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据；

通过云服务器接收装置发送的分析数据并进行储存；

通过云服务器与该装置进行信息交互。

具体地，多个传感器放置在管道站场的多个位置，边缘终端通过有线连接或无线连接的方式和多个传感器连接进行通信。云服务器与边缘终端采用无线加有线融合的通信模式，边缘终端采用wifi、5G等无线方式接入网络，云服务器采用有线方式提供服务。多个传感器采集管道站场的目标数据并将目标数据发送至边缘终端，目标数据指不同类型的传感器需要采集的不同类型的数据。边缘终端接收传感器发送的目标数据，并对目标数据进行计算或处理，以得到分析数据，再将分析数据发送至云服务器。云服务器接收边缘终端发的分析数据，并将分析数据进行储存。同时，云服务器内有人机界面2，人机界面2可以查询、浏览、分析各边缘终端设备的数据，并将生成的巡检任务工单下发至各巡检终端，云服务器可通过人机界面2实现和边缘终端的信息交互。

在本申请实施例中，边缘终端还与云服务器通信，该方法还包括：

将分析数据发送至云服务器。

具体地，边缘终端与云服务器采用无线+有线融合的通信模式，边缘终端采用wifi、5G等无线方式接入网络，云服务器采用有线方式提供服务。边缘终端接入网络后，利用边缘终端的网络模块将多个传感器的数据传到云服务器进行统一存储和多站场的数据的统一分析以及设备失效数据库的构建。其中，设备失效数据库是以设备最小可维修单元为基础建立，数据基于点检设备自动生成。边缘终端和云服务器通信后，将分析数据发送至云服务器进行储存，其中，分析数据为经过边缘终端计算、处理过的数据。通过边缘终端和云服务器的结合，实现数据的储存和云端管理功能。

通过上述技术方案，通过多个传感器和边缘终端组成的装置，实现对管道站场的点检。其中，多个传感器分别放置在管道站场的多个位置，用于采集管道站场的目标数据；边缘终端与多个传感器通信，用于接收多个传感器发送的目标数据，并对目标数据进行处理以得到分析数据。本申请提供一种管道站场点检的装置，该装置将多个传感器和边缘终端结合，通过多个传感器采集管道站场的目标数据，通过边缘终端对目标数据进行处理，从而代替人的观察，实现人员巡检的增强以及设备的定量化和智能化管理，使得管道站场的点检效率和准确性更高。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种管道站场点检的装置，其特征在于，所述装置包括：

多个传感器，分别放置在管道站场的多个位置，被配置成采集所述管道站场的目标数据；

边缘终端，与所述多个传感器通信，被配置成接收所述多个传感器发送的目标数据，并对所述目标数据进行处理以得到分析数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述边缘终端包括位置采集模块，所述边缘终端还被配置成：

通过所述位置采集模块确定所述边缘终端的位置信息；

根据所述位置信息确定与所述位置信息对应的传感器类别；

根据所述传感器类别确定所述目标数据的类别。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述边缘终端还被配置成：

根据输入的选择指令，确定与所述选择指令对应的传感器类别；

根据所述传感器类别确定所述目标数据的类别。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个传感器包括视觉传感器，放置在所述管道站场的目标设备的附近，所述边缘终端被配置成：

接收所述视觉传感器采集的所述目标设备的图像数据；

根据所述图像数据确定所述目标设备的脱漆比例；

判断所述目标设备的脱漆比例是否超过预设比例；

在所述脱漆比例超过所述预设比例的情况下，显示第一报警信息。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个传感器包括声学传感器，放置在所述管道站场的目标设备的附近，所述边缘终端被配置成：

接收所述声学传感器采集的所述目标设备的噪声数据；

根据所述噪声数据确定声强和频谱；

判断所述声强和频谱是否超过预设值；

在所述声强和频谱超过所述预设值的情况下，显示第二报警信息。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个传感器包括接触式测厚传感器，放置在所述管道站场的目标设备的管壁上，所述边缘终端被配置成：

接收所述接触式测厚传感器采集的所述目标设备的壁厚数据；

判断所述目标设备的壁厚数据是否小于预设壁厚值；

在所述壁厚数据小于所述预设壁厚值的情况下，显示第三报警信息。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个传感器包括气体浓度传感器，放置在所述管道站场内，所述边缘终端被配置成：

接收所述气体浓度传感器采集的所述可燃气体和/或所述氧气浓度；

判断所述可燃气体和/或氧气浓度是否小于预设浓度；

在所述可燃气体和/或氧气浓度小于所述预设浓度的情况下，显示第四报警信息。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述边缘终端还与云服务器通信，被配置成将所述分析数据发送至所述云服务器。

9.一种管道站场点检的系统，其特征在于，所述系统包括：

根据权利要求1至7中任一项所述的管道站场点检的装置；

云服务器，与所述装置通信，被配置成接收所述装置发送的分析数据并进行储存，以及与所述装置进行信息交互。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述云服务器包括设备失效数据库，被配置成存储管道站场的多个设备的历史数据，所述云服务器还被配置成：

接收所述装置发送的目标设备的历史数据查询指令；

在所述设备失效数据库中查找所述目标设备的历史数据；

根据所述目标设备的历史数据预测所述目标设备的失效概率；

在所述目标设备的失效概率大于预设概率时，发送提示采购信息至所述装置。

Images