慧友安综合管廊智能化巡更巡检系统解决方案设计.docx

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慧友安综合管廊智能化巡更巡检系统解决方案设计

综合管廊智能化巡检系统

解

决

方

案

深圳市慧友安电子技术有限公司湖南分公司

1.项目背景

1.1项目背景

信息技术的高速发展，促进了新经济时代的到来，同时也为管廊智能化建设的进一步发展提供了更加安全、高效的技术手段。

信息技术的应用加速了知识的传递、加工和更新，提升了有效利用信息的能力，从而提高了工作效率和生产能力，提高了核心竞争力。

为了更好地完成管廊智能化的巡检系统优化管理，巡检管理平台要使生产管理达到更高的水平改进业务逻辑处理，以更合理、更科学、更贴近实际需要的方式处理业务逻辑，及时有效地获取网络运行数据，为管廊安全的调度运行提供科学的依据；及时、迅速地发现解决设备故障和缺陷，提高设备完好率，降低设备故障率，科学地安排维修、检修及生产运行管理工作，从而减少不必要的维修检修费用。

依托于智能管线系统数据基础，将系统功能进行分解，结合手持移动智能终端实现对长输管道、厂际管线的巡线智能化、精细化管理。

为管廊隐患“发现——上报——流转”提供高效、便捷的流程支持。

主要实现对企业巡线管理人员，用于巡线人员管理、巡线人员监控、巡线任务管理、上报事件分析、绩效考核、通知公告、系统设置等，为管道安全管理提供强有力的信息化手段。

1.2编制依据

●《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）

●《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

●《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2904）

●《低压配电设计规范》（GB50054-95）

●《计算机软件开发规范》（GB8566—88）

●《计算机软件工程规范国家标准汇编2003》

●《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-1985）

●GA/T64-2006《电子巡查系统技术要求》；

●Q/BHYA001-2011HUA-101电子巡更巡检器企业标准。

2.项目目标和内容

2.1项目建设目标

可视化巡检系统——RFID、GIS、WIFI等现代技术，结合手持移动智能终端实现巡线智能化、精细化管理。

为管廊隐患“发现——上报——流转”提供高效、便捷的流程支持，为管廊安全管理提供强有力的信息化手段。

利用手持巡检终端（PDA）接收巡检任务，并根据线路--巡检点--设备进行标准化巡检。

支持文字、图像及实时视频等多记录方式，实现对巡检内容的实时把控和安全响应。

有效地满足了对日常安全设施的巡视检查及维修人员的任务监管、实时跟踪、隐患问题汇报，及调度派工等信息化管理方面的需求。

依据管廊智能化建设的需求分析，采用的管理软件模式，即：

读取数据、巡检数据纠错、数据手动考核、查询考核结果、历史巡检记录、内部交流、在线提醒、统计汇总、表单定制、界面定制、任务调度、系统管理、日志管理等应用业务处理为中间层，将一些复杂的数据处理了应用以组件或接口的方式提供，完成对一定应用规则的封装，形成系统的核心层；包括日常业务、可视化的报表设计、自定义的查询统计等功能在内的应用作为平台的前端应用层。

2.2项目定性目标

智能巡检管理系统主要又由巡检专用服务器、巡更巡检管理系统软件、手持巡检终端（PDA）、巡检点、等组成。

根据具体设备的巡检要求，将巡检信息预先写进软件内。

巡检人员按预定的巡检计划，手持巡检终端扫描设备上的巡检点，即可在巡检终端上读取该设备的检查流程及要求，按检查要求进行核实后可在终端上提交相应的检查结果，同时可记录相应的设备故障及影像资料并通过WIFI网络或者GPRS传输至控制中心服务器。

所有巡检信息通过WIFI网络或者GPRS实时传输。

在巡检时巡检人员携带手持巡检终端（PDA）按计划巡检，读取巡检点，手持巡检终端（PDA）会自动记录下巡检点的编码和读取的准确日期和时间，并自动弹出在该设备需做的工作内容。

巡检人员根据数据采集器的提示，将设施的运行状态和参数数值输入在手持巡检终端（PDA）内。

手持巡检终端（PDA）内的信息上传到管理电脑，并通过局域网或广域网自动汇总到系统管理平台。

由系统管理平台统计，并生成统计分析报表，通过巡检到位报表了解巡检人员的巡检项目内容和巡检到位情况；通过巡检项目等数据类报表可掌握、分析巡检区域安全运行情况，并进行隐患排查。

