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摘要：传统的燃气管网巡检工作方式依靠人的自觉性来保证工作质量，存在人为因素多，无法有效监督、无法量化考核等明显缺陷。 智能巡检系统基于“移动信息平台”，集成GPS全球卫星定位技术、3G通信等现代科技，以系统化、智能化、规范化的管理方式构建智能化工作管理系统，变革了传统巡检工作方式，提升了燃气企业对巡检工作的管控能力，有效提高了管网巡检质量。基于GIS平台的燃气智能巡检系统的开发和应用则充分发挥了GIS系统的空间分析和位置感知能力，为进一步提升整个系统的性能、深度分析巡检数据提供了有力的工具。
关键词：移动通讯网络；GPS定位功能；功能模块设计
1系统总体设计
1.1 系统结构
图1 系统结构
燃气管网智能巡检系统由移动手持终端、移动通讯网络、服务器等组成（图1）：
（1）移动手持终端：采用智能手机，Android4.0以上，具备GPS定位功能，运行巡检系统移动端程序。
（2）移动通讯网络：采用G网/CDMA网，通过VPN接入企业内网。
（3）服务器：为整个巡检工作提供应用服务和数据支持。
1.2 软件体系架构
整个平台的软件体系框架为B/S模式，共分6个层次，即数据层、业务逻辑层、GIS支持层、工作流层、Web服务层、客户端。各层次的内容和功能如图2。
图2 软件体系架构
（1）数据层：数据层是系统和数据库直接联系的部分，包括各种数据库和各种存储过程，实现部分业务逻辑。
（2）GIS支持层：该层用于空间数据的处理和分析，巡检系统基于MapGIS K9平台。
（3）业务逻辑层：业务逻辑层可将各种业务规则包装形成业务逻辑组件库，实现标准操作和系统简化。
（4）工作流层：工作流层由客户对其下辖资源及人员管理的工作流组成，形成工作流组件库。
（5）Web服务层：Web服务器采用ASP.Net、ADO.Net、.NET组件技术，集成系统功能，实现系统数据的采集、查询、分析、发布、维护等应用。
（6）客户端层：系统与用户的交互界面，用户通过浏览器、客户端程序，用人机对话的方式进行操作，使用方便、简单易学。
2系统功能模块设计
2.1 巡检计划管理
巡检计划功能模块主要进行巡检计划的制定、分派、移交、撤回等功能。
（1）计划制定
路径巡检：依据GIS系统提供的燃气管网，对需要进行巡检的重要管网设备、位置人工设定“检查点”，生成巡检线路。
区域巡检：对于区域内需要进行巡检的管网设备，人工在地图上画出巡检区域，由GIS系统自动获取所选区域内的管网设备，自动设定为“检查点”，生成巡检计划。该方式极大地提高了计划制定的效率和准确性。
巡检计划可设定计划执行的周期、巡检员、起止日期等属性，计划制定成功后即作为资源被保存起来，并可以被多次分派。
（2）计划分派
该功能用于将已制定的计划分派给巡检员并产生巡检任务。 可人工手动分派计划，也可按系统设定的计划参数进行自动任务分派，递归生成计划。
（3）计划总览
通过GIS系统，将已经制定好的巡检计划线路、区域，与燃气管网、基础地形图进行叠加显示，帮助巡检管理人员对整个巡检计划的制定情况进行全面了解，以便及时发现未制定巡检计划的管线、区域。如图3所示。
2.2 巡检监控
巡检监控功能模块提供了对巡检工作过程（位置、手机电量、上报事件等）的监控功能，以及系统用户之间的信息交互功能。
（1）位置与轨迹
实时监控巡检员的位置及状态信息，可查询选定巡检员在指定时间段内的轨迹，并能以动画的形式回放目标巡检员的巡检过程。
（2）短消息
接收、保存和发送短消息，为系统各用户之间提供了简单的通讯工具。
（3）事件分布
查询巡检员当日、或指定时间段内上报的事件，可在地图上以不同的形态（单点、聚集、渐变）显示事件的分布状况，如图4所示。
2.3 巡检事件管理
（1）上报事件
提供所有上报事件的查询功能，也可手动录入事件，并能对事件执行分派、移交等操作，以及案件流转状态的查看。
（2）事件处理
