大型船閘樞紐智能云巡檢關鍵技術研究

安小剛+胡志芳

摘要：為提高巡檢管理效率，降低船閘樞紐管理成本，我們將云技術加入了電子巡檢中，智能云巡檢是利用手持巡檢終端和管理平臺系統，通過無線網絡組成一個實時在線管理平臺。不但方便了船閘樞紐巡檢人員的巡檢和數據上報，更大大降低了管理者的工作量，提高了管理效率，使船閘樞紐的管理工作真正實現信息化、智能化、科學化管理。

關鍵詞：云巡檢船閘樞紐二維碼RFID

云計算、大數據、物聯網、移動互聯等先進信息化技術的出現，全面推動了我國科技水平的快速發展，為提升企業的智能管控效率和行業水平提供了技術支持。“云”概念最先興起于美國，是通過云計算提供各種信息化服務的總稱，“云”的提出是IT業繼PC、互聯網之后的第三次革新浪潮。自2007年以來“云”技術在我國發展迅速，目前已被定義為中國戰略性產業，寫進了“十二五”規劃，隨著行業發展的日益深入，“云”正在給科技進步和社會發展帶來全新的發展方向。

隨著國內外物聯網技術、無線網絡技術的發展與應用，智能巡檢技術已經在各行各業推廣與普及。目前，我國船閘樞紐的巡檢工作主要還是依靠人工手工記錄方式，這種工作模式存在巡檢人員難以定位、工作狀態不明確、安全狀況不了解、巡檢信息交互不及時等實際問題。然而，在信息技術高度發達、信息服務至上的今天，智能云巡檢技術徹底轉變了傳統船閘樞紐的工作模式，能夠實現對巡檢人員的工作狀態、人身安全各方面監管，實現巡檢信息的實時查詢、批示等相關業務處理，實現對船閘樞紐設備健康狀態全局的掌握。甚至，管理部門可以根據業務需求，實現其業務應用到云服務上的部署，實現巡檢人員隨時、隨處辦公。

需求分析

目前船閘巡檢面臨的主要問題：巡檢不到位、漏檢、或不及時；手工填報巡檢結果效率低、容易漏項或出錯；管理人員難以及時、準確、全面地了解巡檢狀況，檢修方案制定有待進一步優化。智能云巡檢在大型船閘樞紐巡檢中的應用，可以確保樞紐設備設施巡檢工作的質量，有效提高巡檢工作的效率，面對設備運行狀況及周圍環境的變化，能夠及時發現船閘設備設施缺陷和危及船閘運行安全的隱患，以便采取有效應對措施，保證船舶過閘的安全，和樞紐運行的穩定性。

智能云巡檢

基于智能云巡檢技術，可以打破各單位一線巡檢部門各自獨立的管理局面，將各樞紐運行管理單位的設備維護統一管理起來，形成一個龐大的虛擬庫，對全集團、全省、乃至全流域范圍內的船閘樞紐進行統一管理，船閘樞紐智能云巡檢模式相比傳統的巡檢系統有如下好處：

1、極大降低系統建設成本

基于云計算技術，巡檢系統可以統一部署到集團級信息中心（省級或者整個流域的信息中心），面向轄區內所有船閘樞紐提供SaaS服務，即基于互聯網提供巡檢系統軟件的模式，下轄各船閘分支機構無需購買軟件和硬件基礎設施，而是統一訪問云端服務器進行業務管理和操作，這樣，系統的建設成本得到了極大的降低。

2、進一步提高樞紐維護工作效率

傳統的船閘樞紐電子巡檢僅能解決漏檢和手工填報效率低的問題，缺乏對巡檢人員的具體工作提供有效支撐，基于云巡檢技術的巡檢管理，搭建了基于大范圍、大環境的語音溝通平臺和相關知識庫，巡檢人員遇到的問題可以最快速的得到解決辦法，工作效率實現了質的提升。

