陈杰，廖管荣
上海燃气崇明有限公司，上海 202150
摘要:随着物联网和互联网技术在智慧燃气中的应用及发展，针对燃气设备巡检的现状和任务需求，将智能手机终端引入到燃气设备的监测中，设计并实现了基于二维码的燃气设备巡检管理系统。该系统方案结合了二维码扫描识别技术，并融合5G移动通信技术和Web Service数据挖掘技术等，构建了一个新的智能移动巡检平台。该巡检方案结合燃气设备卡证明可以大量节省成本，提高燃气巡检自动化水平，在行业内具备实用性和推广性。
关键词： 物联网；智能终端；智能巡检；二维码；通信技术平台
一、背景概述
在燃气企业中,管线设备设施处于长期运行状态。为了监察管线设备的运行情况，及时发现设备事故隐患，保障管网设备的正常运行，通常要求巡视人员对设备进行定时或不定时巡检，并对设备的运行状况、运行参数进行记录存档，以便于对设备的性能进行动态分析并作为将来设备检修的依据。
基于二维码的燃气设备巡检管理系统是一种及时掌握设备运行状态信息，指导设备维护、检修的一种先进的科学管理方法，其重点是实现对设备管理的标准化、规范化与信息化。系统分为巡检和定位两部分。巡检的目的在于“观察” “监测”管网及设备的运行状态；定位的目的在于把控人员的各种状况，以管理人员能够第一时间知道巡检人员的巡视路线和设备状况。
二、燃气巡检系统现状分析
目前，崇明燃气现有天然气管网共计743公里，其中中压管道285公里，低压管道458公里,共有各类调压器224台,共有阀门井1796座，水井319座。崇明燃气巡检人员通常采用“听、看、闻、摸、检”进行移动式巡回检查，以维持燃气设备的正常运行，但要使巡检操作和统计管理更加智能化，普及率更高，目前国内燃气设备的智能移动巡检软件仍然存在较大的提升空间，主要体现在以下几个方面：
（1）物联网的核心和基础仍然是互联网，其本质是高度集成的开放式通信系统。因此，第五代智能移动巡检系统应该更多地融合5G移动技术、智能移动终端、二维码信息技术等前沿技术。
（2）普遍使用的RFID设备标识，必须配备相应的手持机PDA，方可读取设备信息。而PDA配套设备等多数造价昂贵，导致燃气系统内智能巡检的覆盖率和普及率低，巡检规模大大受限于设备数量和业务复杂度。
（3）巡检的移动性导致设备服务的位置和所处的环境不断变化。目前，手持PDA系统定位通常基于美国GPS系统或者我国的北斗卫星定位系统，定位精度的改进还依赖于我国北斗卫星定位系统的完善和成熟；并且对于非户外的燃气设备巡检并不理想。此外，巡检前的任务内容通常必须由RS232接口连接传输至PDA，实时更新性不好，个性化更改任务的功能也不具备。
（4）另外，RFID还有一个很大的缺点，它会不时地发出射频信号，从而可能泄露用户的地址，因此不利于用户或者专网的信息安全与隐私保护等。
三、系统的设计与功能
智能巡检系统使用的移动端主要包含扫码、设备管理、维保管理、备品备件、巡检管理、事故管理、系统管理等模块。
扫码模块的主要功能是扫码巡检。巡检人员在巡检工作中，需要使用APP扫描设备上的二维码，自动查询得到设备安全管理信息，操作人员点击确定后，生成一条阅读记录，然后才允许录入巡检记录。
设备管理模块与管理端的相应模块类似，包含基础数据、设备台账、设备报废三项查询功能。该模块可以查询到设备的具体信息，供巡检工作人员查阅，与管理端不同的是无法录入设备信息。
维保管理模块主要针对维保工作人员进行设计，当发现设备故障时，可查看相关维保记录与指南，对故障进行现场处理。若现场无法解决，则通过PC端或者手机端进行报修，手机端还可以通过扫描二维码的形式进行报修，并且支持录入故障信息和图片。此外，定期提醒维保人员对设备进行维修保养。
巡检管理可扫码显示巡检记录，为巡检人员显示巡检路线、步骤、设备描述以及危险点等，并允许巡检人员上传巡检日期、设备描述以及现场图片，此外及时进行提醒，确保巡检工作的有序展开。
事故记录用于巡检员录入发生事故时设备的相关信息，以便发送至管理端进行具体原因的分析以及解决方案的制定。
四、系统的特色与创新
（1）信息化管理
在互联网高度发展的背景下，本系统依托手机和电脑完成巡检和管理工作，运行成本较低，工作流程简单。系统能够对巡检中的人员、燃气阀门以及不同设备进行综合管理，自动汇总巡检的结果，并完成电子化报表。各级工作人员通过电脑就可以掌握燃气设备的运行状态，实现了燃气设备管理和决策的信息化。
（2）巡检质量提升
本系统创新地将成本低廉、使用便捷的二维码扫描技术应用到燃气管线巡检方案中，在每个设备上张贴二维码，实现了巡检系统与二维码信息的无缝关联。巡检人员需要严格按照巡检任务工作，保证了巡检的到位率。在对设备扫码之后，巡检人员必须上传相关设备照片及录入信息，在检查结束后反馈至后台PC端，减少了错误操作，提高了巡检质量。
（3） 数据双向通信
传统的巡检系统往往是在巡检工作结束后再将数据进行汇报，只能进行单向的数据采集，而智能巡检系统的管理端和移动端以5G网络和无线通信网络为依托，能够实时地接收与传输巡检信息。双向通信保证了管理人员对巡检工作指挥的即时性，也有利于现场故障的快速处理，并为远程诊断的实现提供了可能。
五、结论
本文设计并实现了基于二维码的智能手机移动终端的新型燃气设备巡检系统，该系统基于微信小程序，对人员技术要求低，极大地方便了用户的维护和使用。与传统的PDA巡检方式相比，整个巡检系统的可扩展性、资源有限性、安全实时性和环境的动态变化性等方面都有所提升，对燃气设备的透明化监测、高效化管理具有现实意义。同时，该巡检系统方案已经在崇明燃气进行了现场实施和运行，达到企业预期要求。相信未来在我国燃气设备巡检行业中的应用前景良好。
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