燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)設(shè)計的探析

摘 要

本文從燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)的設(shè)計角度進(jìn)行研究說明,以期對科學(xué)研發(fā)有一定的借鑒意義。

燃?xì)夤艿赖难矙z工作就是要沿著燃?xì)獾墓艿雷呦驅(qū)ζ涔艿馈?a href=http://www.nbjinggang.com/e/tags/?tagname=%E9%98%80%E9%97%A8 target=_blank class=infotextkey>閥門等設(shè)備的運行情況進(jìn)行仔細(xì)的檢查與巡視,對于設(shè)備存在的缺陷和漏氣點,要進(jìn)行詳細(xì)的記錄,并將其作為燃?xì)庋矙z工作的數(shù)據(jù)。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和無線通訊3G技術(shù)的不斷成熟,在市場中出現(xiàn)了GPS智能手機終端系統(tǒng),并得到了廣泛的應(yīng)用與推廣[1]。在燃?xì)夤芫W(wǎng)的巡檢工作中應(yīng)用可以解決巡檢工作中出現(xiàn)的一些不必要的問題。

1 燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)的需求分析

燃?xì)夤酒渲饕蝿?wù)有:①對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè);②發(fā)展燃?xì)庥脩?;③安裝燃?xì)馄骶撸虎転槿細(xì)庥脩籼峁┕て诩熬S修等相關(guān)服務(wù);⑤對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行管理以保證工期穩(wěn)定、運行安全。燃?xì)夤拘杞M織巡檢員對燃?xì)夤艿腊踩\行情況進(jìn)行定時定點巡檢,以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)及運行中所存在的問題,進(jìn)而及時進(jìn)行反饋、處理,避免造成較大經(jīng)濟損失,對安全生產(chǎn)與運行產(chǎn)生影響。因此,通過GIS技術(shù)手段,并與管道風(fēng)險評估模型相結(jié)合,構(gòu)建燃?xì)庵悄苎矙z管理系統(tǒng),從而實現(xiàn)該公司的綜合管網(wǎng)建設(shè)、管理、經(jīng)營及決策的效率與水平,實現(xiàn)公司社會效益與經(jīng)濟效益的最大化。

1.1 系統(tǒng)功能分析

①移動精確定位、信息準(zhǔn)確全面。系統(tǒng)基于燃?xì)庋矙z管理已有GIS數(shù)據(jù)通過對移動設(shè)備GPS功能與移動GIS技術(shù)查詢功能的利用,來對巡檢管理相關(guān)工作具體位置信息進(jìn)行精確定位,對巡檢員軌跡實施跟蹤,以確保其工作完整進(jìn)行。

②為燃?xì)夤救粘Q矙z計劃管理與系統(tǒng)人員管理提供方便。通過工單來對日常巡檢工作進(jìn)行管理,有數(shù)據(jù)中心進(jìn)行工單編制與下發(fā),巡檢員在查詢工單后便可了解到巡檢的具體任務(wù),管理者則可對工單實施審核與抽查,唯有通過審核的工單方可繼續(xù)下發(fā)至巡檢員,實現(xiàn)了由巡檢員---數(shù)據(jù)中心---管理者三層管理模式[2]。

③實施傳輸巡檢信息,預(yù)警響應(yīng)速度及時。在巡檢員與數(shù)據(jù)中心兩者之間,本系統(tǒng)使用的是無線通訊技術(shù),從而可將巡檢員所采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實施傳輸至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器,而數(shù)據(jù)中心又可對巡檢數(shù)據(jù)及時進(jìn)行處理,比如對燃?xì)夤艿廊毕葸M(jìn)行記錄、分類與分等級管理、對災(zāi)難或緊急事故實施預(yù)警處理、對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計備份并打印報表等。

④系統(tǒng)安全與其他輔助功能。在登錄系統(tǒng)時須進(jìn)行身份驗證,用戶權(quán)限不同其訪問的信息資源也存在差異。比如,只有管理者方可操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,而巡檢員則唯有成功登陸后才可采集數(shù)據(jù)與查詢工單任務(wù),數(shù)據(jù)中心人員則可統(tǒng)計并分析巡檢數(shù)據(jù),但不可任意修改。

