地下管線電子標(biāo)識系統(tǒng)在管線巡檢中的應(yīng)用

彭長江　張敏

摘 要：近年來，隨著我國的綜合國力的提高，人民對美好生活的需求也越來越高，同時隨著對環(huán)保要求力度的越來越嚴(yán)，作為清潔能源的天然氣需求也越來越大，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的建設(shè)也越來越完善。然而隨著時間的變化，加之一些人為的因素，原先地上標(biāo)識所指明的地下管線與圖紙發(fā)生了一些變化，久而久之，給燃?xì)夤艿榔髽I(yè)在管產(chǎn)的巡檢、維修、應(yīng)急搶險等方面帶來了諸多的不便。因此，對地下燃?xì)夤艿赖拇_切位置和管道的埋深、彎頭、閥門的具體位置等信息參數(shù)的收集、整理，就顯得尤為重要;同時，如何更好地對管線巡檢工作進(jìn)行有效的管理，也成為一個值得研究的課題。

關(guān)鍵詞：地下管線;電子標(biāo)識;管線巡檢

1 常規(guī)管線巡檢方式及其缺陷

1.1 人工手寫工作薄巡檢

事先設(shè)計好待巡檢的項(xiàng)及相關(guān)參數(shù)，并將其裝訂成工作薄置于待巡檢的對象旁，巡檢人員每巡檢一次，核查相關(guān)參數(shù)，并將參數(shù)數(shù)據(jù)在工作薄上記錄。該方式巡檢麻煩，更新困難，不能及時。如有設(shè)備更新?lián)Q代，則整個工作薄都需要重新設(shè)計，并統(tǒng)一部署巡檢現(xiàn)場，不利于工作的管理和信息流動及使用。

1.2 基于條碼識別的巡檢應(yīng)用

首先，根據(jù)設(shè)備的不同，編制不同的條形碼，并將該碼附于待巡檢的設(shè)備。巡檢人員采用可讀取條形碼的設(shè)備對巡檢目標(biāo)進(jìn)行掃描，獲得該巡檢目標(biāo)的ID，然后針對該巡檢目標(biāo)進(jìn)行常規(guī)巡檢，人工寫入巡檢對象狀態(tài)數(shù)據(jù)參數(shù)。巡檢完畢后，再人工將巡檢結(jié)果通過設(shè)備接口借助于通信網(wǎng)絡(luò)保存到后臺數(shù)據(jù)庫。該方式巡檢設(shè)備為專有，且通信能力不強(qiáng)，無法及時同步更新數(shù)據(jù)，升級維護(hù)困難。

由于傳統(tǒng)的巡檢管理基于“計劃預(yù)修制”的思想，缺少先進(jìn)的管理方式和巡檢工具，謊檢、漏檢、誤檢情況時有發(fā)生，無法保證巡檢信息的準(zhǔn)確性。隨著信息化建設(shè)的不斷發(fā)展和無紙化辦公要求的提高，傳統(tǒng)巡檢管理模式的弊病更加突出，人員巡線手工記錄、無軌跡、特殊節(jié)點(diǎn)無法做記錄、人員不到位的情況無法考核。

2 地下管線電子標(biāo)識系統(tǒng)的原理

射頻識別即RFID（Radio Frequency IDentification， RFID）技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽，采用RFID這種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。其基本原理是先將射頻卡安裝到巡檢目標(biāo)上，然后持有讀卡器的巡檢人員經(jīng)過巡檢目標(biāo)時，讀卡器自動對巡檢目標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。爾后巡檢人員將巡檢結(jié)果定期上傳到數(shù)據(jù)庫。該方式跟基于條碼的巡檢相比，除了設(shè)備的識別不同外，處理流程幾乎一樣。

系統(tǒng)的射頻識別標(biāo)簽采用的是只讀非接觸射頻卡，由天線和微型芯片組成。地下管線每隔一段距離安裝一個電子標(biāo)識器，以電子標(biāo)識器的唯一編碼ID號作為該標(biāo)識位置點(diǎn)的標(biāo)志，通過標(biāo)識探測儀識讀電子標(biāo)識器ID號，將ID號無線傳輸至GIS平臺和巡線平臺，結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時顯示該位置點(diǎn)的管線相關(guān)信息如管線名稱、敷設(shè)方式、埋深、附屬設(shè)備描述、標(biāo)識器安裝位置描述、經(jīng)緯度坐標(biāo)等。

電子標(biāo)識器采用RFID技術(shù)，可以穿透土壤實(shí)時讀取管線埋深，電子標(biāo)識器無需電源，使用壽命30年，可存貯信息，信息可以通過巡線終端X5設(shè)備上傳地下管線巡線軟件。

3 地下管線電子標(biāo)識系統(tǒng)的主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)

3.1 地下管線電子標(biāo)識系統(tǒng)的組成

地下管線電子標(biāo)識系統(tǒng)組成：探測儀（讀寫器）--電子標(biāo)識器--輔助采集設(shè)備北斗--無線遠(yuǎn)傳到GIS系統(tǒng)和巡線系統(tǒng)。

