油田巡检系统技术方案

油田巡检系统
北京争上游科技有限公司
2010年3月
目录
第1章方案概述 (2)
第2章需求分析 (3)
1、建设目标 (3)
2、功能需求 (3)
第3章建设方案 (7)
1、总体设计 (7)
2、应用实现 (7)
4、系统安全设计 (13)
第4章方案总结 (13)
第5章软硬件技术配置清单 (14)
第1章方案概述
综合GPS线路巡检系统是利用GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、GPRS通用分组无线服务技术（CDMA、McWiLL等），对广域或区域的各类线路和设备，对所辖区域公共设施进行巡逻和检查，以保证线路、设备、设施的正常可靠运行。

系统以 PDA-GPS 系统为终端，配合带有矢量化电子地图的巡检数据采集软件和后台处理软件,解决线路管网等设备信息及其空间数据信息的采集、更新（地图修正）问题和日常检
修维护问题，为石油信息化建设提供指导性解决方案，使用单位通过使用本系统实现对目标对象数字化、可视化、实时化管理，切实的提高了紧急故障处理的能力和协调水平，保障线路管网区域的安全稳定可靠的生产运行。

第2章需求分析
1、建设目标
系统主要实现巡检工作电子化、信息化、智能化，最大程度提高工作效率，保证线路管网设备的高效率、低故障率安全运行。

实现规范化的无纸化办公，彻底摆脱容易出错且不易保存的纸介质记录方式，有效降低人为因素带来的漏检或错检问题。

实现对巡检人员的考核，有效地解决人工巡线的到位问题。

实现开放式系统设计，可与其他系统共享信息资源。

2、功能需求
系统功能
线路安排
数据记录、上报
工作状态监督
数据汇总
资料上传、下载
PDA端功能需求
设置登录界面，设置登录权限，非权限人员不能非法使用、能够提供多种身份验证方式，如手机号绑定，ISMI号绑定，登录名密码控制，指纹识别，头像识别等。

操作人员登录后，实时上报后台登录人员信息，包括名字、单位、工号、操作权限；
可以自定义工作内容，并设置按键或选项（如巡线工作，检测工作等）；选取不同的工作内容进入不同的界面；支持从服务器上获取已定义好的工作内容。

或者按用户名区分工作内容，在后台可以对该用户分配工作权限。

支持实时事件上报功能，可以实时的对事件进行上报，能把事件的分为几个紧急程度（紧急、一般）进行上报，事件内容可以预先设定或自定义，可以附带照片（3到6张）。

可以自动生成每天的工作记录，上传到服务器。

对于位置在室内的设备，采用取最后一个定位正常位置，在PDA上列出该室内的所有设备，进行设备巡视和数据填写。

数据填写方式可以
手动选择。

实现实时定位并上传GPS数据，支持历史轨迹查询，上传报文格式与后台软件相匹配；该定位功能并不要求用户登录，在终端开机状态即可实时定位；在手持端显示GPS时间，用于时间校对；
支持指令接受功能，可以接收从平台下发的调度消息（预设或自定义，如停止任务，转向等），对该调度指令能进行反馈。