1.2 系統(tǒng)流程分析

為有效提高燃?xì)庋矙z管理工作的成果與效率,基于GIS技術(shù)的燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)就制定巡檢任務(wù)與執(zhí)行巡檢任務(wù)兩方面內(nèi)容針對性地進(jìn)行詳細(xì)任務(wù)流程分析,從而有效確保數(shù)據(jù)中心工作人員、巡檢員及相關(guān)管理者均可充分明確自身職責(zé)并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成燃?xì)庋矙z管理工作[3]。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析

當(dāng)前GIS技術(shù)在燃?xì)馍a(chǎn)及運行管理等諸方面均已有較多應(yīng)用。GIS技術(shù)具有數(shù)據(jù)管理功能強大、將屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)完美整合等優(yōu)點,其上述優(yōu)點使之成為未來數(shù)字燃?xì)庋矙z的一項不可或缺的技術(shù)。以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)則是基于當(dāng)前已有的燃?xì)釭IS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,利用燃?xì)夤艿赖膶傩詳?shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)對其進(jìn)行二次開發(fā),使之能夠滿足燃?xì)庋矙z管理工作的實時性與移動性的要求。

2 燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)的設(shè)計原則

燃?xì)庋矙z系統(tǒng)的總體設(shè)計的有效性,應(yīng)該依托于巡檢系統(tǒng)的設(shè)計原則,使得燃?xì)庋矙z系統(tǒng)具有較強的綜合服務(wù)能力。

2.1 巡檢系統(tǒng)的實用性

燃?xì)庋矙z管理系統(tǒng)主要是為了實現(xiàn)線路巡檢方面能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的全覆蓋,系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)功能和原理要充分考慮項目要求,同時要方面操作人員對信息的收集、數(shù)據(jù)的整理、相關(guān)材料的查詢,使得操作更為便捷、科學(xué)、安全。

2.2 巡檢系統(tǒng)的設(shè)計的準(zhǔn)確性與安全性

智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計是為了改變?nèi)斯ぱ矙z過程中出現(xiàn)的不安全性和巡檢數(shù)據(jù)的不可靠性,需保證系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)的完整性、科學(xué)性、可靠性。同時,減少人工參與的危險性。

2.3 巡檢系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性

由于燃?xì)庋矙z系統(tǒng)屬于能源系統(tǒng)的設(shè)計,在系統(tǒng)設(shè)計過程中,應(yīng)該嚴(yán)格遵守國家對于能源行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計管道信息、設(shè)備信息、監(jiān)管信息的電子錄入,實現(xiàn)科學(xué)化、準(zhǔn)確化、規(guī)范化的信息管理步驟。

2.4 系統(tǒng)設(shè)計要遵從發(fā)展性原則

燃?xì)庋矙z系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有較強的開放特點,實現(xiàn)巡檢系統(tǒng)的功能化設(shè)計,為系統(tǒng)后期的發(fā)展提供空間和數(shù)據(jù)平臺。與此同時,要保障系統(tǒng)設(shè)計中的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、信息編碼等的全面性和統(tǒng)籌性,方便系統(tǒng)的各方面上的深度發(fā)展。

3 燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)的模塊設(shè)計

3.1 監(jiān)控端

在監(jiān)控端當(dāng)中,目前智能手機的內(nèi)存和CPU并不能滿足本系統(tǒng)讀取和顯示系統(tǒng)視圖的功能,以至于直接調(diào)入海量遙感影像顯得極為不現(xiàn)實。因此,可采用瓦片切割法來進(jìn)行柵格數(shù)據(jù)的讀取與顯示。而瓦片切割文件能夠按照不同的采樣率對原始柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行分層分析,進(jìn)而在分層的基礎(chǔ)上深入切割,使得原始的整體文件能夠生成瓦片文件,進(jìn)而能夠通過屏幕顯示范圍來進(jìn)行調(diào)度。

