鄧幫輝 張瑤 朱軍凱 胡亞軍 蘇松山 商龍

中國石油塔里木油田公司

 

摘  要：采用GPS和GIS技術相結合的方式開發長輸管道智能巡線系統，實現對管道巡護工作的有效管控。介紹了系統框架和主要功能，總結了系統創新點。系統的應用提高了管道隱患或事件的處置效率，提升了管道運行的安全性和可靠性。

關鍵詞：油田；長輸管道；智能巡線系統；功能應用

 

 

塔里木油田是西氣東輸的主氣源地之一，隨著沿線地方經濟的發展，油田長輸管道所面臨的外部安全挑戰越來越大。為了克服傳統管道巡線模式的不足，基于油氣長輸管網測繪及信息化處理成果，采用GPS（全球定位系統）移動終端和GIS（地理信息系統）平臺相結合的方式，開發了油田長輸管道智能巡線系統，以期使管道巡檢工作更加精細化、規范化和智能化，保障油氣輸送安全。

1 系統設計

1.1 總體框架

智能巡線管理系統由數據源、數據采集、數據傳 輸、數據存儲、業務支撐等五部分組成（圖 1）。

1.2 關鍵技術

數據安全傳輸：為保障巡線數據實時安全傳輸，在移動終端內嵌加密卡，數據加密后經過移動平臺進行外網與石油內網的轉換，最終數據傳輸至內網數據庫服務器（圖 2）。

數據緩存：油田長輸管道分布區域廣，部分地區沒有網絡信號，移動終端采用本地數據緩存機制，可根據當前網絡信號情況自動啟動上傳線程與服務器端進行數據通信。

斷點續傳：一個大文件劃分為幾個部分，每個部分用一個線程上傳文件，如果碰到網絡故障，可繼續上傳下載未完成的部分，節省時間，提高速度。

數據位置糾偏：移動終端通過衛星定位直接獲取位置信息，而PC端GIS地圖中的管道位置是通過偏移處理過的，其GPS位置數據與PC端GIS地圖結合時會產生偏差，系統用絕對位置進行計算轉換可獲取相對位置，在與GIS結合后消除偏差。

2 系統主要功能

2.1 巡線計劃管理

計劃制定：巡線計劃分為日常巡線計劃和臨時巡線計劃。巡線管理人員根據工作安排制定每個巡線人員的巡線范圍、巡線采集的數據項等要求，通過系統PC端派發到巡線人員手持移動終端。

計劃執行：巡線人員通過手持移動終端接收任務計劃并開展巡線工作。

任務周期設置：巡線任務一旦派發，不會輕易改變，系統提供巡線任務延續功能，不需要重新派發新的巡檢任務，減輕管理人員工作量，提高工作效率。

2.2 巡線軌跡記錄

手持移動終端自動實時獲取GPS定位數據并與系統保持實時通訊，管理人員能夠隨時查看所有巡線人員的實時位置。

巡線軌跡記錄：系統按天記錄巡線人員軌跡，也可以選擇某一時間段查看指定巡線人員的巡線軌跡，并自動記錄巡線人員在線時間、行走距離、某一位置的停留時間。

軌跡評估：對一段巡線軌跡放大顯示，可顯示出巡線具體時間以及與管線的距離。

2.3 巡線問題管理

問題上報：巡線人員通過手持移動終端以照片、文字等方式上報發現的異常問題給系統。問題所在的管線、地點均可自動從GIS地圖中讀取。

問題管理：管理人員在系統查看巡線人員上報的各種現場問題，根據問題類型或事件緊急狀態確定處理方法和處理部門，并對問題處理過程進行跟蹤閉環管理。也可以對巡線人員誤報、錯報的問題進行修改或刪除。

問題分析統計：系統對上報的問題按管段、問題類型、區域分別統計在某時間段出現問題的次數。

2.4 報表統計查詢

系統提供巡線日報的自動生成和統計功能，包括當天巡線報表和管道運行報表、管道沿線閥室壓力溫度歷史數據統計分析、第三方施工查詢等。

2.5 巡線考核管理

系統每天定時對巡線人員當天的巡線工作成果與巡線任務自動匹配、計算，生成每個巡線人員的績效考核成績。

巡線路徑比對：當天巡線軌跡與巡線路徑的比對，計算巡檢軌跡符合度。

巡線時效性分析：系統以有效位置在線時間與日常規定巡線時間計算差值進行比對，差值越小越好。

數據完整性：管道、閥室和穿跨越等設施的檢查數據項與系統標準數據項進行比對。

2.6 及時通信

系統能夠向所有巡線人員實現信息廣播，也可以針對某個移動終端單獨發送消息，包括：特情、天氣預報、災害播報等。移動終端也可以通過即時通信，向系統或者其他移動終端發送各類消息。

2.7 系統設置

訪問權限：為加強數據信息等安全管理，為不同角色的用戶設置不同的系統訪問權限。

通話設置：移動終端只能撥打設置的電話，如生產電話、應急電話等，其他電話無法撥打。

應用更新：系統為手持終端推送APP更新服務，巡線人員根據自動彈出的系統更新提示，點擊確認即可在線更新。

3 系統創新點

（1）靈活配置巡線任務。塔里木油田長輸管線分布區域廣，部分管段處于無人區，中心基地與部分管線距離遠，一條管線分成幾條管段由不同班組進行巡檢。因此將管線、管段、閥室、陰保樁等用生產實體表示，每個生產實體可靈活配置數據采集項和檢查項，與班組管理和巡線計劃結合，靈活指派各班組巡檢任務。

（2）提升巡線管理效率。管理人員在PC端可直觀查看當天各班組人員實時巡線位置、任務完成情況（合格數量、不合格數量、未完成任務、不合格原因）、問題上報情況（問題等級、所在位置、問題描述和照片等），同時用不同的標記和顏色直觀展示任務完成情況和問題上報情況，便于管理人員直接關注重點。

（3）實現重點區域關注。結合巡線上報問題歷史數據，分類統計問題數據，并利用GIS技術查看各類問題的分布，利于管理人員針對重點區域制定解決方案。

（4）拓展管道相關數據。移動終端提供了在線位置管道屬性數據瀏覽功能，所展示的長輸管道是距離移動終端最近的長輸管道，展示當前位置1公里范圍內管道基本信息、高后果區數據、管道檢驗信息等內容。

（5）任務導航和提醒。利用移動端GIS地圖，實現了巡線路徑、巡線軌跡和巡線任務完成情況在移動終端綜合展示。同時利用當前位置信息，在接近巡線任務1公里時，移動終端會自動提醒巡線人員即將開展的巡線任務。

4 系統應用

智能巡線管理系統于2017年10月正式上線運行，實現了對油田長輸管道全線覆蓋，確保了管道巡護過程中不留盲點，提高了巡護工作的時效性。結合閉環管理機制對問題進行快速處理，最大限度減少管道事件發生，有效彌補了傳統巡線模式的不足，顯著提高了管道運行的安全性和可靠性，提升了油田管理的信息化水平，為保障管道的安全平穩運行發揮了重要作用。

 

作者簡介：鄧幫輝， 1990年生，重慶梁平人，助理工程師，主要從事管道和站場完整性管理工作。聯系方式： 0996-2176064/17797971761，dengbh-tlm@petrochina.com.cn。