基于GIS的PDA+GPRS+GPS長輸油氣管道巡線管理系統

摘 要：介紹一種基于GIS的PDA+GPRS+GPS的長輸油氣管道巡檢系統，說明該巡檢系統的工作原理及相關技術，闡述了該巡檢系統的主要功能和優勢，為輸油管道日常運行和維護等巡檢作業提供一個良好管理平臺，提高企業的管理水平，降低了企業運營成本。

關鍵詞：長輸管道 PDA GPRS GPS

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0015-01

隨著近年來長輸油氣管道的迅速發展，為防止人為或自然災害的破壞，油氣管線巡檢任務越來越繁重。傳統的“輪牌"制結合巡線日志考核巡檢方式和利用信息鈕和計算機管理模式巡檢系統都存在著弊端，巡檢人員在巡檢過程中如發現有異常情況，一般只能通過電話匯報，相關的圖片資料及文字資料不能即時反映到管理部門，可能錯過處理問題的最佳時機。

因此，為保證企業管理和業務決策的更加迅速及時，同時減輕巡檢人員上報數據的工作量，可以采用基于GIS的PDA+GPRS +GPS服務系統建立長輸油氣管道的巡檢系統。該系統實時掌握巡檢人員的行蹤，并對管道附屬設施的運行數據進行采集，實現了巡檢工作電子化、信息化和智能化，最大程度的提高了工作效率，保證了油氣管道的高效率、低故障率安全運行。

1 系統工作原理及相關技術

該系統由PDA，GPS模塊、GPRS網絡、監控管理中心、GIS地理信息系統組成。巡檢人員手持PDA，內嵌GPS模塊，在正常工作中，GPS將時時接收衛星發送的經度、緯度、時間等位置信息，同時顯示在PDA屏幕上。到達指定巡檢地點后，可以就該點所發生的情況選擇事件，然后將定位信息及事件狀況信息通過GPRS網絡實時發送給監控管理中心的服務器數據庫中。管理人員可通過網絡登陸系統隨時查看各單位各人員的巡檢到位情況，結合GIS系統的電子地圖可查看設備資源分布、巡檢軌跡、異常點分布等，從而管理人員就可直觀、實時地掌握巡檢人員的工作情況和野外管道的運行情況。

GIS（Geography Information System）是一種空間數據處理與分析技術，采用圖形化的界面，便于分析人員熟悉資產的分布情況、動態以及受到的影響。在管道巡檢信息系統中，GIS是為了獲取、存儲、顯示、查詢定位數據而建立起來的計算機數據庫管理系統，使管道在地面的分布情況和巡檢人員的行動軌跡直觀、形象地在電子地圖上以圖形或表格的形式顯示出來。

GPRS（General Packet Radio Service）是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。使用GPRS優勢是網絡穩定可靠、覆蓋面廣、數據傳輸速度快，實時性好，通訊費用低。

GPS（Global Positioning System）是隨著現代科學技術的發展建立起來的一個高精度、全天候和全球性的無線電導航定位、授時的多功能系統，可以獲得巡線管道的準確地理位置。通過在手持移動設備內嵌的GPS模塊或外掛藍牙的GPS模塊，進行衛星定位校正和自動切換，將位置誤差控制在有效范圍內。因此，GPS從技術角度上來看，是管道定位的理想選擇。

2 系統功能及優勢

2.1 系統功能

系統的主要功能有電子地圖管理（GIS）、巡檢管理和信息存儲處理功能，并針對線路維護中存在的實際問題及特點，設置如下主要功能。

（1）地圖顯示和操作：顯示管道路由、三樁、及其它設備，提供定位和信息查看，提供量算功能（坐標、距離、角度、面積等）。

（2）實時跟蹤：對巡檢人員進行實時定位和跟蹤。

（3）人員管理：對被監控的巡檢人員進行管理，并利用GIS平臺在電子地圖上顯示全部或部分巡檢人員的位置。

（4）缺陷管理：處理發現的缺陷，登記、定級，形成缺陷單，管理者在日后進行消缺。

（5）歷史回放：系統可以記錄巡檢人員的軌跡，管理者可以按時間段進行查詢和歷史回放巡檢路線展示。

（6）告警設置和顯示：用戶可以設置告警參數，如規定巡檢線路，若巡檢人員偏離巡檢線路，則發生告警。可以根據時段進行告警記錄查詢。

（7）控制操作：監控中心自動處理巡檢人員的上報信息，把這些信息記錄到數據庫中，并即時通知相關管理人員。

（8）在巡檢過程中若發現管道事故和隱患：巡檢人員可以隨時利用終端設備將事件的位置和描述信息上報到監控中心。

2.2 系統優勢

傳統“輪牌”制巡線受人的主觀因數影響較大，相比來說，采用基于GIS的PDA+ GPRS+GPS服務系統的長輸油氣管道巡檢系統具有如下優勢。

巡檢人員在日常巡檢時，手持移動巡檢儀PDA通過內嵌的GPS模塊為巡檢人員進行導航，使巡檢人員按照指定巡檢路徑巡檢，同時自動記錄巡檢軌跡通過GPRS上報；當遇到異常情況時，巡檢儀會對異常情況進行拍照、錄像，通過與監控和調度中心的實時數據交換，現場發現的隱患或事故能夠在第一時間傳送到數據庫中、展現在監控屏幕的電子地圖上，從而實現了巡檢管理實時性。

利用GPS定位技術與GIS系統相結合，可以提供管道沿線地圖、地理、交通信息等，可以實時監督巡檢人員的巡檢到位情況，增加管理監督力度，提高具體工作人員的責任心，解決了原來缺乏手段考核工作人員是否按路線及時檢查管道線路等問題，從而實現了巡檢管理的可視化。

當前，GPS技術已廣泛應用于大地測量、資源勘查、地殼運動等領域。配合地理信息系GIS的線路信息，為輸油管線運行規劃、巡檢、維護等作業提供一個良好的應用平臺。

3 結語

采用基于GIS的PDA+GPRS+GPS巡線管理系統，可大幅提高管輸企業管理水平，提升企業精細化組織及現代化管理的能力，并可節約運行管理的人力成本和生產維護成本，降低了企業運營成本。

參考文獻

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