管线GPS巡检系统设计方案

1、For pers onal use only in study and research; not for commercial use管线GPS巡检系统设计方案.txt男人的承诺就像80岁老太太的牙齿，很少有真的。你嗜烟 成性的时候，只有三种人会高兴，医生你的仇人和卖香烟的。本文由qq75129贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。燃气管线GPS巡检管理系统设计方案V10-3 2010项目背景 现代社会燃气业务飞速发展，已成为经济发展的重要公用基础设施之一，并 关系到广大百姓的日常生活。燃气管网及其附属设施有其特定功能，在燃气的输送、配气中发

2、挥其特定的作用。正是因为有这些管线和附属设施，对燃气管网的 总体控制才成为可能， 满足用户的不同用气需求才得以实现，因此必须加强对管线及其附属设施的管理。燃气管网和相关的设施（包括调压器，阀门，聚水井，牺牲阳极等）是燃气输送环节中的一个重点、设施的正常运行，保障了公司为所有客户提供可靠的燃气供应服务，并能在发生应急情况下具有较强的供气保障手段和能力。要保证设备的正常运行，及时的掌握设备的运行数据和运行状态是基础。目前燃气行业主要通过人员的日常巡检巡视和SCADA远程监测系统相结合的方式对管网及其 附属设施实现日常管理和维护。管网及其附属设施的日常巡检工作主要为：对不同类型的管网或附属设施制定相

3、应的日常巡视保养周期以及巡检保养的具体工作内容，即巡检计划。管网及 附属设施日常巡视保养人员应根据巡检计划在规定的巡视周期内 完成巡视保养工作，在现场记录管线及附属设施的状态和运行数据。管理者收集现场采集的管 线及设施的运行状态和运行数据，安排对管线和设施的维护保养，并对设施状态的变更在台帐中予以更新。并通过以上数据的积累和数据挖掘为管线和设施的更新，选型作辅助决策。二. 需求分析对燃气公司的巡线和附属设施的巡检工作的管理目标是能降低成本、提高工 作效率以及管理水平。 在目前阶段巡检工作的主要管理难点有三个：1.无法客观、方便地掌握巡检人员巡检的到位情况，因而无法有效地保证巡检工作人员按计划要

4、求，按时按周期对所有的管线或附属设施开展巡视，使巡检工作的质量得不到保证，管线状态和设施运行数据的真实性得不到保证。2.管线和附属设施的运行状况、运行参数无法方便、可靠的记录存档，目前很多用户还在使用纸张记录的方式记录巡检信息，保存不便，如录入电脑存档，又存在数据丢失，误差的问题，并耗工费时。3. 管线和附属设施的运行状况、运行参数等历史数据无法有效地利用，查询不便，对设备的缺陷分析，设备选型，辅助决策无从实施。目前燃气行业的管线巡检工作主要依靠员工的责任心和自觉性，并结合不定 期的现场抽查等管理方法，对数据缺乏有效的处理手段。这样源头的巡检质量和数据真实性无法保障，同时采集回的数据也得不到很

5、好的利用。因此需要借助现代新的技术搭建巡检信息管理平台提高巡检工作的质量。三. 系统概述系统概述三.1系统简介及主要技术GREAT 管线GPS巡检管理系统是借助 GPS, GIS, GPRS网络等技术，针对燃气行业开发的对管线巡视和附属设施巡检的管理工具。该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。GPS定位技术全球卫星定位系统（Global Positio ning System简称GPS）是随着现代科 学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星 网，向地球

6、不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收机，只要接收到三 颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可以报出GPS接收机的位置（精度、 纬度、高度） 、时间和运动状态（速度、航向） 目前，没有任何一种传统的导 。 航 定位技术能够达到 GPS 这样的高精度、高速度、全天候和全球性的性能。 GIS 地理信息系 统 GIS （ Geographic Information System）是近些年来迅速发展起来的一门新 兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和 管理学科交叉运用的产 物广泛地运用在各个领域。 在本系统中， 主要用于在计算 机系统中对地图的显示和管理以及

7、城市受控目标信息的管理。 GPRS 网络介绍 GPRS（ General Packet Radio Service ，即：通 用分组无线业务）是相对于传统的 GSM 传送方式， 具有“高速传输”“永远在线”“按量计费” 和 、 、 “自 如切换”等优点，全面提升移动数据通信质量。高速传输、 快捷： 峰值传输可达 53.6Kbps ，超过 GSM 技术 3-5 倍（与网 络情况有关） 永远在线一方便：只要激活GPRS应用后，将一直保持在线状态。 按量计费一实惠：GPRS服 务虽然一直在线， 但您不必担心费用问题， 只有 产生数据流量才计费 （也可选择包月方式） ， 城市间漫游也不再收费。 自如切

