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1、燃气管线巡检与监护综合管理系统的建立上海大众燃气有限公司输配部邱荣摘要介绍燃气管线巡检及监护综合管理系统的建立背 景、必要性，研究内容、特点、优势，以及初步应用效果。1引言2项目背景分析近年来，随着上海城市建设的投入加大， 燃气事业得到了蓬勃的发展，城市居民的生活 也得到了改善。由于燃气本身是易燃易爆的有 毒气体，输送燃气的管道又是压力管道，在日 常运行管理中由于各种因素会发生泄漏和供应 不良等现象。同样，燃气管道与其它输送管线 一样是地下管线，如果监护不当，极易被外单 位不当施工损坏，发生次生事故。所有这些， 都会严重影响人民群众生命财产的安全和企业 的信誉。 保证在役燃气管道安全、可靠、经
2、济的运 行，是一个对社会、对员工负责的燃气公司的 基本职责，上海大众燃气有限公司（以下简称 公司）在“科学管理、规范管理、精细管理” 这一企业发展主旨引导下，已先后建立了包括 GIS 平台、基础设施管理系统、工程管理系统 等符合输配基础管理特性的信息化平台，为管 网安全运行提供了科学管理体系。 立足于防患于未然，公司一方面通过加强 管线巡检监护与查漏等手段，将燃气运行风险 降到最低；同时，建立一套基于 GIS 的燃气 管线设施巡检和工程监护业务网络应用服务系 统，为不同层次的燃气设备设施管理和服务人 员提供提升业务技能和管理水平的有效手段， 适应新形势，并使企业获取更好的社会和经济 效益。在理
3、想状态下，管线设施都有自身的生命 周期，管线设施故障率一般呈锅底型分布（见 图 1），在其生命周期的晚期，故障必然会越 来越多，燃气公司会对此类管线进行更换，降 低风险隐患，也会相应增加或减少必要的人力 配置，所有这些工作应该是“匀速”推进的。管 线 故 障 率风险大 晚期风险大 早期人力配置 中期 锅底型分布时间周期图1管线设施生命周期图但管线事故因自身腐蚀、施工质量和管材 缺陷、外力损伤、违章开挖、野蛮施工、地 基沉降、气源更换、气候等诸多原因（见图 2），连带历史进程中的建设规模、管理侧重 点等多种因素，会呈现随机性和高波动性，对 于相对静态，均匀投入力量的管线管理工作来 讲，无法及时、
4、准确地随环境的变化而做出相 应调整。燃气输配管理层一直想量化各项数 据，在相对资源有限的情况下，有针对性地实39图2 管网故障原因科技园地ACADEMIC FIELD手解决的。 公 司 管 辖 的 区 域 内 共 有 地 下 管 线 约 6 000 km，燃气街坊用户引入立管约 18 万余 根，要求每年道路巡视 4 圈，街坊巡视 2 圈。 巡线职工必须尽心尽责，努力发现隐患，而且 在重大会议召开期间必须对重要区域、重点场 所加强巡视，如世博会期间静安站的巡检人员 做到最高频度的一日一检。面对如此大强度、 高频次的巡检，摆在管理者面前的问题是如何 确保一线的巡检、监护人员做好本职工作呢？ 如果日
5、常业务都要由管理人员牵头带动，亲临 一线，无疑要么成本很高，要么流于形式。需 要通过科技手段提升管理水平，将监管落到实 处，而不是仅仅停留在平时抽查报表，事后总 结教训上。 另一方面，管线外业巡检员工管理涉及信 息不对称，即员工现场的工作是不易观察到 的，久而久之，容易出现巡检人员的“道德风 险”，出工不出力。而作为管理人员由于无法 观察巡检人员的努力程度，所以，从考核上就 会出现“逆向选择”，平均分配，无法实现有 效激励。久而久之，努力本份的员工可能也会 选择“不尽责”。同时在监督成本较高的情况 下，监督人员是否也倾向于不作为，因为他的 监督行为对于管理者也是不可见的。这样整个 巡检体系的基