最大程度保证了数据的客观与真实，避免了各种人为因素，并在数据真实的基础上，根据管理者的需求实现对设备状态和参数的分析和统计，为管线及附属设施的日常运行、维护保养提供有力的参考依据。

2.3项目实施范围

综合管廊智能化巡检系统的应用。

综合管廊智能化巡检系统采用GIS、RFID、无线AP等技术，结合手持移动智能终端实现巡线智能化、精细化管理。

为管道隐患“发现——上报——流转”提供高效、便捷的流程支持。

主要范围包含：

系统界面优化，业务组织架构升级（由四级架构升级为六级架构及以上）,系统业务模块重组（系统业务模块包括：

巡检设置、巡检数据处理、巡检进度管理、异常隐患事件管理、报警及在线提醒、考核结果管理、历史巡检记录管理，通知公告管理，权限管理等，此外为适应系统扩展的需要，还特增加任务下载，任务查看等巡检工具）。

主要用于巡线人员管理、巡线人员监控、巡线任务管理、上报事件分析、绩效考核、通知公告、系统设置等，为管道安全管理提供强有力的信息化手段。

2.4项目建设目的

1.增强安全防范管理的科学化手段，技术实现具有先进性；

2.实现对巡检人员实时监控，达到集中管理的目的；

3.解决传统巡检模式下布线难的问题；

4.有效检查设备的运行状况，预防事故的发生，确保管廊设施安全平稳运行；

5.解决传统模式下无法使用电子地图显示巡检人员位置的问题；

6.解决感应式巡检模式下无法在电场及磁场条件下使用；

7.解决现场突发事件的应急处理实现对现场人员紧急调动；

8.实现巡检轨迹与巡检数据全部上传，提供轨迹回放与数据查询；

9.各级领导及相关部门根据自己的权限可以方便的通过局域网查询巡检的情况。

10.巡视检查中对电力舱、热力舱及通信沿线设施的工作状态、各类故障，等运行参数，施工、占压等环境状况等检查项目的结果做现场的记录

3.系统组成介绍及特点

3.1系统组成及作用

序号

产品

作用

1

智能化巡检管理系统平台

安装在管理中心服务器上

2

手持巡检终端（PDA）

巡检人员巡查时随身携带，手持使用

3

巡检点（射频标签）

识别当前位置及名称，简单方便

4

3G流量卡或者WIFI

实现数据在线传输互通

3.2系统构成示意图

系统由手持巡检终端（PDA）、巡检专用服务器、巡检点、智能巡检系统管理平台、3G流量卡或者WIFI网络组成。

巡查人员手持巡检终端（PDA）在辖区巡查，在巡检时巡检人员携带手持巡检终端（PDA）按计划巡检，读取巡检点，手持巡检终端（PDA）会自动纪录下巡检点的编码和读取的准确日期和时间，并自动弹出在该设备需做的工作内容。

巡检人员根据数据采集器的提示，将设施的运行状态和参数数值输入在手持巡检终端（PDA）内。

手持巡检终端（PDA）内的信息上传到管理电脑，并通过局域网或广域网自动汇总到系统管理平台。

由系统管理平台统计，并生成统计分析报表，通过巡检到位报表了解巡检人员的巡检项目内容和巡检到位情况；通过巡检项目等数据类报表可掌握、分析巡检区域安全运行情况，并进行隐患排查。

3.3手持巡检终端（PDA）介绍

手持巡检终端（PDA）将RFID识别、拍照、录像、WIFI上传巡检记录、巡检点读卡、紧急报警、发送公告、电量监测、隐患查看、事件设置等强大功能完美的融为一体。

机身采用ABS军工级工程塑料外壳、硅胶内胆、触摸式加按键操作式设计；4.0寸高清康宁大猩猩显示屏，防破坏保护屏；防护等级IP68。

手持巡检终端（PDA）特点及基本参数

Ø通过本安型双认证一类二类防爆认证产品应用于各种防爆场合。

防爆标志：

ExibⅡCT4GbExibIMb

防护等级：

IP67

性能特点：

1　采用本质安全型的防爆结构且满足GB3836.1-2010（爆炸性气体环境用电气设备通用要求）和GB3836.4-2010（爆炸性气体环境用电气设备本质安全型要求）的规定。