接收中心下发任务单信息，以文本形式显示，并可确认已经收到信息回复给中心管理；可以接收服务器下发的工作计划，能够按照工作计划与已完成工作进行对比，查找疏漏。

查询GPS数据可自动显示GPS位置信息（经纬度等）；
图像大小适合于通过GPRS数传技术传输，并且满足一定分辨率的要求；
支持通信功能，能够通话或接发短信。

可以对手持端的通信进行限制，使之只能作为特定使用（拨打设定的电话或发送短信；只能接电话或接受短信；支持自定义使用方式）。

通过SIM卡限制通信功能。

可进行号码限制。

（不通过SIM功能的话，是否可以通过GPRS实现短消息和语音通话）
可以显示通信状态和信号强度；
支持数据存储选择，可以选择本地存储或实时上传。

在通信信号不好的情况下存储在本地，通信信号好时提示是否上传或自动上传进行选择（提示上传或自动上传要求能够进行选择设置，默认自动上传）。

可对数据上传时间进行相应的设置。

上传后，后台检查数据包，给予回复。

实时短信息提示，提示“短消息”不阅读，不能进行其它操作，阅
读后自动回复状态（针对紧急信息）；
配合PDA硬件，能够识别信息钮，自动读取信息钮信息。

支持对地图及数据操作, 可以通过系统将数据下载到手持端。

能够显示当前所在位置地图以及地图上信息点，保持与监控端的地图一致。

能够对电子地图中的信息点进行编辑（如添加、删除、修改、查询），同时把编辑后的数据上传到数据库。

对空间数据的查询包括单个具体信息点的属性查询和根据条件查找的条件查询。

能够实现查询结构的文本输出、查询到实体元素的定位、高亮显示等。

能够实现查询输入地物名称以及一定区域范围内所含地物的名称。

能够实现对地图的一些基本显示功能，如地图的放大、缩小、漫游等，支持多比例尺地图显示。

对电子地图上同一位置的多个信息点能够区别显示。

实现地名定位功能，根据用户输入的地名，实现地图自动跳转，并高亮显示该地名。

实现用户输入坐标和当前GPS坐标定位的功能。

可以根据用户输入的坐标实现坐标定位，也可以根据GPS接收到的当前坐标，在地图上显示客户的当前位置。

导航功能：手持端按服务器设定好的路线进行导航，能进行偏航报警。

可以显示巡线轨迹及导航线路。

PDA 联机下载当前的设备巡检任务
巡检人员携带 PDA到现场
PDA定位并识别巡检设备，显示相应的设备巡查卡
巡检人员根据巡检情况在 PDA上填写巡查卡
巡检结束后,PDA联机上传全部巡检记录
第3章建设方案
1、总体设计
平台进行功能化子系统设计，要求系统采取子系统松耦合的建设思路，使各逻辑模块之间的依赖性降低，便于系统建设紧跟业务的发展，便于横向的逻辑扩展。

建立流程引擎技术，实现各专业具体工作流程与管理流程的统一支撑，流程允许多样化，实现管理的统一。

在深化发展阶段，配合部署的告警自动发现设备，提供相应的数据接口，实现告警数据采集与分析，实现物理告警与逻辑告警管理。

对于设备信息和缺陷库，建立一个统一的数据字典，对于不同行业进行规范化管理。

对于参数的设置，使用配置文件来实现，可以由平台对所选手持端设备进行下发。

2、应用实现
2.1、应用软件设计
一、计划任务模块：可选择按天、周、月、季、年制定计划。

可按单位生成日常巡检计划或根据突发事件生成现场盯防计划（临时计划）。

并可按任务要求指定各类周期、并可设置具体时间段等。

二、统计报表模块：能够定制每条线路和人员的作业计划，和实际的巡线过程进行比较，通过查询数据导出相关的考核报表，并回放巡线的轨迹。

支持数据多种保存方式，能将各主要数据列表另存为EXCEL文档（或其他格式）或打印出来。

支持用户自定义统计数据，可以按照用户需求选取统计的数据。

三、设备管理模块：
管线基础信息：管线的各种管理信息的修改、添加、删除、查询，在地图上进行标注；管线的本身基础信息的编辑（如材质，厚度等），添加、删除、修改、查询。

巡检设备管理：将巡线中的人员和硬件设备关联起来，系统能够把在实时监控中传回来的硬件号解析成巡线的人员。

可以对巡检设备进行添加、删除、修改、查询；对巡线人员和硬件设备的关联进行修改。

四、巡查管理模块：
人员监控管理：
实时显示巡线员当前的位置情况；显示巡线员当前位置周围的地形地貌；对巡线员的的显示进行过滤，可以只监控特定的几个巡视员；自动判断巡线员有没有在工作时间内离开计划中的巡视区域；当发生巡线员离开工作区域或者手机关机等异常情况，系统能自动将这种情况记录下来并提醒巡视所管理人员。

巡线轨迹显示：
可以在任意时刻查看指定巡线员的巡线轨迹，并且自动记录下巡线员的行走距离，在线时间等
调度指挥：
可以点击地图上的巡视人员，直接给巡视人员发短信打电话，从而实现对巡视人员的调度指挥。

