南水北調配套工程巡檢管理系統研究與應用

【摘要】配套工程供水目標多、線路長，周圍環境復雜多變，管理難度大，巡視檢查能夠及時發現問題，有利于解決問題，縮短消缺周期，保障工程安全運行。目前配套工程巡視檢查工作方式主要是人工作業，通過手工紙介質記錄巡檢項目情況及發現的問題，配套工程具有管線長、機電設備多、受外部事件影響大等特點，要保障城市持續平穩供水，巡視檢查要求內容多且標準較高，因此，研發南水北調配套工程智能巡檢管理系統，應用于配套工程巡視檢查工作中，實現對配套工程的數字化、智能化巡視檢查和規范化管理，對配套工程及附屬設施安全運行意義重大。

【關鍵詞】配套工程；巡視檢查；智能管理；南水北調中線

一、系統總體框架

感知層主要是通過巡檢人員和傳感器實現智能感知功能，包括信息的采集、捕獲、巡檢設備識別，NFC（近距離無線通信技術）模塊啟動后持續產生正弦波，通過磁場擾動，可在優于10cm范圍內識別無GPS（全球定位系統）信號閉塞環境下的定位模塊，具有較高安全性。

解析層是利用統一的中間件實現感知層到數據層無瓶頸、高信賴性、高安全性地進行解譯和傳輸，采取多元化應用模塊接口，能夠滿足數據分析需求，達到更加廣泛的互聯功能。

組件層對巡視檢查核心業務進行拆分，利用組件化思想封裝、優化組合，降低了各業務模塊之間的關聯性，提高了巡檢業務模塊的可利用性，同時可根據需求實時調整組合方案，達到靈活使用的目的。

服務層按照巡檢工作實際流程，選擇需要的組件層組件進行綜合應用，達到全面滿足各類巡檢業務需求的目的。提供了巡檢項管理、人員管理、任務模板制定、巡檢任務派發、數據管理應用、后臺管理中心、系統管理等七大核心服務。展示層在服務層的基礎上，結合巡檢業務流程為南水北調配套工程巡視檢查提供滿足各類應用的接口。

用戶層包含了系統各級用戶，各用戶配合作業，保障了工程安全平穩運行。各管理人員可通過系統實現對巡檢人員工作狀態、配套工程運行情況的在線實時查看；巡檢人員通過移動巡檢儀完成配套工程的巡視檢查工作。

二、系統創新

制定了南水北調配套工程數字化巡檢工作流程及標準，構建了配套工程各類巡檢業務數據庫，規范和優化了巡檢項；以工程運行管理為中心、巡視檢查業務為導向，為工程日常維護、應急處置提供專業數據支撐；后臺管理實現了“靈活發布，隨需應變”，系統通過自擴展的方式適應新的業務類型，業務處理變更不會影響系統的體系結構，并能夠在最短的時間內實現新的需求，從而延長系統的生命周期。

根據南水北調配套工程巡視檢查工作內容涉及層次多、部件多、指標多的特點，制定數字化的巡檢工作流程及標準，降低了工作人員工作強度、提升了巡檢質量、可快速科學地診斷工程安全形態。體系建設過程中結合有關管理規定、巡檢設備的結構特征等信息，可同時查閱、統計類似工程事故因素，構建各巡檢工程單元、分部工程、分項的巡檢指標項，在此基礎上，按照各指標工程實體的層次關系和巡檢實際流程進行合理組織，建立數字化巡檢指標庫；采用多維度層次數據及數理統計理論和方法研究各巡檢指標對工程整體性態衰減的驅動作用，定量地提出配套工程巡檢指標和整體工程形態的關系模型。

系統采用先進的技術，建立了嚴密、體系化的配套工程智能巡檢管理應用平臺，具有良好的分層設計，整體系統擴充性能好，能夠根據巡檢業務的發展或變更，在保持現有業務處理不受影響的前提下，持續擴充新功能，以適應需求變化。

三、系統部署及應用

1、系統部署

南水北調配套工程智能巡檢管理系統由巡檢現場、信息傳輸網絡、服務中心及應用端系統4部分組成。系統組成結構見圖1。

巡檢人員手持移動巡檢儀，現場采集、上報配套工程運行信息，通過無線網絡在Internet上加密傳輸，為確保企業內網安全，前端設置了防火墻，數據最終到達數據中心，經處理后達到多端應用的目的。

2、系統應用

該項目結合巡檢管理工作的實際需求設計開發，巡檢人員使用該系統可以按照規定的巡視線路、項目進行巡視檢查，巡視檢查人員只需要根據現場檢查情況逐項勾選或填寫，并能夠隨時以照片、語音、文字形式報告巡視檢查事項及突發情況，有效減少巡檢工作量，提升工作效率。巡檢人員的實時位置可上傳至服務器展示在地圖上，管理人員不但能實時查看巡檢情況，而且能在其處于已知危險點（源）附近時自動報警，起到保護人身安全的作用。系統還為巡視檢查的管理工作提供了分析與統計功能，各級管理人員根據權限可以對信息進行檢索、排序、分析，準確了解管轄范圍內巡視檢查記錄和線路缺陷情況，實現了對配套工程的全生命周期管理。該項目成果已經在鄭州、濮陽、鶴壁等受水區進行了示范應用，應用表明系統運行穩定，性能可靠，經濟效益、社會效益顯著，推廣應用前景廣闊。

結束語

綜上所述，為了滿足南水北調工程，我們構建了移動巡檢儀、后臺管理端、服務端架構體系，研制了巡檢任務、地理信息、輸水線路及泵站巡檢、應急管理、數據管理分析等關鍵模塊，開發了供水工程日常巡檢智能管理系統，將南水北調配套工程日常巡檢工作流程和內容形成信息流，用技術代替人工和經驗，實現了“巡檢有計劃、過程有監督、事后有分析、處理可追蹤”的數字化巡檢、智能化的管理，對保障配套工程安全運行具有非常重要的意義。

參考文獻：

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