管理人员对上报的事件进行分析、查看，安排相关人员进行处理，任务完成后，再安排相关人员现场确认，通过移动巡检终端对事件进行检查、核实。
2.4 移动端功能
（1）地图浏览
图3 巡检计划总览
图4 事件分布情况
移动巡检终端提供基于GIS系统的燃气管网及地图的浏览、缩放、移动、管网设备的信息查询，距离、面积的测量等功能，可方便地查看所在位置附近管网的情况，如图5所示。
（2）事件上报
巡检员在巡检过程中可进行临时事件、突发事件的上报，上报的事件可自动获取事件所在位置、道路、管网设备情况等信息。
（3）位置上报
对于巡检员的位置信息进行定时的上报，频率可以自定义设置。
（4）计划查看
巡检员在移动巡检终端上可查看分派的巡检计划，在地图上定位“检查点”，对于新员工可利用此功能迅速熟悉巡检区域内管网分布情况，有效提高巡检工作效率，如图6所示。
图5 地图浏览 图6 计划查看
（5）事件处理
巡检员对于分派下来的非巡检任务进行办理，实现事件的闭环管理。
3 应用评价
3.1 管理效果
（1）在一张图上既能直观掌控燃气管网空间分布，又能实时了解巡检人员的工作情况，规范了巡检人员的现场工作行为。
（2）巡检员可采集现场信息（违章占压、隐患点、设备状态等），在系统图层上自动生成标注点，管理人员可实时通过系统查看现场情况，显著地提高了工作效率。
（3）巡检人员通过移动端能提前了解巡检路线，可使新员工迅速熟悉巡检区域内的管网及重要燃气设施的位置、设备信息，使其能在短时间内成为一名合格的巡检员。非巡检人员也可通过移动端即时查询管网设备信息，使其成为随身带着走的管网资料，实现功能多样化，减少资源投入。
（4）系统自动提供的日、周及月度等统计报表，将管理人员从过去繁重的人工统计工作中解放出来，更专注于如何制定巡检计划、如何提高巡检质量、如何提高管理效率方面，成为管网安全管理的有力助手。
3.2 绩效评价体系的探讨
信息化的巡检管理模式使得巡检人员工作量化考核成为可能，如何科学地对巡检员工作情况进行绩效管理，需要一个逐步完善的过程。
（1）工作完成质量指标：
到位率（R）=（已到位检查点数量）/(计划要求检查点总数)*100%
“到位率”与巡检的类型无关，是最简单、最直观的指标，是巡检员巡检工作完成质量的最直接指标。
但“到位率”不能有效反映每个巡检员的工作量，如巡检路径的里程、巡检的区域面积等，需引入其他指标计量。
（2）计划工作量指标
■ 区域巡检工作量（P1）
P1=S*（d1/d）
S：区域面积 d1：区域内管网密度
d：区域内管网密度均值（所有d1的平均值）
（管网密度=区域内管网长度/区域面积）
表1 区域巡检工作量
■ 路径巡检工作量（P2）
P2=L
L：计划巡检线路的里程
表2 路径巡检工作量
（3）实际完成工作量指标
■ 区域巡检完成工作量（W1）
W1= P1*R*任务数量
路径巡检完成工作量（W2）
W2=P2*R*任务数量
表3 实际完成工作量
228068819.86 1071078
（2）、（3）项指标的计算基于GIS系统的空间数据分析。
基于以上指标，我们可以对每个巡检员的巡检工作量进行量化，并进行绩效考核管理。由于实际巡检工作中存在各种影响因素，例如天气、地形、管网的新旧程度等等，量化指标的设计也需要一个不断摸索、完善的过程，以便更有效地推动新的巡检管理模式应用。
4 结束语
和所有新生事物一样，燃气智能巡检系统的推广使用需要一个认识、接受和逐步提高的过程。本系统通过局部试用，完善系统功能，制定配套的管理流程，再进行全面推广，取得了较好的效果。可以相信，只要凝练经验，创新思路，“智慧燃气”必然能彻底改变传统行业的面貌。
论文作者:张国伟,张祎,匡明星
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/5
标签：管网论文; 系统论文; 计划论文; 事件论文; 工作量论文; 燃气论文; 检查点论文; 《基层建设》2019年第5期论文;