2　产品通过煤炭科学技术研究院检测，符合II类要求。

防爆等级：

ExibIICT4Gb 

3　符合Ex ib IIC T4 Gb,Ex ibD 21 T130℃防爆规范，适用于具有IIA、IIB、IIC级引爆温度组别为T1~T4的可燃性气体或蒸汽与空气形成的爆炸性混合物的场所。

4　防爆级别：

ⅡC,火花点燃实验采用21%氢气和空气的混合体；

5　实验电压：

DC4.07V：

巡检仪外壳、屏幕，电路板表面，电池电芯表面；

6　介电强度实验：

本安输入端对外壳漏电电流≤0.03mA

7　产品通过公安部型式检验报告，符合公安部型式检验要求

8　静电放电抗扰度；在正常工作状态下，对样品外壳施加20次放电试验，接触放电6000V，空气放电8000V，试验中允许有小于200Ms的暂时变化，系统仍能正常运行

9　射频电磁场抗扰度：

扫频80MHz-1000MHz场强10V/M调频1kHz调制深度80%

10　足振动试验：

（10～150）Hz、20m/ s2、每轴向振频不低于5次

11　抗电强度：

0.2kV、1min无击穿、飞弧现象

12　设备外壳能承受对每个能正常接触的表面施加0.5J的碰触而不产生破坏和永久变形

13　工作环境温度范围：

-30℃≤Ta≤+45℃

14　贮存环境温度:

-45℃≤Ta≤85℃/5、外壳防护等级为IP67

15　防静电：

±8KV接触放电，±15KV空气放电；

Ø基本参数

1　工作频率：

13.56kHz（射频标签）

2　RFID读写距离：

3cm-5cm

3　外壳材质：

外壳采用高强度PVC工程塑料制造

4　尺寸：

134x69x21mm

5　重量：

230g

6　键盘:

带背光，橡胶，键盘寿命300万次以上

7　电池为714258型带有双重化保护的可拆卸、可充电防爆锂电池；

8　理论工作时间：

500分钟理论待机时间：

300小时

9　MTK6582四核，主频1.3GHz处理器

10　RAM容量：

2GROM容量：

8GB

11　支持存储卡：

MicroSD卡支持，扩展容量：

32GB

12　触摸显示屏：

彩色4.0英寸康宁大猩猩耐用触摸屏

13　主屏分辨率：

854x480像素按键类型：

触控按键支持（5点触控）

14　TFT-LCD、65K色、240X320（QVGA尺寸）

15　独立WIFI模块,支持IEEE 802.11b/g标准网线网络;

16　系统支持:

安卓4.2及以上版本系统;

17　定位导航:

GPS，罗盘：

可独立于GPS系统或辅助GPS系统运行的罗盘；

Ø使用环境：

1　工作温度：

—20°≤Ta≤+60°C；

2　温度实验：

测定最高表面温度T4＜135°

3　电池电芯表面，最高表面温度为电池电芯表面106.7℃符合T4要求；

4　外壳防护等级GB4208-2008中防护等级IP67，防尘：

6级，防水：

7级

RFID无线射频卡（巡检定位信息点）

◆工作频率：

13.56kHz；

◆感应距离为5CM以内；

◆可在-40℃―+80℃的温度范围内使用

◆供电模式：

无需电源；

◆使用具有唯一性的数字代码；

◆抗冲击、防浸水，坚固，无使用次数限制；

3.4识别创新点

●使用500万摄像头，将拍照和录像完美的融合到了巡查系统中，为量化巡查提供了有力保障。

采用流媒体分割技术，信号不好，也可分段上传视频记录。

●具有公告查看和回复的功能，为巡查人员现场巡查带来方便。

●采用第四代康宁大猩猩保护屏，保护巡查设备，实现真正的IP68.