巡检任务管理：
给巡视人员指定巡视的区域、巡视日期，并提供动态调整工具。

服务器按照指定规则和法定节假日自动生成每天的巡线任务。

五、巡检办公模块：
实时业务处理：
能实时接收巡线员上报的事件，并查看随事件上报的图片和对事件发生位置进行定位。

上报事件后，系统能按照事件的紧急程度上报到相应部门。

按照事件的不同，把事件转发给不同的检修部门进行检修处理。

提供离线提醒功能。

提供事件权限过滤功能，不同职能科室只能看见与自己有关的事件。

能通过上报的事件，快速打印事件情况说明单，包括照片和事件的地理位置简图，方便抢修人员对照说明单进行抢修。

自动生成巡线日志：
能记录巡线人员上报的事件以及事件处理的整个情况，自动生成巡线工作日志。

日志查询统计：
可以根据查询和统计条件类别进行操作。

可以按照时间、巡线人员、上报事件种类的不同对巡线日志进行查询统计。

日志文档管理：
根据事件、时间和处理结果等分类可以生成日志和文档。

还可以打印月度巡视日志、年度巡视日志。

六、地图功能模块：
数据更新
系统提供工具，把空间数据库中的地形图、管网等信息下载到智能手机、PDA等手持设备中。

通过增加扩展卡，手持设备可以容纳全网的数据量。

地图浏览
在地图上上显示各种市政设施设备的地理分布情况。

并且显示沿路的地名、建筑物、河流、绿地、铁路、道路。

长度、面积量算
可以根据当前比例尺，量算地图中任意两点的距离和任意多边形的面积。

支持对地图及数据操作, 能够显示手持端所在位置以及地图上信息点。

对空间数据的查询包括单个具体信息点的属性查询和根据条件查找的条件查询。

实现查询结构的文本输出、查询到实体元素的定位、高亮显示等。

实现查询输入地物名称以及一定区域范围内所含地物的名称。

七、系统管理模块：
资料查询：可分别按部门/人员/日期或线路/段落/日期查询和统计巡检、漏检明细等。

数据字典：对不同行业的设备信息和缺陷库进行编辑。

2.2、关键技术
系统基于先进的硬件架构和软件平台，集成了当今计算机、网络通信和嵌入式技术的最新进展。

系统基于开放式的系统结构和标准化的设计模式，系统的网络协议、
数据库操作、产品的集成和开发工具都遵循业界主流标准，确保与现有MIS和其它专业自动化系统的平滑过渡和无缝连接，充分体现系统全面的开放性。

系统硬件组合方式多样，功能配置灵活，具有强大的"组态"功能；模块化和层次化的软件设计模式使得系统可方便地进行升级和外部扩展，不断满足用户的个性化需求。

通过应能满足与现有的GPS监控系统无缝对接，满足车辆与巡检人员同时监控的目的。

4、系统安全设计
系统的安全主要是指系统数据安全、PDA无线网络通信、日志安全等。

系统硬件均选用成熟、稳定的产品，经历过严格的测试，能满足恶劣工作环境下长时间可靠运行的要求；在系统软件设计中充分考虑信息安全、用户接口管理等相关技术，进一步保证系统具有超强容错性和长期稳定性。

PDA无线网络通信客户端必须保持绝对的系统安全，防止其他恶意软件的篡改和攻击。

系统安全中还要特别重视业务审计日志的生成和操作等功能安全，对每一业务功能进行详细的记录。

第4章方案总结
本项目利用 PDA小巧灵便、易于携带、又能及时地收集数据的特点，解决了油田巡检中的方便性、灵活性、及时性、准确性的问题。

本项目是目前输油管线巡检中较优秀的解决方案，是高新技术应用于设备巡检的代表。

符合石油行业的管理创新的要求，可为 PDA在各系统内的推广应用提供参考，促进石油系统计算机应用走向多元化，推动
系统内计算机应用水平，创造良好的社会效益和经济效益。

本系统能提高石油输油管线常规巡检效率，降低人力成本，提高管理水平，对石油行业信息化建设和安全生产有极大的作用。

第5章软硬件技术配置清单
5.1、硬件需求
低端：个人定位器
支持GPS定位
支持GSM/GPRS数据实时上传；
体积大小适合人员长时间佩戴；支持长时间连续工作，能达到连续工作24h，电池可以更换；
中端：民用PDA
支持拍照功能；配备闪光灯；
支持语音通话，短消息收发；
具有数据存储功能；
声光及振动功能；
支持外置存储卡，SD卡；
工作温度在-20摄氏度——60摄氏度；
支持数据通过多种方式导出功能，USB,蓝牙，红外等；
5.2、终端推荐
本系统推荐使用作为多普达 S521移动端的手持设备，
具体参数见下表：。