“北斗”卫星技术天然气管线智能巡检系统

王　杰



“北斗”卫星技术天然气管线智能巡检系统

王杰

（西安石油大学陕西西安710065）

传统的天然气管线巡检系统比较落后，且效果差、成本高，无法满足现代化天然气企业的发展。“北斗”卫星技术是一种定位技术，将其应用在巡检系统的改良中，能有效弥补传统巡检系统的不足。文章就此展开了讨论，详细分析了天然气管道巡检系统的现状，然后提出了一种采用“北斗”卫星技术的智能巡检系统解决方案。

“北斗”卫星技术；天然气管线；智能；巡检系统

随着我国科学技术的发展，越来越多的新技术被应用天然气管线巡检系统设计中，用以实现巡检系统的智能化、自动化。这也是当前天然气行业发展的主流趋势。对此，天然气企业应紧跟时代发展，加大天然气管线巡检系统的研发力度，并积极应用各种新技术，提升天然气管道巡检效率，从而减少天然气管道的事故发生率，保障天然气企业的经济效益。

1 天然气管道巡检系统的现状

由于天然气管线比较长，分布范围比较广。因而，为了尽可能减少天然气事故的发生，保证天然气管线、设备的安全运行，巡检人员需要不断巡检，并记录下巡检时管线、设备的运行状态，以便后续工作的开展。但是这种巡检方式的应用效果比较差。一方面是因为管线过长，巡检环境较差，巡检人员很难保持长时间的注意力，认真巡检管线、设备的运行状态，很容易造成漏检的现象。另一方面是因为巡检人员无法及时获取检修信息，进行管线检修。另外，据有关统计显示：管线阻断、破坏的主要原因就是日常巡检工作不到位。显然，在天然气管道线路更加复杂、应用范围更加广泛的背景下，传统的巡检模式是无法适应天然气企业的现代化发展趋势的。也正因为如此，天然气企业应及时建立起一条完善的、科学的巡检、维护体系，提高天然气管线的安全性。只有这样才能真正促进天然气企业的长久发展。

2 采用“北斗”卫星技术的天然气智能巡检系统解决方案

北斗卫星导航系统（BDS），是中国自主建设和独立运行的卫星导航系统。而且该系统还可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，同时该系统还具备区域导航、定位和授时能力，尤其是定位精度能达到10 m，测速精度能达到0.2m/s，授时精度能达到10纳秒。在天然气管线巡检系统的设计中应用“北斗”卫星技术、网络技术等其它技术，可对管线、设备的运行数据、信息进行一体化的收集、存储、分析。而且系统界面清晰、易操作，能够为管线、设备后续的维护、巡检提供有效的保障。总的来说，应用新的解决方案后，能降低天然气企业的维护成本，实现天然气企业经济效益、社会效益的最大化。

2.1 系统结构与功能

该系统包括地理信息系统、卫星定位设备、卫星通信设备。其中卫星定位设备能实时反馈巡检人员的位置信息，同时通信设备就会将这一信息发送到系统管理中心。随后地理信息系统对巡检人员的位置的监控、显示，并对其它信息进行处理。在实际应用中，每个巡检人员都会配备专门的手持机，以便于系统进行位置跟踪、定位。而且巡检人员还可将巡检数据信息输入到其中，通过手持机将相关信息、数据反馈给指挥中心。这样指挥中心就能依据巡检人员的巡检结果及时处理有关问题。

