王　杰

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“北斗”衛(wèi)星技術(shù)天然氣管線智能巡檢系統(tǒng)

王杰

（西安石油大學(xué)陜西西安710065）

傳統(tǒng)的天然氣管線巡檢系統(tǒng)比較落后，且效果差、成本高，無法滿足現(xiàn)代化天然氣企業(yè)的發(fā)展。“北斗”衛(wèi)星技術(shù)是一種定位技術(shù)，將其應(yīng)用在巡檢系統(tǒng)的改良中，能有效彌補傳統(tǒng)巡檢系統(tǒng)的不足。文章就此展開了討論，詳細分析了天然氣管道巡檢系統(tǒng)的現(xiàn)狀，然后提出了一種采用“北斗”衛(wèi)星技術(shù)的智能巡檢系統(tǒng)解決方案。

“北斗”衛(wèi)星技術(shù)；天然氣管線；智能；巡檢系統(tǒng)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用天然氣管線巡檢系統(tǒng)設(shè)計中，用以實現(xiàn)巡檢系統(tǒng)的智能化、自動化。這也是當前天然氣行業(yè)發(fā)展的主流趨勢。對此，天然氣企業(yè)應(yīng)緊跟時代發(fā)展，加大天然氣管線巡檢系統(tǒng)的研發(fā)力度，并積極應(yīng)用各種新技術(shù)，提升天然氣管道巡檢效率，從而減少天然氣管道的事故發(fā)生率，保障天然氣企業(yè)的經(jīng)濟效益。

1 天然氣管道巡檢系統(tǒng)的現(xiàn)狀

由于天然氣管線比較長，分布范圍比較廣。因而，為了盡可能減少天然氣事故的發(fā)生，保證天然氣管線、設(shè)備的安全運行，巡檢人員需要不斷巡檢，并記錄下巡檢時管線、設(shè)備的運行狀態(tài)，以便后續(xù)工作的開展。但是這種巡檢方式的應(yīng)用效果比較差。一方面是因為管線過長，巡檢環(huán)境較差，巡檢人員很難保持長時間的注意力，認真巡檢管線、設(shè)備的運行狀態(tài)，很容易造成漏檢的現(xiàn)象。另一方面是因為巡檢人員無法及時獲取檢修信息，進行管線檢修。另外，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計顯示：管線阻斷、破壞的主要原因就是日常巡檢工作不到位。顯然，在天然氣管道線路更加復(fù)雜、應(yīng)用范圍更加廣泛的背景下，傳統(tǒng)的巡檢模式是無法適應(yīng)天然氣企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢的。也正因為如此，天然氣企業(yè)應(yīng)及時建立起一條完善的、科學(xué)的巡檢、維護體系，提高天然氣管線的安全性。只有這樣才能真正促進天然氣企業(yè)的長久發(fā)展。

2 采用“北斗”衛(wèi)星技術(shù)的天然氣智能巡檢系統(tǒng)解決方案

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS），是中國自主建設(shè)和獨立運行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。而且該系統(tǒng)還可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，同時該系統(tǒng)還具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r能力，尤其是定位精度能達到10 m，測速精度能達到0.2m/s，授時精度能達到10納秒。在天然氣管線巡檢系統(tǒng)的設(shè)計中應(yīng)用“北斗”衛(wèi)星技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等其它技術(shù)，可對管線、設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、信息進行一體化的收集、存儲、分析。而且系統(tǒng)界面清晰、易操作，能夠為管線、設(shè)備后續(xù)的維護、巡檢提供有效的保障?？偟膩碚f，應(yīng)用新的解決方案后，能降低天然氣企業(yè)的維護成本，實現(xiàn)天然氣企業(yè)經(jīng)濟效益、社會效益的最大化。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

該系統(tǒng)包括地理信息系統(tǒng)、衛(wèi)星定位設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備。其中衛(wèi)星定位設(shè)備能實時反饋巡檢人員的位置信息，同時通信設(shè)備就會將這一信息發(fā)送到系統(tǒng)管理中心。隨后地理信息系統(tǒng)對巡檢人員的位置的監(jiān)控、顯示，并對其它信息進行處理。在實際應(yīng)用中，每個巡檢人員都會配備專門的手持機，以便于系統(tǒng)進行位置跟蹤、定位。而且巡檢人員還可將巡檢數(shù)據(jù)信息輸入到其中，通過手持機將相關(guān)信息、數(shù)據(jù)反饋給指揮中心。這樣指揮中心就能依據(jù)巡檢人員的巡檢結(jié)果及時處理有關(guān)問題。