3、為設備管理工作提供大數據的支持

從技術上看，大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分，通過基于云計算的SaaS模式，在系統運行一段時間后，勢必積累了海量的數據，而只要對該數據進行合理利用并進行正確、準確的分析，將會帶來很高的價值回報。例如，通過對海量檢修數據的分析，可以了解到哪些設備即將出現缺陷，哪些設備的零件故障率最高，從而對設備的管理工作提供決策支持（例如：重點巡檢設備、備品備件庫存策略等）。

系統架構及功能組成

1、系統功能架構

按照SOA理念，系統整體架構共分為6層，包括：數據層、組件層、支撐層、服務層、展示層，如下圖1所示。

2、系統網絡架構

整個系統采用B/S架構模式，基于SOA組件化、開放式架構理念，手持巡檢終端APP采用HTML5技術進行封裝，確保移動應用的兼容性和控制性。巡檢數據經無線網絡上傳至管理中心數據服務器，經過聚類、抽取、統計、分析后，由管理端應用程序將巡檢信息進行展示。系統網絡架構如下圖2所示。

3、大型船閘樞紐智能云巡檢系統

3.1手持終端

手持終端系統基于安卓系統開發，用于現場巡檢信息采集、缺陷記錄登記、路徑導航、缺陷處理記錄等功能，數據信息以在線和離線相結合方式與管理端保持同步。巡檢人員利用巡檢終端進行定位，制定最優巡檢路徑，確保做到不漏檢、不過檢。巡檢人員現場將設備狀態錄入，結合專家庫判定設備健康狀態。系統還可以實現缺陷取證、信息檢索、實時上傳、即時語音等功能，從而有效提高巡檢效率。

3.2計算機管理端

查閱巡檢點的位置信息、路徑信息、缺陷及處理信息、巡檢軌跡等數據，管理人員可了解到巡檢人員以及檢修人員的工作情況。隨著設備巡檢和檢修數據的不斷積累，系統對于設備維護知識庫的數據進行分析，并自動統計設備常見故障、可能存在的缺陷等問題，實現設備運行故障的自動排查，并提醒一線巡檢人員進行重點巡檢。

3.3數據中心

基于云技術的巡檢系統可以統一部署到集團級信息中心，面向轄區內所有船閘樞紐提供SaaS服務，即基于互聯網提供巡檢系統軟件的模式，下轄各船閘分支機構無需購買軟件和硬件基礎設施，而是統一訪問云端服務器進行業務管理和操作，這樣，系統的建設成本和日常維護管理成本得到了極大的降低。基于云技術的巡檢管理，搭建了基于大范圍、大環境的技術服務平臺和相關的知識庫，在系統運行一段時間后，勢必積累了海量的數據，對這些數據進行合理利用并進行準確的分析與預測，巡檢人員遇到的問題即可最快速的得到解決辦法，工作效率實現了質的提升。

結束語

智能云巡檢讓管理者實時掌握巡檢人員位置信息、實時了解巡檢工作動態、現場可視資料的查閱、留檔存儲，巡檢和檢修人員隨時、隨地下載設備相關的資料、圖紙信息，不僅為船閘樞紐的巡檢人員提供了基礎的設備巡檢輔助手段，同時也為船閘樞紐管理部門進行巡檢監管與業務辦理提供了可靠與高效的信息化技術平臺，是針對船閘通航效率深入挖潛的可靠保障。智能云巡檢技術手段可以推廣到港口、電廠、工礦企業等，具有廣闊的市場發展前景。

參考文獻：

[1]梁杰.可視化移動在線智能巡檢系統研究與設計[J].無線互聯科技， 2015.2.

[2]曾曉輝，文成玉，陳超，練藝.基于二維碼的移動巡檢新系統的設計與實現[J].計算機技術與應用， 2014，9.

[3]高薇，范光偉，趙旭升，張永占，張婉.基于物聯網移動智能巡檢系統設計與實現[J].電腦開發與應用， 2013，9.

[4]劉月琴.智能巡檢系統設計與實現[J].科技傳播， 2013，12.

[5]袁超偉. B_S架構智能巡檢系統關鍵技術的研究[D].北京郵電大學， 2011，1.

（第一作者單位：交通運輸部水運科學研究院，第二作者單位：長江三峽通航管理局）endprint