自来水管网智能巡检系统

开发背景

随着城镇进程的推进、城市建设规模的不断扩大，城市供水管网管理面临着旧管网改造、新建管网 敷设、管网运行维护等多重任务，这就要求城市供水单位加强供水管网的运营管理、加大管网维护投入、改进管网管理方法，确保城市供水     管网的正常运行，从而保障城市供水的安全、可靠。因此，自来水公司供水管网的巡检工作就显得格外重要。

传统模式下的供水企业在对管网巡检过程中主要采取的是人工巡检、纸质记录的方式进行，需要巡检人员对供水管网相当熟悉，必须是工龄长、经验丰富、记性好、责任心强的老职工才能担当这一角色，这些人员往往被供水企业称作为城市供水的“活地图”。但随着城乡供水一体化的快速推进，供水区域的不断拓展，供水管网的不断延伸，管网使用年份的不断增长，这一方式不可避免地存在着漏检、错检和记录不全、不规范等问题，且人员的更新和不到位更使巡检的质量难以保证。主要存在以下几方面问题：

1、巡检人员在现场巡检时，因现场无法实时查看管网数据，无法准确确定管网所在的具体位置，导致施工单位挖破供水管网的事件时有发生，供水安全性得不到保障。

2、由于巡检人员对管网的不熟悉，或记忆上的差异、人员的更替、参照物的改变、原始管网图不全等原因，造成一定区域的管网不能全部巡检到位，成了被遗忘的角落，使管网年久失修，给确保正常供水带来安全隐患。

3、由于因缺乏先进的监管手段，检验管网巡检质量凭的是巡检人员的责任心和巡检日志，无法查看和判断巡检人员巡检的线路、位置是否到位，无从知晓巡检人员当天或者历史的巡检情况。

4、抢修人员在爆管现场抢修时全凭经验关闭阀门，超关、漏关和错关阀门的现象时有发生，加上没有GPS的精确定位，阀门被淹时不能在第一时间准确找到应关阀门的位置，造成不能及时止水。同时，在抢修中因无法对管道开挖点的现场管网属性信息与GIS系统中的空间管网属性信息进行核对，对错误的信息不能实时反馈和更正。

5、检漏人员晚上在查漏时，当所检管线的位置与实际记忆出现偏差或地下管线错综复杂时，容易出现误检、错检、漏检情况，因而不能及时发现管网的漏水点，造成管网漏损率居高不下。

河南威斯盾电子科技有限公司借助信息技术手段，开发了智能巡检系统，实现供水设施巡检管理的电子化、信息化与智能化，以实现对现有供水设施巡检模式的根本性变革。

系统组成

自来水管道智能巡检系统是一个集全球定位GPS系统、地理信息GIS技术于一体的智能管理系统，利用供水管网巡检系统，巡检人员手持GPS卫星定位手机，通过GPS定位，把使用者的位置信息对应显示在地图上，如发现供水管道及附属设施有损坏、缺失或有危及安全运行的情况，可以在巡查过程中详细记录在线记录管道位置、事件类型、处置内容等，并将附有现场照片的事件信息实时上传至系统服务器。

GPS供水管网巡检系统由以下三部分组成：数据服务器、服务管理端和手持巡检仪。

数据服务器：根据企业所需最低要求进行配置，由一台或多台计算机和数据库管理系统软件共同构成了数据库服务器，数据库服务器为用户应用提供如下服务：查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、查询优化、安全及多用户存取控等。数据服务器系一般由系统维护管理员操作或企业信息中心机房服务器维护人员日常维护。

服务管理端：管理人员使用，采用B/S结构即浏览器和服务器结构。管理者通过Web浏览器来登录服务管理端进入工作界面，对巡检工作进行一系列考核查看。管理者通过巡检人员收集现场采集的管线及设施的运行状态和运行数据，安排对管线和设施的维护保养，并通过以上数据的积累和数据挖掘为管线和设施的更新，选型作辅助决策。

智能巡检器：采用高性能手持工业无线智能PDA；巡检器具备极高的耐用性和可靠性；良好的人机界面，便于运行人员掌握和操作；具备相应的防雨水、防尘、抗摔和抗震能力；屏幕具备较高亮度，达到阳光下可靠识读的性能；屏幕像素≥600×800 TFT；操作过程中语音提示操作，设备缺陷；支持手写输入方式，方便巡检人员在巡更过程中记录设备信息。

