地下管線電子標識系統在管線巡檢中的應用

彭長江　張敏

摘 要：近年來，隨著我國的綜合國力的提高，人民對美好生活的需求也越來越高，同時隨著對環保要求力度的越來越嚴，作為清潔能源的天然氣需求也越來越大，城市燃氣管網的建設也越來越完善。然而隨著時間的變化，加之一些人為的因素，原先地上標識所指明的地下管線與圖紙發生了一些變化，久而久之，給燃氣管道企業在管產的巡檢、維修、應急搶險等方面帶來了諸多的不便。因此，對地下燃氣管道的確切位置和管道的埋深、彎頭、閥門的具體位置等信息參數的收集、整理，就顯得尤為重要;同時，如何更好地對管線巡檢工作進行有效的管理，也成為一個值得研究的課題。

關鍵詞：地下管線;電子標識;管線巡檢

1 常規管線巡檢方式及其缺陷

1.1 人工手寫工作薄巡檢

事先設計好待巡檢的項及相關參數，并將其裝訂成工作薄置于待巡檢的對象旁，巡檢人員每巡檢一次，核查相關參數，并將參數數據在工作薄上記錄。該方式巡檢麻煩，更新困難，不能及時。如有設備更新換代，則整個工作薄都需要重新設計，并統一部署巡檢現場，不利于工作的管理和信息流動及使用。

1.2 基于條碼識別的巡檢應用

首先，根據設備的不同，編制不同的條形碼，并將該碼附于待巡檢的設備。巡檢人員采用可讀取條形碼的設備對巡檢目標進行掃描，獲得該巡檢目標的ID，然后針對該巡檢目標進行常規巡檢，人工寫入巡檢對象狀態數據參數。巡檢完畢后，再人工將巡檢結果通過設備接口借助于通信網絡保存到后臺數據庫。該方式巡檢設備為專有，且通信能力不強，無法及時同步更新數據，升級維護困難。

由于傳統的巡檢管理基于“計劃預修制”的思想，缺少先進的管理方式和巡檢工具，謊檢、漏檢、誤檢情況時有發生，無法保證巡檢信息的準確性。隨著信息化建設的不斷發展和無紙化辦公要求的提高，傳統巡檢管理模式的弊病更加突出，人員巡線手工記錄、無軌跡、特殊節點無法做記錄、人員不到位的情況無法考核。

2 地下管線電子標識系統的原理

射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification， RFID）技術，又稱電子標簽，采用RFID這種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。其基本原理是先將射頻卡安裝到巡檢目標上，然后持有讀卡器的巡檢人員經過巡檢目標時，讀卡器自動對巡檢目標的數據進行讀取。爾后巡檢人員將巡檢結果定期上傳到數據庫。該方式跟基于條碼的巡檢相比，除了設備的識別不同外，處理流程幾乎一樣。

系統的射頻識別標簽采用的是只讀非接觸射頻卡，由天線和微型芯片組成。地下管線每隔一段距離安裝一個電子標識器，以電子標識器的唯一編碼ID號作為該標識位置點的標志，通過標識探測儀識讀電子標識器ID號，將ID號無線傳輸至GIS平臺和巡線平臺，結合移動互聯網實時顯示該位置點的管線相關信息如管線名稱、敷設方式、埋深、附屬設備描述、標識器安裝位置描述、經緯度坐標等。

電子標識器采用RFID技術，可以穿透土壤實時讀取管線埋深，電子標識器無需電源，使用壽命30年，可存貯信息，信息可以通過巡線終端X5設備上傳地下管線巡線軟件。

3 地下管線電子標識系統的主要內容及關鍵技術

3.1 地下管線電子標識系統的組成

地下管線電子標識系統組成：探測儀（讀寫器）--電子標識器--輔助采集設備北斗--無線遠傳到GIS系統和巡線系統。

施工簡單，新建管線隨管道埋設電子標識器使用北斗設備掃碼錄入屬性，無線遠傳GIS平臺，管溝回填，路面變化后探測復測實時位置更新到GIS平臺;老舊管線普查管線位置，用釘形電子標簽25m植入一個遠傳到GIS平臺。

手持移動終端及電子標簽，通過運用先進的物聯網射頻識別（RFI D）、嵌入式、數據庫、計算機軟件等技術和方法來實現，在管理軟件中建立設備臺帳的基礎上，通過在設備附近安裝RFID卡作為電子標簽，工作人員手持點巡檢設備通過讀取電子標簽來強制實現到位功能，然后才能對地下管線路由閥井和設備的狀態進行后續的檢查記錄，最近將數據通過離線的方式導入到安裝在計算機內的管理軟件中，管理軟件進行查詢統計和趨勢分析。

3.2 關鍵工藝

①把非接觸感應器安裝在各地下管線和閥井重要巡檢的地方，此點防水、防潮、防腐蝕（且具有唯一的內碼）;

②通過實地調研把每個感應器對應設備需檢查的內容及參數搜集過來，錄入巡檢管理軟件，形成巡檢任務（計劃）;

③巡檢部門系統管理員把巡檢系統軟件安裝在管理計算機里，按照巡檢內容、時間、班次等提前編制好巡檢任務，下載到巡檢機里;

④巡檢人員帶上巡檢機，到達沿線安裝的巡檢點處讀取，巡檢數據會自動存儲在巡檢機里，并且巡檢機具有掉電保護數據的功能;

⑤巡檢機里的信息記錄通過數據線上傳到裝有專用管理軟件的電腦里，系統管理軟件進行自動處理歸類，可進行統計、分析。

4 地下管線電子標識系統的優點

①將先進的物聯網RFID技術及嵌入式軟件技術應用于傳統的巡檢管理系統，通過RFID技術方式代替傳統的人工紙筆填表、掛牌撥表式的傳統巡檢，可實現巡檢全程無紙化辦公，并且無需現場布線，無需設備停車，不會影響單位各車間的正常生產;

②便攜式的手持終端，結合RFID技術，避免人工巡檢經常出現的謊檢、漏檢、誤檢情況，保證巡檢信息的準確性;

③電子標簽，具有唯一的內碼，外部結構設計更科學，安裝更便捷、使用更方便、壽命周期更長、維護成本更低、安全性能更高;

④點巡檢設備可靠耐用，有防爆功能，防護等級高，電池容量大，備份機制全，續航能力強;

⑤使用瀏覽器/服務器模式，數據集中存儲，可有效降低對客戶端的軟硬件環境要求，網絡內用戶只需上網瀏覽器就可使用，大大減少了日常的維護工作，有效提高了對巡檢數據的統計和分析效率;

⑥后臺計算機可隨時監控巡檢人員的工作狀況，且具有軌跡回放功能，便于對巡檢員巡檢質量進行考核考評。

5 結語

管線的巡檢工作，是保障管線安全運行的重要環節。本文主要闡述了地下管線電子標識系統的工作原理，以及在管線巡檢管理中的優越性。通過應用地下電子標識系統，對于提升管線巡檢管理，提高巡檢人員的巡檢質量，保障管線的安全運行，推動企業的健康發展具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1]謝莉維.RFID電子標簽在石化企業管道管理中的運用探索[J].數字化用戶，2018，24（17）：204-205+211.

作者簡介：

彭長江（1975- ），男，山西省晉城市人，大學本科學歷，助理工程師，主要從事煤層氣的輸配、利用等方面的生產運行及安全管理工作。