2.2 系统功能

首先，该系统具有巡检监控功能，主要表现在以下几个方面：（1）系统中的电子地图可放大、缩小，且能直接显示指定的线路区域段；电子地图即可显示区域地理地形，也可实现管线、设备、巡检位置。（2）能够及时定位巡检位置。巡检人员依照规定进行巡检时，即可采用手动巡检方式，也可利用手持机进行自动巡检地位。如若遇到在关键路段，可采用手动紧急定位方式，提高巡检力度。（3）可实时监控巡检。巡检员利用手持机就可将实时的巡检位置反馈到中心处理系统，此时监控人员就可得到实时的巡检信息，如有必要还可发出指令，进行巡检指挥。（4）具有测量距离的功能。距离测量主要是在电子地图上进行。点击两个位置，即可得到相距距离。这样监控人员就可根据巡检员反馈的故障地点，进行周边环境距离的测量。（5）巡检回放。该系统本身具有存储功能。在实时监控巡检的过程中，系统就会自动记录下巡检过程并保存下来。如果需要查看巡检视频，调出即可。在回放的过程中，还可进行暂停、快进、快退等操作，同时还可以同时回放多个巡检视频。（6）记录巡检信息。在巡检过程中，巡检人员可将巡检数据，如温度、压力等发送到控制中心，并显示在系统屏幕上。这样系统的监控人员就可以及时查看巡检信息。

其次，该系统能有效应对紧急抢修事件。但这需要依靠系统的以下几个功能：（1）预警功能。在巡检的过程中，如果巡检员发现故障可按照故障预警流程将故障信息发送到控制中心。一般手持机会将故障划分为几个等级，巡检员可对照等级内容，并选择。同时，客户终端也会有提示音，且闪烁灯指示，并在电子地图上实时显示出故障点。这样值班人员就可及时查看，及时采取有效的解决措施。（2）故障处理。在值班人员收到故障等级、地点等信息时，要尽快制定抢修计划，并安排维修人员进行维修。（3）短信互联。巡检员之间、巡检员与控制中心之间的联系都是依靠短信联系来完成的。短信中的数据、信息会自动保存。如日后需要查看，调出即可。（4）应急抢险。在发生紧急事故后，控制中心会及时收到巡检员发回的信息。这时系统就会依据事发地点，自动生成抢险路线，以供参考。这样能有效缩短事故抢修时间。

最后，该系统还能可进行数据统计，总结报表。比如巡检信息报表、巡检故障报表、出勤报表、设备管理表、人员管理表等。这些报表既可随时打印，也能随时查询。另外，该系统还具有数据维护功能。比如更改部门人员信息、增删设备信息、改变地图管线信息等。

2.3 系统界面

系统界面主要包括用户界面、后台管理界面。其中用户界面包括工具栏、快捷按钮、巡检人员信息、电子地图等多个功能栏。在巡检过程中，用户界面会显示出巡检员正在巡检的线路短及周边环境。同时，巡检界面会随着巡检员的移动而变化。

2.4 应用效果

实践证明：改良后的智能巡检系统能保证数据传输的及时性、巡检监控的实时性。另外，在发生地质灾害时，还可启动该系统的自然灾害应急预案。随后，通过该系统就可及时与巡检员得到联系，第一时间掌握住管线的运行状况。同时，管理人员可依据巡检计划，迅速制定巡检方案，并安排巡检任务，有效保证天然气管线的安全、可靠。在这一过程中，“北斗”卫星技术起到了非常重要的作用，不仅提供了全天候的定位、跟踪服务，还提供了非常可靠的导航服务。

综上所述，采用“北斗”卫星技术的天然气管线巡检系统不仅能实现系统的自动化、智能化控制，还能提高管线巡检工作的效率，有效保证天然管道的安全稳定运行。

[1]高媛.智能技术在城市燃气输配管网系统的应用研究[D].北京建筑大学,2017.

[2]赵逢达,孙茂元,黄国言.基于北斗导航系统的天然气实时控制系统的设计[A].中国卫星导航系统管理办公室学术交流中心.第八届中国卫星导航学术年会论文集——S01卫星导航应用技术[C].中国卫星导航系统管理办公室学术交流中心,2017:5.

[3]晨曦,张玉明.“北斗+燃气模式”,智能管网造福千万家[J].中国设备工程,2018(01):19-20.

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.01.17

TP274.4

C

2095-1205(2019)01-30-02