“北斗”衛星技術天然氣管線智能巡檢系統

王　杰

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“北斗”衛星技術天然氣管線智能巡檢系統

王杰

（西安石油大學陜西西安710065）

傳統的天然氣管線巡檢系統比較落后，且效果差、成本高，無法滿足現代化天然氣企業的發展。“北斗”衛星技術是一種定位技術，將其應用在巡檢系統的改良中，能有效彌補傳統巡檢系統的不足。文章就此展開了討論，詳細分析了天然氣管道巡檢系統的現狀，然后提出了一種采用“北斗”衛星技術的智能巡檢系統解決方案。

“北斗”衛星技術；天然氣管線；智能；巡檢系統

隨著我國科學技術的發展，越來越多的新技術被應用天然氣管線巡檢系統設計中，用以實現巡檢系統的智能化、自動化。這也是當前天然氣行業發展的主流趨勢。對此，天然氣企業應緊跟時代發展，加大天然氣管線巡檢系統的研發力度，并積極應用各種新技術，提升天然氣管道巡檢效率，從而減少天然氣管道的事故發生率，保障天然氣企業的經濟效益。

1 天然氣管道巡檢系統的現狀

由于天然氣管線比較長，分布范圍比較廣。因而，為了盡可能減少天然氣事故的發生，保證天然氣管線、設備的安全運行，巡檢人員需要不斷巡檢，并記錄下巡檢時管線、設備的運行狀態，以便后續工作的開展。但是這種巡檢方式的應用效果比較差。一方面是因為管線過長，巡檢環境較差，巡檢人員很難保持長時間的注意力，認真巡檢管線、設備的運行狀態，很容易造成漏檢的現象。另一方面是因為巡檢人員無法及時獲取檢修信息，進行管線檢修。另外，據有關統計顯示：管線阻斷、破壞的主要原因就是日常巡檢工作不到位。顯然，在天然氣管道線路更加復雜、應用范圍更加廣泛的背景下，傳統的巡檢模式是無法適應天然氣企業的現代化發展趨勢的。也正因為如此，天然氣企業應及時建立起一條完善的、科學的巡檢、維護體系，提高天然氣管線的安全性。只有這樣才能真正促進天然氣企業的長久發展。

2 采用“北斗”衛星技術的天然氣智能巡檢系統解決方案

北斗衛星導航系統（BDS），是中國自主建設和獨立運行的衛星導航系統。而且該系統還可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，同時該系統還具備區域導航、定位和授時能力，尤其是定位精度能達到10 m，測速精度能達到0.2m/s，授時精度能達到10納秒。在天然氣管線巡檢系統的設計中應用“北斗”衛星技術、網絡技術等其它技術，可對管線、設備的運行數據、信息進行一體化的收集、存儲、分析。而且系統界面清晰、易操作，能夠為管線、設備后續的維護、巡檢提供有效的保障。總的來說，應用新的解決方案后，能降低天然氣企業的維護成本，實現天然氣企業經濟效益、社會效益的最大化。

2.1 系統結構與功能

該系統包括地理信息系統、衛星定位設備、衛星通信設備。其中衛星定位設備能實時反饋巡檢人員的位置信息，同時通信設備就會將這一信息發送到系統管理中心。隨后地理信息系統對巡檢人員的位置的監控、顯示，并對其它信息進行處理。在實際應用中，每個巡檢人員都會配備專門的手持機，以便于系統進行位置跟蹤、定位。而且巡檢人員還可將巡檢數據信息輸入到其中，通過手持機將相關信息、數據反饋給指揮中心。這樣指揮中心就能依據巡檢人員的巡檢結果及時處理有關問題。