8、换灵活： 支持话音和数据业务， 随时切换、 交替使用。 整 个系统充分利用公共通讯网络进行 GPS 人员定位和地理信息查询，系统 设计为多重构架的 监控系统，系统的 GPS 智能终端接收卫星 （共 24 颗，分布在 6 个不同的地球轨道上 ）每秒 钟发来的定位数据，并根据从三颗以上不同卫星发来的数据计算出自身所处地理位置的坐标。 经过处理后与系统地图客户端上的电 子地图匹配，并在地图上显示坐标的正确位置， 就可清楚和直观的掌握人员的动 态位置信息。 同时该系统提供了一系列的解决方案， 基础 版的解决方案可通过提供所有人 员的巡检轨迹和实时定位， 对巡检质量实现由人工管理到电 子化管理的转变，

9、进 行考评， 保证巡检工作的正常开展。 专业版的解决方案除了巡检到位 情况管理外， 还可对巡检的具体工作内容即设备运行状态和设备运行数据，实现实时的上传，记录， 保存， 并自动对数据分析和挖掘， 对设备的运行状态和使用的情况做统计 和分析， 最 终为设备的维护和更换做辅助决策。 并且针对燃气行业管线及其附属 设施的管理要求， 所有 解决方案可以选择附加， 设备台帐管理模块， 和报修管理 模块。 管理者可以通过该系统对管 线、调压器、阀门，牺牲阳极等设施的巡检实 现科学化的管理， 在办公室内足不出户即可 通过各类电子报表掌握巡检的实施质 量和设施的运行状况。根据燃气公司现阶段的管理要 求，即需要

10、同时对管线巡检 和管线附属设施的巡检实现管理， 我们推荐使用专业版的 GREAT 管线 GPS 巡 检管理系统，同时解决巡检到位问题和设备运行状态和参数的信息处理。三 2 系统原理系统由工业防爆 GPS 智能终端和系统管理平台利用 GPRS 网络组成一个实 时巡检管理 系统。巡检人员在巡检时携带手持式的 GPS 智能终端，每隔 20 秒 （按巡检方式不同可设 置）自动向管理中心通过 GPRS 网络发送位置信息，若 并可经 GPRS 网络传回系统管 发现 管线发生故障可以记录在 GPS 智能终端内，理平台， 在需要检查附属设施处， 工作状态和运行参数也可以同样的方式传回系 统管理 平台。 系统管

11、理平台会对人员的位置信息， 管线故障， 设施的状态和参数 自动统计， 分析合 评估，并生成各类统计分析报表， 通过巡检到位报表了解巡检 人员的巡检轨迹和巡检到位情 况；通过管线故障和设施状态、参数等数据类报表 可掌握、分析设施运行情况，缺陷分析。 该解决方案后所有巡检人员位置信息，设备状态和运行参数可以实时， 自动 地进行汇总， 并且最大程度保证了数据的客观与真实，避免了各种人为因素， 并 在数据真实的基础上， 根据管理者的需求实现对设备状态和参数的分析和统计，为管线及附属设施的日常运行， 维护保养提供有力的帮助。GSM 网络GPRS 网关系统管理中心局域网 / 广域网图1用户客户端 用户客户

12、端三 3 系统组成IGPS 智能终端： Trimble Juno SB /SC 手持 GPS 数据采集器主要特点：1 ）高度集成：PDA GPS数码相机、3.5G通讯模块集成在一起 2 ）最新的 Window Mobile6.1 全中文操作系统，支持二次开发，可以装载全国地 图和公里网图 3 ）小 巧便携，仅重 230g 4） 2-5 米实时或者后处理差分精度， 支持广域差分 （WAASEGNSMSAS） 5）300万像素自动调焦拍照， 以及QVGA摄像6）533MHZ高速处理器，128RAM,128内存7） NMEA和SIRF协议，支持行业软件定制系统：-Windows Mobile 6.1

13、 操作系统？- 533MHz的三星 S3C2443 处理器 - 集成蓝牙 V2.0 无线通讯技术 - 集成 WLAN 无线局域网，支持 802.11b/g -集成300万彩色数码相机，自动对焦，JPEG照片格式，WMV录像格式-128M RAM 及 128M 非易失性闪存，支持 SD/SDHC 扩展-3.5 寸 QVGA 室外真彩显示， TFT,16 位（6536）彩色； 240*320 像素，触 摸屏操作， 带 LED 背景光 - 可拆卸可充电 2600mAh 锂电池，可连续工作 8 小时 - 内置扬声器及麦克 风、录音机和播放器， 符合行业标准的 3.5mm 立体声 耳机插孔 GPS： -

