燃气管线智能巡检定位管理系统方案

郑州联睿电子科技有限公司

2017年1

月

燃气管线智能巡检系统方案 ——基于高精度实时定位的应用

1背景与需求

背景介绍

由于综合体多且结构复杂，日常巡检和维护工作不断的增加。而在目前的实际工作中，巡检普遍采用人工填写巡检记录表，人工查找目标管线比较耗费时间和人力资源，效率偏低。最关键的是人员实际巡检工作情况和效果很难确定，发现隐患不能及时上报请求处理，巡检结果也未经数字化、信息化处理，数据的统计、分析、保存比较困难，无法满足企业安全生产和信息化管理的要求。因此迫切需要建立一个室内管线智能巡检系统可以减少工作量，提高工作效率，节省时间和人力，更加形象和逼真地显示管线的位置和参数信息。

需求分析

目前，国内普遍采用的是人工巡视、手工纸介质记录的工作方式；或采用条码、IC卡、信息按钮等手段对巡检人员的工作进行监控，但管道上安装设备工作量巨大，成本昂贵；亦或采用GPS的定位的方式，但是GPS在室内，恶劣天气时定位效果不理想。

现有的这些管道巡检方式存在以下的问题：（1）信息获取不及时，造成管理被动滞后；没有实现全方位的精准定位；（2）无法客观、方便地监督巡检人员的工作；（3）管理方式粗放，巡检数据信息化程度低；（4）管线和复数设施的运行状况、运行参数无法方便、可靠的记录存档，无法有效地查询历史数据。

以上存在的问题对未来管道智能巡检解决方案提出了一些新的需求：1）管道故障信息精确定位：将巡检数据以及高精准定位数据实时传输到巡检

管理部门，实现管道设备精确化管理；

2）信息综合处理平台需求：能够综合应用计算机技术、无线定位技术、GIS 等信息技术，实现巡检工作智能化、信息化；

3）减低生产运营成本、提高工作效率：有效保证巡检人员巡检质量，提高设备和管网的安全可靠性，消除安全隐患。通过对巡检系统数据的汇总和分析，及时发现管道线路中的故障隐患；

4）科学管理，监督评价：科学的管理和安排巡检人员的巡检工作，为巡检维护管理工作提供一种科学有效的手段。

为了实现管道巡检管理的实时化、科学化，提高维护管理水平及工作效率，郑州联睿电子科技有限公司基于自主研发的室内高精度实时定位平台，结合地理信息系统（GIS）和建筑信息模型（BIM），配合带有矢量化地图的终端巡查以及后台处理软件，开发了一套软硬件管道智能巡检系统。该系统不但实现了大范围巡检工作实时记录巡检信息、巡检人员巡检轨迹、隐患、故障现场可视信息采集、上报及跟踪处理等工作需要。而且增加突发事件的应急调度处理方案，有效加强巡检人员的自身安全。

项目意义

联睿电子提出的燃气管线智能巡检系统解决方案在管理水平、安防水平、环保节能等方面对万象城综合体均有重要的应用意义。

1)定位精度高，提高巡检安防水平

实时室内高精准定位系统可实现管线标定，智能巡检，智能监管等功能，比如发生异常时可快速反应以及排查（比如管线出现故障，可快速缩小范围，根据管

线精准位置快速排查）。

2)基于位置感知服务，提升管理水平

室内定位技术可以为巡检人员提供精准的位置信息，通过对巡检人员的追踪，可了解实时的位置和运动轨迹，便于后台管理者进行监督，指挥调度。

3)与视频监控联动

可对每个监控对象实时跟踪监控，快速知道现场事件状态，提高视频监控的利用率和视频事件记录清晰性。

4)提供二次开发接口

用户可利用精准位置信息数据进行开发拓展，为大数据分析提供关键的基础数据。

2整体方案介绍

方案概述

本次提出的燃气管线智能巡检系统是集先进无线超宽带精准定位技术，GBIS 技术，无线通信技术以及数据处理技术于一体的软硬件综合体，可实现对管线、巡检人员集中管理以及实时监控调度指挥。

系统工作原理

燃气管线智能巡检系统主要由定位标签，定位基站，手持设备和后台管理软件组成。

在示范区域内架设基站，为巡检人员以及关键巡检点配置定位标签，定位标签通过定位基站将实时定位数据传回后台管理中心，后台管理中心通过优化的高精度定位算法，解算出巡查点和巡查人员精确的实时位置信息及运动轨迹，并将位置信息示范区域地图上显示，实现实时高精度定位，保证操作人员可以在系统界面中实现对巡查人员的实时监控和管理等任务。另外，巡检人员通过手持设备可以自动或手动上报巡检信息，后台管理中心会自动的进行处理、分析、统计、制作报表等。

管理人员可通过网络登陆系统随时查看个单位各人员的巡检到位情况，结合电子地图可查看管线信息，巡检轨迹，异常点分布等，从而实现了对巡检工作信息化、数字化、网络化、图形化的管理，为巡检制度的落实及资源管理提供了技术上的保障及手段。

定位标签定位标签

巡检员管线

监测点监测点

UWB UWB

定位基站定位基站

巡检人员实时位置信息显示

管线

监控中心

图2.1燃气管线智能巡检系统工作原理示意图

系统总体功能

燃气管线智能巡检系统的主要功能包括：巡检管理、终端巡查、GBIS信息系统管理、系统管理，统计报表。

图2.2燃气管线智能巡检系统功能组成

（1）巡检管理

系统为巡查人员配备定位标签，通过实时定位跟踪巡视人员的位置信息，获得每次巡视时间和相关信息，客观考核巡视的实际到位情况。其可实现： 室内实时精准定位：能够得到戴标签设备或人物的实时精准位置和运动轨迹，并能将位置信息映射入三维地图和导航系统；

室内导航：能够实现二维导航功能，引导工作人员快速、精准找到目标设备；

巡检人员监督：系统在电子地图上实时显示正在巡检人员的位置信息，同时描绘出之前所巡检过的线路轨迹，从而对巡检人员的日常巡检工作

进行监督；

巡检点监督：将管线的重要设施以及巡检线路的必经点设置巡检点，对其巡检情况进行监督；

隐患信息管理：在电子地图上显示巡检员上报的隐患信息，及时做出相应的处理与决策；

调度管理：可以将现场采集的数据通过无线通信传输到管理中心，便于在遇到问题对巡检人员调度的功能；

事件上报处理：及时反馈巡检人员突发遇到的问题，指导巡检人员作出处理，方便各领导实时掌握管道巡检人员及附属设施的安全情况，为处

理事件及制定巡检、维修计划提供可靠的参考依据。

线路优化：对巡检人员的巡检线路进行合理优化，最大限度上提高巡检工作的完成效率，降低巡检人员的工作强度。

（2）终端巡查