●具有断点存储、续点上传功能，在信号微弱或无信号时，可缓存在手持巡检终端（PDA），有信号时补传或续传。

3.5巡检管理平台

3.5.1功能模块

3.5.2软件特点

●设计：

人性化，参数化，树型结构设计。

设置简单灵活实现智能化操作。

●计划：

智能排班，可实现任何方式的排班计划，排班可修改。

●查询：

单条件及多条件组合查询，人员、线路、时间、漏检等情况

●统计：

自动分析巡查情况，扇形图表及多种图表显示，更清晰更明了。

●安全：

双重密码保护，安全可靠。

●报警信息：

软件收到巡查器报警信息时，可触发声音或者报警器提示。

●拓展性：

可根据后期使用情况，在满足要求的情况下二次开发。

3.5.3智能巡检管理系统主要功能说明

1　组织架构管理：

采用四级及以上业务架构，对部门与部门之间组织关系一目了然。

2　实时监控：

通过该功能可有效进行巡检人员巡查到位情况、报警信息、隐患记录、现场图片信息反馈

3　隐患管理及记录：

该功能主要记录巡检途中存在的隐患信息，并上传到管理中心

4　采集管理：

可对巡检人员回传的巡检图像及视频，做出处理结果，可以使得管理者有效了解石化巡检线路及设施的具体情况，合理进行巡检指导，提高巡检工作的科学性

5　线路管理：

管理平台可以对巡检人员的巡检线路或巡检点进行合理设置，最大限度上提升巡检工作的完成效率，降低巡检人员的工作强度。

6　报警异常管理：

设置报警处理人员，管理平台可及时收到报警提示，使管理者可以及时接到报警信息，可以迅速做出相应处理，避免事故发生。

7　绩效管理（实绩查询）：

进度条、统计图等形式展现到位率、漏检率、里程、时长、时速等相关信息

8　巡检管理：

设置巡检人员必须按照设定的巡检路线、时间、次数进行巡检和巡检结果统计。

9　通知公告（任务下放与分配）：

可以随时查看公司通知公告等信息

10　用户管理（权限分配与管理）：

添加新用户及权限分配，支持分层查看权限

11　系统管理：

该功能必选功能，包含很多基础设置控制信息。

3.5.4实现功能

3.5.4.1大数据处理

支持多种专业数据库格式；适用大型OLTP，函数，过程丰富，数据库的可用性，稳定性健壮。

主从数据一致性有保障。

利用DATAGUARD技术保障可用性，利用RAC技术提高可扩展性。

方便对巡检数据的统筹、处理、分析和报表调阅；

3.5.4.2人性化操作模式

采用WEB访问模式，B/S结构（浏览器/服务器模式），安装使用方便，模块化设计，增减方便，升级简单。

B/S框架结构具有以下五个特性：

a.安全性；

b.稳定性；

c.可适应性；

d.移植性；

e.维护性；

3.5.4.3服务维护零费用

实现系统的无缝升级,可远程维护或用户自动版本升级，自动升级,维护成本更低；

3.5.4.4突出的功能扩展性

开放的数据接口；突出的功能兼容扩展性；操作更加流畅；功能强大、数据统筹分析；支持SDK，兼容平台二次开发服务；应用灵活，简洁，方便，实用；

3.5.4.5隐患采集功能

通过视频、图像、文字、声效准确记录现场情况，实时有效上报事故隐患信息，让管理者更加全面的了解现场情况，从而做出准确判断。

3.5.4.6巡检现场文字、图片、视频查看

支持调取现场实时传输过来的文字、图片、视频，管理者可以智能巡检管理平台进行查看，及时了解现场安全运行状态和周围设施情况；

3.5.4.7自定义巡检项目事件

可对所需巡检设备设置安装好唯一标识码（电子标签即巡检点），每一个巡检点，自定义添加设置巡检项目事件：

包括，巡检内容、现场图像采集、现场文字描述；设置完成后自动更新到巡检人员手持巡检PDA，巡检人员按照设定的巡检规划进行巡检即可，并在PDA上任务导航处提示巡检项目内容及巡查情况。