2.2 系統(tǒng)功能

首先，該系統(tǒng)具有巡檢監(jiān)控功能，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）系統(tǒng)中的電子地圖可放大、縮小，且能直接顯示指定的線路區(qū)域段；電子地圖即可顯示區(qū)域地理地形，也可實現(xiàn)管線、設(shè)備、巡檢位置。（2）能夠及時定位巡檢位置。巡檢人員依照規(guī)定進行巡檢時，即可采用手動巡檢方式，也可利用手持機進行自動巡檢地位。如若遇到在關(guān)鍵路段，可采用手動緊急定位方式，提高巡檢力度。（3）可實時監(jiān)控巡檢。巡檢員利用手持機就可將實時的巡檢位置反饋到中心處理系統(tǒng)，此時監(jiān)控人員就可得到實時的巡檢信息，如有必要還可發(fā)出指令，進行巡檢指揮。（4）具有測量距離的功能。距離測量主要是在電子地圖上進行。點擊兩個位置，即可得到相距距離。這樣監(jiān)控人員就可根據(jù)巡檢員反饋的故障地點，進行周邊環(huán)境距離的測量。（5）巡檢回放。該系統(tǒng)本身具有存儲功能。在實時監(jiān)控巡檢的過程中，系統(tǒng)就會自動記錄下巡檢過程并保存下來。如果需要查看巡檢視頻，調(diào)出即可。在回放的過程中，還可進行暫停、快進、快退等操作，同時還可以同時回放多個巡檢視頻。（6）記錄巡檢信息。在巡檢過程中，巡檢人員可將巡檢數(shù)據(jù)，如溫度、壓力等發(fā)送到控制中心，并顯示在系統(tǒng)屏幕上。這樣系統(tǒng)的監(jiān)控人員就可以及時查看巡檢信息。

其次，該系統(tǒng)能有效應(yīng)對緊急搶修事件。但這需要依靠系統(tǒng)的以下幾個功能：（1）預(yù)警功能。在巡檢的過程中，如果巡檢員發(fā)現(xiàn)故障可按照故障預(yù)警流程將故障信息發(fā)送到控制中心。一般手持機會將故障劃分為幾個等級，巡檢員可對照等級內(nèi)容，并選擇。同時，客戶終端也會有提示音，且閃爍燈指示，并在電子地圖上實時顯示出故障點。這樣值班人員就可及時查看，及時采取有效的解決措施。（2）故障處理。在值班人員收到故障等級、地點等信息時，要盡快制定搶修計劃，并安排維修人員進行維修。（3）短信互聯(lián)。巡檢員之間、巡檢員與控制中心之間的聯(lián)系都是依靠短信聯(lián)系來完成的。短信中的數(shù)據(jù)、信息會自動保存。如日后需要查看，調(diào)出即可。（4）應(yīng)急搶險。在發(fā)生緊急事故后，控制中心會及時收到巡檢員發(fā)回的信息。這時系統(tǒng)就會依據(jù)事發(fā)地點，自動生成搶險路線，以供參考。這樣能有效縮短事故搶修時間。

最后，該系統(tǒng)還能可進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，總結(jié)報表。比如巡檢信息報表、巡檢故障報表、出勤報表、設(shè)備管理表、人員管理表等。這些報表既可隨時打印，也能隨時查詢。另外，該系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)維護功能。比如更改部門人員信息、增刪設(shè)備信息、改變地圖管線信息等。

2.3 系統(tǒng)界面

系統(tǒng)界面主要包括用戶界面、后臺管理界面。其中用戶界面包括工具欄、快捷按鈕、巡檢人員信息、電子地圖等多個功能欄。在巡檢過程中，用戶界面會顯示出巡檢員正在巡檢的線路短及周邊環(huán)境。同時，巡檢界面會隨著巡檢員的移動而變化。

2.4 應(yīng)用效果

實踐證明：改良后的智能巡檢系統(tǒng)能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性、巡檢監(jiān)控的實時性。另外，在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時，還可啟動該系統(tǒng)的自然災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案。隨后，通過該系統(tǒng)就可及時與巡檢員得到聯(lián)系，第一時間掌握住管線的運行狀況。同時，管理人員可依據(jù)巡檢計劃，迅速制定巡檢方案，并安排巡檢任務(wù)，有效保證天然氣管線的安全、可靠。在這一過程中，“北斗”衛(wèi)星技術(shù)起到了非常重要的作用，不僅提供了全天候的定位、跟蹤服務(wù)，還提供了非常可靠的導(dǎo)航服務(wù)。

綜上所述，采用“北斗”衛(wèi)星技術(shù)的天然氣管線巡檢系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化、智能化控制，還能提高管線巡檢工作的效率，有效保證天然管道的安全穩(wěn)定運行。

[1]高媛.智能技術(shù)在城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D].北京建筑大學(xué),2017.

[2]趙逢達,孫茂元,黃國言.基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的天然氣實時控制系統(tǒng)的設(shè)計[A].中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室學(xué)術(shù)交流中心.第八屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會論文集——S01衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用技術(shù)[C].中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室學(xué)術(shù)交流中心,2017:5.

[3]晨曦,張玉明.“北斗+燃氣模式”,智能管網(wǎng)造福千萬家[J].中國設(shè)備工程,2018(01):19-20.

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.01.17

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