3.2 移動終端

傳統(tǒng)管道巡檢模式具有較低的管理效率,通過移動GIS技術(shù)可以將巡檢系統(tǒng)分別在服務(wù)器端和移動端共同應(yīng)用,智能、高效,全面提高了燃?xì)夤艿赖墓芾?。移動終端的開發(fā)以及應(yīng)用使得巡檢操作更為便利,巡檢員在日常巡視工作中可直接通過移動端執(zhí)行各項人機交互的命令,同時也可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器終端進(jìn)行統(tǒng)計分析,輕松的實現(xiàn)了燃?xì)夤艿赖墓芾恚奖銓嵤└黜椦矙z任務(wù),同時也為后期的系統(tǒng)維護(hù)提供了較大的便利,功能強大,實用性強。

3.3 系統(tǒng)服務(wù)器終端

系統(tǒng)服務(wù)器終端是巡檢管理的主要交互平臺,包含系統(tǒng)管理以及管道巡檢管理兩大功能。系統(tǒng)管理功能是系統(tǒng)管理員對用戶登錄、角色權(quán)限、系統(tǒng)培訓(xùn)等進(jìn)行的全面、系統(tǒng)性管理;而管道巡檢管理則是針對巡檢任務(wù)而設(shè)計的各類管理應(yīng)用,包括巡檢任務(wù)的實時監(jiān)測、審核任務(wù)以及審查統(tǒng)計結(jié)果等。在進(jìn)行系統(tǒng)服務(wù)終端的設(shè)計時主要依靠B/S結(jié)構(gòu)的JavaWeb技術(shù),并采用數(shù)據(jù)模型層(Model)—視圖層(View)—控制器層(Controller)MVC的三層框架模式,該框架模式將數(shù)據(jù)顯示與業(yè)務(wù)邏輯分離開來,具有成本低、可維護(hù)性高以及適用性強等優(yōu)勢,便于操作及工程管理[4]。其系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

4 燃?xì)庵悄苎矙z系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)分析

4.1 嵌入式系統(tǒng)技術(shù)分析

嵌入式系統(tǒng)具有多種組成部分,主要包括外圍硬件設(shè)備、嵌入式微處理器、嵌入式操作系統(tǒng)等部分。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)在多方面都得到了廣泛應(yīng)用,手機操作系統(tǒng)便是其中一個重要領(lǐng)域。隨著信息技術(shù)的進(jìn)步、手持移動互聯(lián)設(shè)備的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已滲透進(jìn)社會生活的方方面面。在智能巡檢系統(tǒng)中,可通過嵌入式系統(tǒng)技術(shù)來研發(fā)手持客戶端軟件,為巡檢工作提供便利。

4.2 GPS定位技術(shù)分析

GPS定位系統(tǒng)具有高精度的導(dǎo)航以及定位優(yōu)勢,在海上、空中、陸地中都有著廣泛應(yīng)用,具有全天候、實時性、全球性等特征,操作簡便,在智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用中能夠較好對巡檢員位置、燃?xì)怆[患位置進(jìn)行定位。手持移動設(shè)備中對GPS定位模塊進(jìn)行設(shè)計能夠較好明確巡檢人員的位置信息,并進(jìn)行實時解析,通過手持終端電子地圖進(jìn)行顯示,對巡檢人員進(jìn)行有效監(jiān)控。

4.3 GPRS通信技術(shù)分析

GPRS屬于一種無線通信數(shù)據(jù)處理技術(shù),主要以GSM系統(tǒng)為基礎(chǔ)。一般在對GPRS系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時,須依照一定的規(guī)則。由于GPRS技術(shù)具有較快的傳輸速率且實時在線,使得GPRS系統(tǒng)具有較好的可拓展性、適用性、可靠性,能夠較好進(jìn)行維護(hù)。可將GPRS作為智能巡檢系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò),能夠較好確保數(shù)據(jù)的傳輸效果。

4.4 Socket通信技術(shù)分析

Socket主要分為服務(wù)器、客戶端,屬于通信方式的一種??蛻舳酥饕獙ocket的連接請求進(jìn)行傳遞,服務(wù)器在接受到連接請求后,會與客戶端建立聯(lián)系,之后完成相應(yīng)的通信會話。在智能巡檢系統(tǒng)中,可通過Socket通信技術(shù)促進(jìn)手持客戶端、服務(wù)器端數(shù)據(jù)的有效傳輸。

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