6、础是不牢靠的，所以本系统在设 计时将充分考虑信息对称这个要素，使得一线 站点、各个职能管理部门能通过系统平台实现 信息共享，并尝试可视化管理，设计出合理的 管理控制流程，把对硬件设备、软件报表等 “物”的管理，最后提升到“人”的管理。 综上所述，公司在充分兼顾现有信息化建 设成果的基础上，依靠“安全第一，以人为 本，服务一线”的思想，通过利用地理信息系 统建立的可视化平台、为一线人员开发的可携 带式小型 GPS 和用来提高一线管理效率的作 业样板管理系统，建立了管线巡检监护可视化 监督体系，将日常道路及街坊巡检工作、管线 外单位施工监护、道路改造配合纳入规范化管 理，消除管理中的互不信任感，降
7、低信息不对 称，提高并保持管线巡检人员的尽职度，最终 降低企业的管理风险，提高社会效益与经济效施管线巡检，并有效提高漏气自查率，降低管 网风险，这也是本系统想要尝试解决的。 2007 年 6 月起，道路管线巡检引入了燃 气查漏车，彻底改变了原用人工打铁棒眼查漏 的传统模式，从传统的巡检工作中解放出来的 这部分人力，用于增加街坊居民区（至燃气引 入管立管）管线巡检力量。2007 年 9 月起， 街坊居民区也引入小型巡检查漏车，以及手推 查漏车，对于专业巡检人员还配备了查漏仪和 气体分析仪。2008 年 4 月，引进了车辆 GPS 系统，可供管理者随时查看车辆行驶的位置、 速度、工作情况。对部分无
8、法直接进入的场 所，2010 年 4 月，引入了激光甲烷查漏仪。 公司运用各种高科技查漏技术，结合原有的泡 沫查漏法，使管线巡检查漏达到了行业内的先 进水平，在奥运会、世博会期间，对确保燃气 管线安全起到了不可估量的作用。同时，我们 也注意到了对巡检对象以及作业样板内容的管 理需要适应形势的变化，原有手工登记或简单 EXCEL 表复制粘贴的数据处理形式，已无法 满足及时查找、统计的需要，会给今后的规范 运行、高效运作形成瓶颈，这也是本系统要着40图3 管线巡检及监护的可视化管理益。4.2对巡检、监护管理的数据挖掘 在开发系统时，有目的地系统思考管线 管理不同部门的相互联系，使巡检人员、监护 人
9、员、测绘人员、设备保养人员在开展各项工 作时能实现信息共享； 设想实现故障抢修的空间可分析化，使 巡检样板、漏气（报修）之间建立联系，便于 对巡检的有效性进行分析，逐步细分到各责任 人、各作业样板，为建立可度量的考核打下基 础； 在管线监护中尝试建立知识库，便于监 护管理者提高风险意识、积累知识和分析案 例； 通过建立锚点，逐步实现对管线（设 施）生命周期的优化分析。3研制目标充分把握当前国内外燃气企业燃气安全保 障工作特点，结合公司当前的业务现状，决定 以信息化为切入点，通过规范管理带动技术和 管理的发展，并通过技术层面与管理层面的相 互促进，实现巡检工作的高效、协同。 具体而言，本项目将结
10、合地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和数据库系 统，将复杂的巡检及监护数据、样板、事件转 变为可视信息，实现巡检监护的可视化管理。 研制的核心，即要将管线巡检和工程监护 业务工作由分散管理、事后收集转变为集中管 理、当前控制，实现巡检及监护的动态监督管 理，有效消除信息不对称，从而尝试改善传统 的工作模式。 为此，将建立一套巡检及监护的网络化数 据库，通过对管理对象的明确、管理内容的细 化、管理过程的控制、管理手段的改进和管理 结果的透明，逐步形成一套先进的智能化管理 工具。5系统特色及达到的效果本系统在实现阶段性研制目标后，将有效 改变现有管线巡检及监护管理工作面临的诸多 不利局
11、面，以 WEBGIS 技术、数据库技术和 GPS 技术，通过对业务管理与巡检车辆、巡 检人员的跟踪，实现管线巡检与工程监护业务 工作的过程可视化管理，实现管理层对相关管 理工作的可视、可控制、可监管、可评估和具 体基层工作人员的可视、可参考、可控制，为 公司输配所日常业务的信息化管理、科学化管 理提供了保障。4研究的主要内容本系统的主要研究内容大致如下： 研究管线巡检及监护的可视化管理（见4.1 图3） 基于对 GPS + GIS + MIS + WEB 的集成 性开发，将地下燃气管线与巡检轨迹管理结合 起来，在此基础上，对外业巡检人员进行管 理、考核记录（如出勤率、巡检时间、大致巡 检劳动量