14、12 通道， L1 频率 C/A 码， 1Hz 更新频率；首次定位时间 30 秒（典型） -25 米实时或后处理定位精度， 支持 WAAS、 EGNOSMSAS广域差分系统-NMEA-0183和SiRF协议-支持天宝外业采集软件，以及行业 定制软件；提供 SDK开发包 物理性能：-尺寸：12.9cm*7.4cm*3.0cm -重量：230g （含电 池）-工作温度：0 C +60 C 存储温度：-20 C +70 C- 抗 76cm 高度震落，可选防护罩 - 数码相机： 300 万像素彩色自动调焦， JPEG 格式输 出，WMV录像格式II 系统管理平台 采用 SQL2000 网络型数据库 M

15、O GIS 平台 支持 C/S 和 B/S 结构 可远程维护， 自动版本升级 开放的数据接口 人员实时定位 巡检轨迹回放 调度功能 设施属 性维护巡检计划编制，分发 巡检计划考核 巡检统计报表 设施缺陷分析 设施运行参数历史分 析 数据备份与打印 巡检信息与管线，附属设施的可视化管理 管线设施中修，大修管理四系统功能巡视管理模块作用： 通过巡视人员的动态跟踪和实时定位， 客观考核巡视的实际到位情况， 辅助巡 检调度和指挥。 位置立即回报： 终端接到管理中心立即回报指令后， 立即回报其当前位置信 息，并在电子地图上显示人员位置。 实时监控： 终端根据指令设定的回报时间间隔和跟踪时 间长度， 发回

16、其实际 位置信息， 在 GIS 地图上显示巡检轨迹。 非实时监控： 终端根据管理 中心指令设定的回报时间间隔和跟踪时间长度，发回其实际位置信息，保存于 GPS 服务平台的数据服务器中。 随时在 GIS 电子 地图上回放巡检人员的历史轨迹。 对巡检到位的查询 方式提供包括时间，样板，单个设备，记录类型（正常，漏巡等）等组合的方式，还可以查询单个工作人员的巡视实施情况。统计分析：提供指定时间段内，或路线、设备，选择的巡视情况统计报表，通过百分比的形 式准确反映巡视的相关情况，通过数值形式统计巡视量； 统计单个工作人员的巡 视实施情况。 所有的报表可以提供打印和输出 （ excel 或数据库格 式）

17、 可方便的导入其他 ， 系统。数据管理模块 作用：现场的故障信息和设备状态、运行参数发送到管理中心后，系统自动 对记录的设备的状态进行查询和统计。 系统可以提供包括巡视的时间， 地点，设备类型， 巡检人员，读取的数据， 记录的设备的相关状态在内的复合信息。 用户可以对现场的系统 提供多种查询方 式对巡视信息进行检索， 包括巡视日期， 巡视人员， 所属区域等。 也可以根 据读 取的数据和记录的状态对管线和设备进行检索， 查询出符合某种状态的管线和设 备。 能提供多种统计功能， 对单个设备的统计， 对正常或不正常设备个数和百分 比的统计。 对故 障类型做分析。设备管理模块作用： 对设备和用户信息的

18、搜索、 查询及统计。 将系统管理的设备信息和属性建库， 系 统可以对设备进行查找和统计， 允许 用户根据一定的条件， 查找某项或多项信息或属性符合 条件的设备， 且需查找的 属性可由用户自行定义。 查找结果的显示内容 （设备属性项） 也可 由用户自行定 义。如用户可在系统中查找投运日期为 2006 年 1 月 1 日到 2006 年 6 月 30 日 开通，流量计为某品牌的设备，并对查询出的设备做数量统计。可结合 GIS 模 块使 用。所有的报表可以提供打印和输出 （excel 或数据库格式） ，可方便的导入 其他系统。 GIS 模块 作用： 配合数字化地图， 实现对设备的空间管理。 可以直接

19、调用 GIS 系统中的地区地 形地图和管线及设施的位置，准确地标 注出需巡视管理的设备和管线的位置，并在 GIS 地 图对人员实时定位，动态跟 踪，轨迹回放。并对管线和附属设施实现可视化的管理。 地图 可自由缩放，漫游。所有设备图标与该设备的数据库（包括设备数据， 巡视数据）关联，点 击任一设备，新开窗口以表格方式显示该设备的数据（包 括设备数据，最近三次巡视数据） 数据查询分列表查询和电子地图查询两种方 式，都可以提供包括巡视的时刻， 所用时间， 数 据值， 设备事件状态等信息。 每台设备的位置， 采集的数据下载后自动与地图上的对应设备 匹配显示，两种 方式可以方便的切换。并提供多种实用的查