3.5.4.8巡检计划制定

日常巡检计划制定，定点、定标准、定专业、定人、定周期、定条件、定方法、定量、定项目；按路线、按区域、按巡检点……详细巡检；

3.5.4.9巡检统计报表

灵活的巡检考核设置模式、强大的巡检报表功能，可对任意个人、班组、部门等进行时、日、周、月等巡检考核分析，通过列表、柱状、饼图等显示统计效果。

支持多种办公软件导出功能，例如：

EXCEL、PDF等

3.6技术路线和关键技术

系统的开发设计基于系统的主体功能框架。

从访问的便利性、快速开发和实施、高扩展性、高可维护性等技术角度进行充分考虑。

采用软件工程中的原型模型，进行多次原型递归开发。

采用国际先进的软件开发标准来规范整个开发流程，确保系统开发的高效率、快节奏、有条不紊地进行；

框架设计：

基于SPRING系统架构设计保证系统高扩展性、高可维护性。

采用三层架构模型（数据层、逻辑层、表示层），Ajax数据连接模式整合数据源，建立各类逻辑对象封装在逻辑层，提高系统界面的友好程度和人性化水平。

3.7标准化工作

按照城市智慧化建设标准代码规则设置编码。

标准代码编码体系已经有的以标准代码为准，如果没有的编码，参照其编码规则进行设置，并建议新的编码纳入标准代码体系进行管理。

业务流程模板、代码、接口等标准，及推广方法、措施等遵循标准化设计原则，减少个性化需求。

3.8内控合规情况

从系统可靠性、安全性、可用性、先进性、成熟性、实用性、标准性、开放性以及节约投资等多方面考虑。

软件开发遵循项目管理和软件工程的基本原则。

项目管理涉及立项管理、项目计划和监控、配置管理、合作开发管理和结项管理。

软件工程涉及需求管理、系统设计、系统实现、系统测试、用户接受测试、试运行、系统验收、系统上线和数据迁移。

针对甲方的具体情况，成立项目小组，小组内职责分工、权限范围和审批程序需明确，机构设臵和人员配备应合理。

根据甲方的功能要求，在遵循软件开发代码的合理性下，适时做出相应的调整。

4.系统运行环境

根据管廊智能化建设的需求，结合系统开发，从网络基础、设备管理、系统平台、后台维护、用户授权、病毒防护、制度建设等多方面，保证系统的安全应用，建立应急预案系统，并严格预案启动流程。

由于智能巡检管理系统结构相对复杂，具有数据库写入权限的使用人员较多，因此必须建立相应用户权限、操作记录等，保障系统安全。

同时巡线巡检系统数据库拥有自己的安全机制，针对不同用户设置用户、密码和操作权限。

4.1系统配置原则

✧可靠性：

系统可保证长期安全地运行。

系统中的软硬件及信息资源应满足可靠性设计要求；

✧安全性：

系统具有必要的安全保护和保密措施，有很强的应对计算机犯罪和病毒的防范能力，支持多用户分级管理的要求；

✧容错性：

系统具有较高的容错能力，有较强的抗干扰性。

对各类用户的误操作应有提示或自动消除的能力；

✧适应性：

系统对不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系具有广泛的适应性；

✧可扩充性：

系统的软硬件具有扩充升级的余地，不可因软硬件扩充、升级或改型而使原有系统失去作用；

✧开放性：

采用模块化开发结构和开放性的开发语言进行开发，使系统易于扩充、修改、维护；

✧实用性：

注重采用成熟而实用的技术，使系统满足用户业务需求；

✧易操作性：

贯彻面向最终用户的原则，建立友好的用户界面，使用户操作简单直观，易于学习掌握；

4.2系统升级与维护

4.2.1免费升级与维护期

系统软件经验收合格之日起叁年内，为满足软件之间的兼容性，乙方对系统软件提供免费维护和升级服务，包括协助甲方对第三方系统工程软件的升级事宜。

4.2.2维护内容

服务内容包括但不限于：

（1）为满足软件之间的兼容性，对系统软件进行的维护和升级服务，包括协助甲方对第三方系统工程软件的升级事宜；

（2）对程序在运行中的缺陷进行修补；

（3）进行必要的软件修改，以满足甲方新的需求；

（4）按照行业惯例应提供的其他免费服务。

4.2.3维护方式及响应时间

根据使用单位现状，一旦系统安装调试完毕投入正常运行后，在交付本系统的一段时间内，软件投入试运行期间，技术人员一对一对整个系统进行维护和管理，同时专门指派若干名专业工程师进行指导培训和维护，直到企业的技术人员能完全接管本系统的操作管理为准。

如系统出现故障，我们会在接到用户报告4小时内响应，并安排专业工程师在2个工作日内远程排除故障。

如在2个工作日内无法解决，将在2日内向使用方方提出详细解决方案及日程安排，交付使用方确认。