12、等）； 梳理管线巡检的作业样板、监护信息、 对内容进行规范，可柔性化记录、处理各种特 殊要求样板，样板内容可维护，易统计； 各类报表、工作日志的规范化、数字 化，建立关系数据库，使一线工作者摆脱过去 繁冗复杂的数据统计，操作简易； 实现基于看板的可视化管理，便于管理 者随时进行查询、回溯、分析现状、制定计 划；通过信息发布实现各职能部门的信息共享 和传递，落实责任，且可视化。412012 no.1 vol.26图4 样板图5 任务样板科技园地ACADEMIC FIELD通过系统应用的推进，一线站点能利用系 统进行数据积累和有效分析，从而实现漏气自 查率的提高，管理部门能通过系统与一线工作 信息
13、保持同步，实现事件当前的有效控制，防 患于未然，并通过 GPS 的应用，实现外出巡 检作业及监护工作的可视化管理，从设备管线等“物”的管理提升到巡检及监护“人”的管 理层面上。系统主要有以下几个特点： 5.1样板所谓样板，就是一线站点将自己管辖范围 内的管理对象划分成一块块区域（见图 4）， 这块区域就是他们周而复始地进行日常巡检工作的最小单位，系统将样板内容规范化，实 现了属性数据与空间数据基于 GIS 的一一对 应，通过和 GIS 内管线数据的完全吻合，定 时更新，站点巡检管理人员可对样板内的管线 内容、范围等进行自定义的编辑，结合一线站 点自身的巡检实际情况，实现样板的合理化分 配，久而
14、久之实现巡检周期的合理化，最终提 高一线的漏气自查效率。诸多异常事件，通过系统的销根环节，在巡检 结束后对具体巡检情况进行结果记录与上报， 供上级领导和任务调度者能够及时了解当前各 项巡检工作的详细进展。 5.3 轨迹管理运用 GPS 技术的轨迹监控管理是本系统 的另一大特色，用于对外业巡线人员及其工作 成果进行实时位置跟踪和历史轨迹监控，其通 过利用 GPS 全球定位技术，实现对巡检员的5.2任务 所谓任务，是本系统的一大特色，它是一 线站点对今后日常巡检工作预先制定的一个计 划，养成这样一个良好的习惯以后，能使一线 站点更科学合理地安排自身的巡检计划，提高 巡检效率。 对于管理者来说，能通
15、过任务，提前知晓 一线站点今后的作业安排，做到真正的监督抽 查，从而改变传统的监督管理模式。一线站点 通过制定任务，系统会形成图 5 所示的类似日 历的“看板”，通过这块“看板”使管理者对 一线的工作安排能够事前控制、动态监督。 在执行任务，也就是进行日常作业样板或 特查样板的工作过程中，会发现漏气、占压等42图6 巡检轨迹管理示意图图7 实时分屏监控轨迹记录和实时跟踪（见图 6 和图 7 ），使管理者能足不出户，实现监察巡检员的作业状 态，尝试达到量化考核的目的，为逐步形成巡 检有效程度可度量的长效机制打下基础。 5.4 监护管理监护系统作为本系统的子系统，主要针对 工程监护的项目情况，使巡检人员、管理人 员、监护人员、抢修人员在同一个平台上（基 于 GIS 的电子地图上）看到监护项目的点 （锚点）。通过信息互传，实现环路信息流， 从而提高各自的工作效率，并通过对管线外单 位施工进行监护，对监护的过程及结果数据建 立档案；同时管理人员也可以对外业监护人员 的监护情况进行追踪管理，对监护产生的资料 进行查询统计，形成一个较为完善的监护数据 库，为今后的急抢修工作、巡检工作、管网安 全评估做好数据积累。各阶段的成果并投入应用的过程中，不宜操之 过急，应耐心细致地分析，兼顾后续拓展，这 样能够防止信息化建设处于无序、泛滥的不良 状态，既能够统筹建设，有效节约投资，又能 保障信息化建
