./石油管道智能巡檢APP系統的設計與實現目錄TOC\o"1-3"\h\u一.方案概述2二.需求分析4三.系統設計54.1系統總體設計5系統設計原則5系統結構設計6系統工作原理64.2系統功能模塊7移動巡檢APP端7系統管理PC端7一.方案概述本方案提出了以地理信息系統GIS為基礎,以手機移動端APP進行移動巡檢,在輸油管線的空間數據采集和輸油管線巡檢等工作中,解決輸油管線空間數據信息的采集、更新〔地圖修正問題和日常檢修維護問題。輸油管線的日常檢修工作是石油管道運輸領域的難點。巡檢工作需要對自然環境的變化對管線造成的損壞,人為的對管道的破壞,設備老化情況,附屬設備運行情況等進行巡查。如何在事故發生前對事故防范于未然,則需要派出巡檢人員實地巡查,而面對跨境大,線路長的輸油管道,如何提高巡查效率,最大程度的節約人力物力資源,輔助以高效的工具就尤為重要。本方案以手機APP為終端,與全球定位系統GPS與GIS直接結合,在巡檢的同時還完成石油輸送空間資源的普查和日常管理,將石油管線所有空間資源以最直觀的方式體現在地圖信息上,支持的多種查詢方式,使管理者更加準確、高效、全面的了解石油管線的詳細資料,對于網絡規劃和網絡優化以及管線預警,應急資源調度等工作效率提高,起到了至關重要的作用。二.需求分析石油管道管控的最終目標是降低成本、提高工作效率以及服務水平,這需要企業能夠及時、準確、全面的掌握各條管道線路的詳細信息。在日常巡檢工作的同時完成管線資產的清查管理,實現在網設備的全生命周期管理,實現帳目與實物一致,對石油傳輸實現實時綜合信息的掌握。石油管道智能巡檢系統的構建目標是通過油氣管道智能巡檢開發,實現對石油管道的巡檢的實時,快捷,準確的巡檢,從而使得巡檢的效率提高。因此,石油管道智能巡檢系統需要實現的功能為：①準確的定位移動,確保信息準確全面。對于石油管道巡檢人員的當前位置進行準確的定位,另外實現了對于地圖中的石油管道,設備等的信息實現全面的雙向的查詢；②對于石油管道日常的巡檢計劃以及巡檢人員能夠方便管理。③石油管道智能巡檢系統能夠實現對于信息的實時的傳輸,及時迅速的響應預警。巡檢人員對現場進行拍照、位置上傳、問題記錄等數據采集,向數據中心的服務器進行實時的傳輸,同時,數據中心能夠對巡檢數據進行及時的處理。④石油管道智能巡檢系統的安全性要求。石油管道系統應該滿足實用性與先進性的要求,能夠盡可能確保運行的可靠安全。通過登錄時身份驗證和不同用戶設置不同訪問權限的方式,保證系統的運行安全。對系統全部數據進行加密處理,通過遠程數據庫備份數據中心的數據,從而確保數據的安全以及系統的可靠穩定。三.系統設計3.1系統總體設計3.1.1系統設計原則石油管道智能巡檢系統的設計要對野外的惡劣的工作環境進行充分的考慮,同時,充分結合GIS龐大的數據優勢,基于此,石油管道智能巡檢系統的設計需要滿足以下的原則：①石油管道巡檢系統要滿足實效性的要求。巡檢過程中,巡檢人員使用的移動手機APP端能夠對于巡檢人員進行實時的準確的定位,一旦填報完畢巡檢的結果,那么可以及時的把數據傳回,供給數據中心的人員進行查看,從而能夠對油氣管道突發的惡劣的事件進行應對等。②石油管道智能巡檢系統滿足可擴展性的要求。基于面向對象的設計理念,對于各個功能模塊以及數據模塊通過分層架構的技術進行開發,并且,利用接口實現了各層之間的交互,最終實現了對于數據以及業務邏輯的整體的開發。③石油管道智能巡檢系統要具有良好的開放性。系統保證與外界信息的溝通,提高一系列開發用戶接口。④石油管道智能巡檢系統要具有高安全性。安全性是系統持續運行的保證,系統可以從用戶的訪問權限、安全訪問控制、數據備份、惡意攻擊等方面都要考慮。通過身份認證的方式進行權限的管理,對于各個用戶角色進行嚴格的劃分,從而確保系統使用的安全性。巡檢人員登錄系統之后,才能查詢工單,同時完成巡檢任務。對于巡檢的結果數據以及工單的信息,數據中心的用戶能夠進行查詢與分析；對于系統的用戶,只有系統的管理人員才能進行添加以及用戶角色與權限的設置；對于數據庫的操作,比如數據的增減,修改等操作,只有系統數據庫管理人員進行操作,同時,必須對于數據庫進行備份。⑤石油管道智能巡檢系統具有簡易性。石油管道智能巡檢系統操作簡易,功能簡單明了,系統操作流程簡單,運行效率高,不需要通過特殊的培訓,就能夠讓操作人員進行應用。3.1.2系統結構設計石油管道智能巡檢系統基于系統的設計的原則以及系統的需求的分析,可以將其體系結構分成管理PC端、移動APP端兩部分。對于底層而言,涵蓋了石油管道基礎的GIS數據,巡檢的結果記錄數據,系統的管理數據庫集合等數據。石油管道智能巡檢系統集成了手機APP、GPS定位終端、照相機的功能。全面滿足用戶在數據采集、定位、現場勘察、巡檢管理、信息發布、任務指令等方面的需求。