油氣管道智慧預警系統的設計與實現

勾文康 帥政堯 蔣昌遠 董歡 張夢

摘? 要：油氣管道智慧預警系統采用前后端分離開發方式，前端采用Vue框架，后臺采用SpringBoot框架。系統將大數據、云計算、物聯網等先進技術與油氣管道業務相融合，實現數據自動化采集、異常數據智能化預警、設備GIS信息動態展示等功能。從而達到降低運營成本、提高生產效率、減少安全隱患的目的，進而促進管道管理的標準化、規范化和智能化進程。

關鍵詞：Vue? SpringBoot? 智能化? 可視化

中圖分類號：TE88 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）06（a）-0040-02

隨著西氣東輸工程的不斷推進，我國油氣管道里程數不斷增加，傳統管道運維過程中數據采集人工化、異常報警不及時、設備控制智能化水平低等問題不斷突顯。因此，通過一個統一的平臺對管道運維全生命周期數據進行統一管理與維護，提高管道運維管理的智能化水平至關重要。

1? 相關技術

1.1 Vue

Vue是一套用于構建用戶界面的漸進式框架。與其他大型框架不同的是，Vue被設計為可以自底向上逐層應用。Vue的核心庫只關注視圖層，不僅易于上手，還便于與第三方庫或既有項目整合。并且Vue采用組件化的編程模式，降低了功能與功能之間的耦合。

1.2 SpringBoot

SpringBoot是一種全新的框架，目的是為了簡化Spring應用的環境搭建以及開發過程。該框架使用“約定優于配置”的方式簡化Spring項目的開發，使得開發人員專注于應用程序本身的功能開發，而無需在Spring配置上花太大的工夫，提高項目的開發效率。

2? 系統設計

2.1 總體設計

油氣管道智慧預警系統共分為4層，分別為感知層、網絡層、應用層、展示層。其中感知層負責完成數據的采集;網絡層負責完成數據的傳輸;應用層負責完成數據的提取、分析、挖掘和決策等;展示層負責完數據的可視化展示、用戶與平臺的交互等。

2.2 數據采集網絡拓撲結構

鑒于管道施工年限、施工區域、施工技術不同，管道智能化水平差異較大。為達到數據自動采集、智能化報警的目的，對于新施工的管線采用智能采集設備對管道運行關鍵參數進行實時采集;對于已安裝的非智能采集設備，通過附加數據遠傳模塊（DTU）完成數據的遠傳，從而達到數據自動采集的目的。

3? 系統實現

3.1 SpringBoot連接數據庫

油氣管道智慧預警系統采用SpringBoot進行連接數據庫，連接的代碼如下。

datasource：

url：jdbc：mysql：//localhost：3306/tides？useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8

username：root

pssword：root

diver-class-name：com.mysql.jdbc.Driver

3.2 系統功能模塊實現

油氣管道智慧預警系統分為系統參數、日志管理、管線管理、設備管理、便捷工具、大屏展示、數據分析、預報預警、專家評分主要的9大模塊。其中的系統的關鍵模塊為數據分析和智能預警。

3.2.1 數據分析模塊實現

數據分析模塊：管道關鍵運行參數通過遠程智能采集設備或遠程傳輸模塊（DTU）定時將數據打包發送至遠程數據庫。在客戶端，系統對數據進行實時可視化展示，使用戶了解參數的實時變化。數據實時展示界面如圖1所示。

3.2.2 預報預警模塊實現

該模塊分為預報和預警兩個部分。預警是根據管道運維經驗設定報警閥值，并結合相應的算法對異常數據進行報警，提醒值班人員及時做出決策;預報是根據歷史數據的變化規律確定擬合算法，確定擬合公式，對采用擬合公式對數據進行預報。預報界面如圖2所示。

4? 結語

該文介紹了油氣管道智慧預警系統的設計與實現過程，通過該系統，使用者可通過電子地圖、圖表和報表等方式直觀觀察管道沿線保護情況，同時可以通過輔助決策分析實現在線故障診斷、遠期預警。

參考文獻

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