GIS、网格化设备巡检管理系统在燃气行业的应用

    一．项目背景 

    在燃气企业中，输配、管网、抄表管理是业务正常开展的基础和有力保障，而输配工作更是运行在大量管网、阀门、调压器等等设施的基础上的，因此，时刻掌握设施的运行状态、保证设施的正常工作对于业务的正常开展，对广大百姓，企业的日常用气起着至关重要的作用。
 
    由于目前上海某燃气企业输配管理所依托3000多公里地下管网、完备的输配设施及SCADA调度监控系统，保障了为所有客户提供可靠的天然气供应服务，并能在发生应急情况下具有较强的供气保障手段和能力。其中SCADA系统对部分设备作到了实时监测，但同时还有大量的设备没有纳入SCADA系统的管理中，对SCADA系统的工作情况也需要定期的查看与管理，因此人工设备巡检也是保证设施正常稳定运行的重要措施。
 
    设施的人工巡检工作主要是指专门的工作人员定期对上海某地区的输配设施进行巡查，在现场通过对设施的检查，和对部分设施的数据的查看、纪录从而掌握系统的运行状况和使用情况。目前输配管理所的设施巡检是安排人员根据任务安排对设施检查后，将设施情况和相关数据记录在相关的卡片表格上供查看和纪录。因为该地区设施数量巨大，巡检工作任务重，巡检数据多，这样的管理方式无法很好的得到客观的巡检工作到位率和巡检时间，因而不能对巡检质量进行客观评价；而且设施状况和相关数据要用纸笔记录，记录的分析汇总十分困难，需要手工将数据输入计算机，再进行人工的分析和处理，耗时耗力，无法准确方便实时的掌握设施的运转记录。 

    二．系统概述 

    1．系统原理 

    最近实施的GREAT网络版电子设备巡检系统可以很好地解决现有巡检管理工作中的一些不便与不足，大大提高管理的质量和效率。GREAT电子设备巡检系统不同于传统的电子巡检系统，除了可以通过提供巡检的实施时间，对巡检质量进行考评，保证巡检工作的正常开展。还提供了对设备运行状态的记录和设备运行数据的输入，从而可以方便的将数据下载到电脑，由管理软件自动来分析和处理。并且针对系统管理区域广，设备数量多的特点，创新地引入了GIS（地理信息系统）模块，实现对设备的定位和地域性的管理，为管理者提供科学的管理依据。
 
    2．系统组成 

    在每个需要巡检采集数据的调压器场所安装一个对应的感应式的信息点；配置若干手执式数据采集器（数据输入项用户可以自行定义下载；事件可以用户自行定义下载）供工作人员采集数据用；特殊定制的系统管理软件等必备巡检设施 

    3．功能介绍 

    系统的核心的是管理软件，软件具体分为数据下载，数据报表查询，统计分析，设备地图管理等主要功能模块。提供以巡检日期，站点，模板，巡检人，设备类型等方式进行检索，生成多种报表；提供指定时间段内，或站点、设备类型、模板的巡检情况统计报表，可以对设备的运行状态进行分析和统计。运用GIS（地理信息系统）技术，以该地区地图为基础，准确地标注出需巡检管理的相关设备的位置，从而方便的进行定位查询与管理 

    三．解决方案 

    GREAT燃气行业巡检管理系统一期主要是对上海某地区输配所2083个中、高调压站进行巡检管理，调压站全部为无人值守，分布在该整个地区，下属三个分站分三个区域进行巡检。三个分站都需要设置数据下载点，其中一个分站与管理中心有网络连接，三个站点的巡检数据需要集中到管理中心，并将巡检数据在公司内部发布，供各管理部门使用。整个解决方案以Ti感应式电子标签，手持式带键盘、液晶屏数据采集器，远程电话线数据下载器，网络化的系统管理软件为核心。 

    在现场电子标签部分，考虑到设备（调压器和阀门）基本都处在室外，环境比较恶劣，所以选用了环境适用性较强的Ti感应式电子标签，而没有选用成本较低的EM感应式电子标签。移动数据采集器带有全数字键盘、功能键和液晶屏，可以方便的输入，记录数据。将数据库统一安装在管理中心的服务器上，使系统覆盖该整个地区，涉及三个管理分站。公司的各管理部门可以选择用安装客户端的方式，或直接用网页浏览器对巡检数据，设备的数据进行查询和管理。 

    在GIS部分，以该地区的道路，地形图为基础，通过对调压器的实地GPS定位将设备位置标注在地图上，通过GIS模块里可以对设备进行空间分析。 

    系统通过电子标签实现了对设备的识别，对每次巡检实施时间的记录，可以方便地考核设备的巡检质量；对巡检中采集的设备数据和状态，由系统管理软件进行自动的分析和处理，可以方便的掌握设备的运行状态；结合电子标签和GIS模块，可以方便的实现对设备的台帐管理。
系统管理人员在管理软件中将所有调压器按区域分布编制为若干个样板，针对样板制订每月的巡检计划，并将该巡检计划同步到手持式数据采集器上，巡检人员可以随时查看计划。 

    巡检人员携带手持式数据采集器按计划开展巡检，到达指定设备后先读取设备的电子标签，采集器会自动显示该设备的名称，并自动进入数据输入和事件选择界面，巡检人员根据设备的状态，完成数据和时间的输入，完成后在读取电子标签。这样一条包括巡检时间，停留时间，设备数据和状态的完整巡检记录被记录在采集器中。巡检人员回到站点，将数据上传到服务器，系统管理软件自动对数据进行分析，生成各类报表，各管理部门可以以网页的方式实时查看数据。 

    该系统自投入使用以来，取得了不错的效果，具体而言： 

    （1）客观掌握数据采集的时刻、用时，质量，确保数据采集的正常进行。 

    （2）采集的数据和设备的事件、状态一次输入，自动处理数据，直接生成报表，并提供一定的自动统计分析功能，对设备的运转情况准确掌握，提高工作效率，大大降低工作量。 

    （3）通过系统管理软件建立了该地区的阀门、调压器相关资料的数据库，做到物，帐，图一致。 

    （4）通过GIS系统实现对调压器的准确定位，对设备的分布统计。
 
    四．结语
 
    该系统的成功实施以超越了传统意义上的巡检系统，已覆盖到物流，抄表，设备管理等方面的功能，这也是目前巡检市场的趋势之一，即与其他系统功能的互相交叉与侵蚀，这在行业用户的解决方案中尤其普遍。该系统应用了大量新技术，包括多种网络技术、GIS、电子标签技术，此项目的成功实施可复制到其他行业，如自来水，电力输送，电信，铁路，石化，油田，煤矿等需要科学的定时定点定人管理的行业部门。