20、找定位功能，包括路口，单位， 设 备等定位方式，可以直观，迅速地找到所需的设备并提供测距等使用功能。所有的数据和信息局域网用户可以通过客户端程序查看数据， （C/S） 非局域网用 户可以 通过广域网以网页方式查看数据（ IIS 发布） （B/S） 。安全管理系统有多级用户与密码管理，可分权限管理；数据自动备份及数据导出功能（ EXCEL，MDB等格式可选）系统功能模块介绍：1. 人员实时定位 在 GIS 地图中对所有巡检人员或单个巡检人员的当前位置的显示或 锁定跟踪2. 人员巡检轨迹回放 对所有巡检人员或指定巡检人员在设定时间内的巡检轨迹回放3. 巡检计划比对 按照巡检计划或巡检要求，对巡检的

21、管线附属设施或管线自动比对， 判断巡 检是否合格或自动筛选出没有按计划巡查的设施4. 现场设施和管线状态和设施工作参数的现场录入 巡检人员在巡检现场将现场的状况 或管线附属设施的工作参数记录在手持终 端内，手动或自动发送回管理中心， 系统自动对事 件和工作参数作存档和分 析，为设备维护及维修作辅助决策5. 巡检到位报表 按照巡检人员的巡检轨迹和计划要求的自动对比，统计出巡检人员到 达各管 线附属设施的具体时间，并分析到位率，考核巡检计划的实施质量6. 设备运行及状态报表 对每次巡检时管线状态和附属设施的工作参数作自动分析，并 按管理要求作 各类分析，包括缺陷分析，故 障统计，历史参数分析等等帐

22、卡物图一致GIS 模块 以洛阳道路地形图， 湖州新奥燃气所有的管线和附属设施为基础， 除提供 GIS 系统常规功能如定位， 测距， 搜索，关联分析等等外， GIS 功能与系统所有 功能模块无 缝连接，可以实时双向切换7. 巡检计划编制 对管线，附属设施分解到各人员的巡检计划，包括对人员，或对不同类型设施的 不同周期和工作内容。巡检计划地图定位及打印通过以上功能模块的实施， 可以方便地建立以管线与附属设施巡检为核心， 在 GIS 平台 上对管线和附属设施从新建， 日常运行到废除的全面管理。 可作为管线 与附属设施的基础信 息管理平台，方便地与公司现有的其他信息系统作集成。五系统特点 1. 针对燃

23、气行业管线及附属设施的管理要求，采用了 GPS 型 PDA 手机 作为手 持终端，内置用户端软件，可查询管线和设施信息，巡检计划，记录管线故障 和设 备状态、参数，并支持拍照。2. 系统采用 SQL 网络型数据库，支持多级架构，多中心级连、分布式互联； 3. 系统 具有完整安全及自动灾难恢复机制，保证安全稳定，降低系统维护成本。 4. 提供标准数据 接口，可实现与企业管理信息系统、决策支持系统的无缝对接； 5. 系统部署阶段可实现现 有管线或附属设施的数据导入（ EXCEL，MDB，SQL 等） ，大大降低部署时间和成本。 6. 不 同于普通的巡检管理系统， 除了完善的巡检到位功能， 还提供对

24、管线和设 施运行状态和参数 的分析处理，贴和燃气管线和附属设施的管理要求。 7 可以日常巡检维护为核心提供对管 线和设施从安装到日常运行维护到废除的 全程管理 。 8. 巡检计划设置灵活， 可随时调整。 9 按燃气行业管理要求设计的各种实用统计报表， 并可按客户要求定制报表种 类及样式。 10. 开放式系统， 维护可由用户自行完成， 维护成本低。 11. 模块化设计， 用户可自行选择功能 模块，如维修管理，设备台帐等 搭建最符合自身管理需求的系统。 12. 系统可通过网络对 数据库和系统进行远程维护。 13. 管理软件可提供硬件加密保护，确保信息安全。系统稳定性保证：系统自动对系统以下各部位做检测， 终端的 GPS 是否正常工作，是否有信号及信号的 强弱 GPRS 是否有信号及信号的强弱 数据库服务器状态 地图服务器状态 系统通信模块是 否正常工作1 2GPS 实时定位 巡检轨迹回放多人或指定人员的实时定位与跟踪 多人或指定人员的历史巡检轨迹回放20000 100003 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13巡检计划比对 现场信息采集 巡检到位报表 设备运行报表 设备台