移動APP端可同時完成巡檢工作任務,資產清查工作任務和資源空間數據采集任務,并將所有的采集數據發送到后臺計算機系統處理,同時管理人員也可以通過手機端查看巡檢信息和報警信息。3.1.3系統工作原理1、初始化：首先要建立巡線系統的基礎數據庫,可以從線路管理系統中獲得。為了實現智能化,還需要采集所有設備地理位置的座標。這個過程需要巡檢員使用手機APP沿石油管道線路走到每一個設備前,查詢當前設備的資料,GPS模塊就自動獲得當前位置的坐標。并可通過終端直接拍攝設備圖片,做為信息立體化表現。手機APP可以獲取后臺數據,與后臺核實設備情況,更加方便準確詳細的了解到整個石油輸送管道線路的整體資料,并在地圖信息上體現。整個初始化過程簡單,只需巡檢員從頭到尾巡查一遍,系統就將獲得所有設備的GPS地理位置數據,設備詳細資料和圖像信息。2、日常巡查：每次工作前巡檢員會先得到系統傳達的巡檢工單。當巡檢人員手持終端到達所需檢查的地點后,需保持APP開啟狀態,定位巡檢員當前位置與當前設備,巡檢員可以根據當前設備實際情況進行文字、語音、視頻、圖片、位置等信息的上傳,后臺及管理人員端可查看設備上報情況。同時可設置巡檢員線路巡檢圍欄范圍,當巡檢員定位不在圍欄內時,進行離崗報警。同時,管理人員也可以通過管理手機端實時接收到巡檢信息和報警信息。3、強化管理：管理人員可以預先設置任務單,安排每日的巡查任務、順序、工作量、路線等。當巡線人員工作中,系統根據任務單或預定設置自動提示巡線員下一個巡查點。同時控制中心可隨時監測巡線員的工作進度和巡查情況。后臺管理可管理巡檢人員信息,并進行巡檢排班。巡檢人員可以通過APP進行考勤簽到,以供后臺統計考勤數據。3.2系統功能模塊3.2.1移動巡檢APP端進行石油管道智能巡檢APP登錄時,應該通過相應的賬號以及密碼進行系統的登錄。對于賬號以及初始密碼來說,是系統的管理人員下發給巡檢人員的,同時,對于用戶的角色,權限等的信息,由系統的管理人員進行分配。巡檢人員賬號登錄APP可以遠程考勤簽到、查看巡檢工單,填寫管道的缺陷數據以及上傳管道的缺陷數據等。管理人員賬號登錄APP可以遠程考勤簽到、查看巡檢工單完成情況、管道數據、報警信息、巡檢人員工作情況等。圖3.1管道巡檢管理功能流程示意圖3.2.2系統管理PC端石油管道智能巡檢系統PC端功能主要包括系統設置管理、設備資源管理、實時位置跟蹤管理、巡檢排班及考核管理、巡檢現場拍照取證、故障維修管理、公告通知管理、考勤管理、報表統計等功能模塊。1、系統設置管理系統設置包括系統用戶管理即巡檢員、管理員等不同角色權限人員的管理,角色權限管理等基礎信息的管理維護。圖3.2系統用戶管理功能示意圖2、設備資源管理可將企業設備資源的基礎信息錄入系統,在電子地圖上真實、直觀的顯示設備資源的分布情況,可對遷改的設備位置進行修改、標注。加強管理層及基層人員對設備的管理,并且巡檢人員可以按照設備分布情況進行巡檢,大大提高了工作效率。3、實時位置跟蹤管理通過GPS衛星實時定位,在電子地圖上準確標注出巡檢人員的當前位置、行走速度以及軌跡等,遇到突發事件時方便調度、派遣,達到人員集中管理的目的,支持單人或多人同時監控,當現場發生了緊急狀況領導可以派遣距離報警信號近的人員前去增援。4、巡檢排班及考核管理〔1制定巡檢計劃分周期性任務和臨時性任務,周期性任務主要是針對日常安全巡檢,可根據不同的工作要求制定不同的周期及排班計劃；臨時性任務主要是針對突發緊急事件臨時下發的任務〔如雪天、風暴、高溫、事故等；排班靈活性高,能夠適應各種不同的排班情況。制定巡檢周期任務,給巡檢人員分配相應的巡檢任務,包括巡檢人員、巡檢時間、巡檢設備部位、統一檢查內容及標準檢查方式〔如管線進出口壓力、溫度、油位、異音、振動、磨損、松弛等、設備正常參考值等。也可針對緊急情況臨時指定巡檢任務,方便領導靈活進行排班。〔2巡檢考核統計在電子地圖上直觀顯示巡檢人員巡檢到位情況,自動進行分析、考核、統計,并生成明細報表及匯總報表,方便不同的考核管理,為日常管理工作提供可靠依據。同時極大的方便了領導的工作,只需查看報表即可了解巡檢人員的工作完成情況。5、巡檢現場拍照取證巡檢人員可以通過手機APP進行巡檢情況的上傳。通過巡檢人員回傳現場的圖像、視頻以及位置、時間信息,可以使得管理者有效了解現場巡檢的具體狀況,可對現場進行合理的指導工作,提高巡檢工作的管理效率,并且根據反饋的信息可以應用到各個層面〔如設備分布,隱患記錄、維修管理等。6、故障維修管理對設備隱患、故障制定固定的維修工單,分計劃維修工單和臨時維修工單。監控中心的管理者可通過查看上報的現場設備隱患圖像,對緊急事件下發臨時維修工單,也可由巡檢人員現場直接創建維修工單上報。同時系統可以對維修工單進行維修記錄登記,記錄不同的維修狀態信息,為日后維修做有力的參考依據。7、公告通知管理管理者隨時分級下發公司的通知公告信息,手機端可隨時接收通知公告,并且自動提醒,讓員工第一時間知道領導的工作安