2.2 系統功能

首先，該系統具有巡檢監控功能，主要表現在以下幾個方面：（1）系統中的電子地圖可放大、縮小，且能直接顯示指定的線路區域段；電子地圖即可顯示區域地理地形，也可實現管線、設備、巡檢位置。（2）能夠及時定位巡檢位置。巡檢人員依照規定進行巡檢時，即可采用手動巡檢方式，也可利用手持機進行自動巡檢地位。如若遇到在關鍵路段，可采用手動緊急定位方式，提高巡檢力度。（3）可實時監控巡檢。巡檢員利用手持機就可將實時的巡檢位置反饋到中心處理系統，此時監控人員就可得到實時的巡檢信息，如有必要還可發出指令，進行巡檢指揮。（4）具有測量距離的功能。距離測量主要是在電子地圖上進行。點擊兩個位置，即可得到相距距離。這樣監控人員就可根據巡檢員反饋的故障地點，進行周邊環境距離的測量。（5）巡檢回放。該系統本身具有存儲功能。在實時監控巡檢的過程中，系統就會自動記錄下巡檢過程并保存下來。如果需要查看巡檢視頻，調出即可。在回放的過程中，還可進行暫停、快進、快退等操作，同時還可以同時回放多個巡檢視頻。（6）記錄巡檢信息。在巡檢過程中，巡檢人員可將巡檢數據，如溫度、壓力等發送到控制中心，并顯示在系統屏幕上。這樣系統的監控人員就可以及時查看巡檢信息。

其次，該系統能有效應對緊急搶修事件。但這需要依靠系統的以下幾個功能：（1）預警功能。在巡檢的過程中，如果巡檢員發現故障可按照故障預警流程將故障信息發送到控制中心。一般手持機會將故障劃分為幾個等級，巡檢員可對照等級內容，并選擇。同時，客戶終端也會有提示音，且閃爍燈指示，并在電子地圖上實時顯示出故障點。這樣值班人員就可及時查看，及時采取有效的解決措施。（2）故障處理。在值班人員收到故障等級、地點等信息時，要盡快制定搶修計劃，并安排維修人員進行維修。（3）短信互聯。巡檢員之間、巡檢員與控制中心之間的聯系都是依靠短信聯系來完成的。短信中的數據、信息會自動保存。如日后需要查看，調出即可。（4）應急搶險。在發生緊急事故后，控制中心會及時收到巡檢員發回的信息。這時系統就會依據事發地點，自動生成搶險路線，以供參考。這樣能有效縮短事故搶修時間。

最后，該系統還能可進行數據統計，總結報表。比如巡檢信息報表、巡檢故障報表、出勤報表、設備管理表、人員管理表等。這些報表既可隨時打印，也能隨時查詢。另外，該系統還具有數據維護功能。比如更改部門人員信息、增刪設備信息、改變地圖管線信息等。

2.3 系統界面

系統界面主要包括用戶界面、后臺管理界面。其中用戶界面包括工具欄、快捷按鈕、巡檢人員信息、電子地圖等多個功能欄。在巡檢過程中，用戶界面會顯示出巡檢員正在巡檢的線路短及周邊環境。同時，巡檢界面會隨著巡檢員的移動而變化。

2.4 應用效果

實踐證明：改良后的智能巡檢系統能保證數據傳輸的及時性、巡檢監控的實時性。另外，在發生地質災害時，還可啟動該系統的自然災害應急預案。隨后，通過該系統就可及時與巡檢員得到聯系，第一時間掌握住管線的運行狀況。同時，管理人員可依據巡檢計劃，迅速制定巡檢方案，并安排巡檢任務，有效保證天然氣管線的安全、可靠。在這一過程中，“北斗”衛星技術起到了非常重要的作用，不僅提供了全天候的定位、跟蹤服務，還提供了非常可靠的導航服務。

綜上所述，采用“北斗”衛星技術的天然氣管線巡檢系統不僅能實現系統的自動化、智能化控制，還能提高管線巡檢工作的效率，有效保證天然管道的安全穩定運行。

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10.3969/j.issn.2095-1205.2019.01.17

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