施工簡單，新建管線隨管道埋設(shè)電子標(biāo)識器使用北斗設(shè)備掃碼錄入屬性，無線遠(yuǎn)傳GIS平臺，管溝回填，路面變化后探測復(fù)測實(shí)時位置更新到GIS平臺;老舊管線普查管線位置，用釘形電子標(biāo)簽25m植入一個遠(yuǎn)傳到GIS平臺。

手持移動終端及電子標(biāo)簽，通過運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)射頻識別（RFI D）、嵌入式、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)軟件等技術(shù)和方法來實(shí)現(xiàn)，在管理軟件中建立設(shè)備臺帳的基礎(chǔ)上，通過在設(shè)備附近安裝RFID卡作為電子標(biāo)簽，工作人員手持點(diǎn)巡檢設(shè)備通過讀取電子標(biāo)簽來強(qiáng)制實(shí)現(xiàn)到位功能，然后才能對地下管線路由閥井和設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行后續(xù)的檢查記錄，最近將數(shù)據(jù)通過離線的方式導(dǎo)入到安裝在計算機(jī)內(nèi)的管理軟件中，管理軟件進(jìn)行查詢統(tǒng)計和趨勢分析。

3.2 關(guān)鍵工藝

①把非接觸感應(yīng)器安裝在各地下管線和閥井重要巡檢的地方，此點(diǎn)防水、防潮、防腐蝕（且具有唯一的內(nèi)碼）;

②通過實(shí)地調(diào)研把每個感應(yīng)器對應(yīng)設(shè)備需檢查的內(nèi)容及參數(shù)搜集過來，錄入巡檢管理軟件，形成巡檢任務(wù)（計劃）;

③巡檢部門系統(tǒng)管理員把巡檢系統(tǒng)軟件安裝在管理計算機(jī)里，按照巡檢內(nèi)容、時間、班次等提前編制好巡檢任務(wù)，下載到巡檢機(jī)里;

④巡檢人員帶上巡檢機(jī)，到達(dá)沿線安裝的巡檢點(diǎn)處讀取，巡檢數(shù)據(jù)會自動存儲在巡檢機(jī)里，并且巡檢機(jī)具有掉電保護(hù)數(shù)據(jù)的功能;

⑤巡檢機(jī)里的信息記錄通過數(shù)據(jù)線上傳到裝有專用管理軟件的電腦里，系統(tǒng)管理軟件進(jìn)行自動處理歸類，可進(jìn)行統(tǒng)計、分析。

4 地下管線電子標(biāo)識系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

①將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)及嵌入式軟件技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的巡檢管理系統(tǒng)，通過RFID技術(shù)方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工紙筆填表、掛牌撥表式的傳統(tǒng)巡檢，可實(shí)現(xiàn)巡檢全程無紙化辦公，并且無需現(xiàn)場布線，無需設(shè)備停車，不會影響單位各車間的正常生產(chǎn);

②便攜式的手持終端，結(jié)合RFID技術(shù)，避免人工巡檢經(jīng)常出現(xiàn)的謊檢、漏檢、誤檢情況，保證巡檢信息的準(zhǔn)確性;

③電子標(biāo)簽，具有唯一的內(nèi)碼，外部結(jié)構(gòu)設(shè)計更科學(xué)，安裝更便捷、使用更方便、壽命周期更長、維護(hù)成本更低、安全性能更高;

④點(diǎn)巡檢設(shè)備可靠耐用，有防爆功能，防護(hù)等級高，電池容量大，備份機(jī)制全，續(xù)航能力強(qiáng);

⑤使用瀏覽器/服務(wù)器模式，數(shù)據(jù)集中存儲，可有效降低對客戶端的軟硬件環(huán)境要求，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用戶只需上網(wǎng)瀏覽器就可使用，大大減少了日常的維護(hù)工作，有效提高了對巡檢數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析效率;

⑥后臺計算機(jī)可隨時監(jiān)控巡檢人員的工作狀況，且具有軌跡回放功能，便于對巡檢員巡檢質(zhì)量進(jìn)行考核考評。

5 結(jié)語

管線的巡檢工作，是保障管線安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。本文主要闡述了地下管線電子標(biāo)識系統(tǒng)的工作原理，以及在管線巡檢管理中的優(yōu)越性。通過應(yīng)用地下電子標(biāo)識系統(tǒng)，對于提升管線巡檢管理，提高巡檢人員的巡檢質(zhì)量，保障管線的安全運(yùn)行，推動企業(yè)的健康發(fā)展具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝莉維.RFID電子標(biāo)簽在石化企業(yè)管道管理中的運(yùn)用探索[J].數(shù)字化用戶，2018，24（17）：204-205+211.

作者簡介：

彭長江（1975- ），男，山西省晉城市人，大學(xué)本科學(xué)歷，助理工程師，主要從事煤層氣的輸配、利用等方面的生產(chǎn)運(yùn)行及安全管理工作。