水务管网巡检系统系统功能：

（1）、主机管理功能

①、巡视任务管理：分别对自来水管网和泵阀设备巡检进行巡检任务定制、设备工况、缺陷故障状况进行管理。

②、数据查询：通过输入查询条件，将希望查找的记录的范围界定出来。

③、考核统计：把数据用图表的形式显示出来，提供形象化的决策支持。

④、数据通信：采用向导的形式完成手持机与巡检管理主机之间的数据传输功能，包括巡视任务下传和巡检数据接收。

⑤、报表：为了满足用户快速制作报表的要求,本系统提供列表式报表的制作工具，还可以转化为EXCEL格式的报表进行保存。

⑥、系统管理：完成对用户进行权限管理；对巡检人员基本信息进行增、删、改；对供水管网和泵阀设备的信息进行管理。

（2）、手持终端功能

运行巡检任务：在装载了管理主机下传的巡视任务之后，对于自来水线路巡检管理系统，GPS手持终端接收GPS卫星信号，并把接收到的GPS信号和本次巡视任务中巡视点的经纬度坐标进行比较，查询比较之后，显示出对应巡视点的详细巡检内容及相应的下一步操作；对于附属设备巡检，巡检员将PDA手持终端对准贴在设备上的条码进行扫描，扫描成功后，手持终端将根据巡检员扫描的部件信息，查找出需要检查的所有相应项目信息，在系统提示下进行相应的巡检操作。一次巡检结束后，再将这些数据一次上传到管理主机进行分析、统计、查询等操作。

系统特点

管理新平台

采用先进全新系统底层设计架构，全面面向企业级服务，不但稳定运行于windows系统下，更加 完美的运行在Linux系统上，操作使用更加安全、更加稳定、更加便捷。

分布式考核

基于B/S结构，采用分布式管理组合权限设定，优化企业管理制度，实现企业运营管理模式，满足企业岗位层次、级别要求。

GIS地理信息

多种形式展现：管、图、标接近完美的角度呈现视觉效果。

定位巡检导航

采用卫星定位模式，并结合基站辅助定位功能，准确获取人员巡检工作信息。提示巡检人员当前工作状况，以及巡检导航功能。

人员轨迹呈现

复杂的几何计算精准呈现人员运行轨迹，与电子地图完美匹配，还原人员巡检过程中的历史、实时巡检移动情况。

盯防任务模式

提供完整、周密的管理考核模式，针对人员固定位置巡查工作进行监督，严格确保人员不脱离盯防岗位，并对盯防过程中人员状态监督。

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。

多模式数据上传

实现对移动数据网络信号、无线wifi网络信号随意切换及独立使用，并支持系统内外网平台灵活的数据操作上传。

巡检考核报表

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。

系统优势

1、管线巡视：在遇到外单位施工时，通过GPS定位与距离量算功能，可使管线精确定位，提醒施工作业方安全施工。巡检系统应用后，管线巡视质量得到了明显提高，供水管线安全性也得到了有效提升，建设施工中供水管网被挖破的现象大大减少。

2、管线检漏：通过管线定位功能及管线资料数据查询，检漏人员能实时掌握管线走向、材质、口径、维修等数据，克服了原先由于管线资料不全、部分区域存在检漏盲区的不足，查找漏点的精确率大大提升，年爆管次数和漏损率逐年减少。

3、阀门巡检：通过智能巡检系统，巡检计划导入、任务获取、巡检提示、手持端动态记录与实时反馈等功能，极大地提高阀门巡检效率，确保了阀门的完好率、准确率。

4、爆管抢修：通过系统爆管分析功能把爆管点在第一时间快速定位并指导抢修人员及时关闭爆管周围阀门，使实际工作效率大大提高，避免错关、漏关阀门情况的发生，为减少爆管损失提供了保障。

5、用户服务：对上门处理用户报修、查勘设计的人员特别方便，能在现场及时通过手持端查找所需的管网数据和用户信息，快速解决用户提出的各种疑难问题，大大提高了服务效率。

6、GIS系统：通过现场数据与手持端GIS管网数据实时核对上报功能，为现场抢修管道开挖露点时的管网属性信息上报提供了技术手段，进一步确保了GIS管网基础数据的准确性与完整性。

自来水管道智能巡检系统可应用于供水管网巡检,自来水水务管网,水务管网巡检，供水管道巡检,自来水水务管道,水务管道巡检等领域，该系统的使用，使从事管网检漏、抢修、巡检、查勘、施工和营业服务人员通过使用全面掌握了供水管网的分布、运行和用户信息情况，不但节省了大量的工作时间和人力物力，还极大地提高了员工的工作效率，加快了供水现代化进程，促进了企业的精细化管理，使供水企业的劳动生产率、经营管理和服务效率大大提高，管网漏损率和管理成本大大降低。