3.2.2 問題域描述??? 該系統需解決具有明顯邊界的幾個子問題：
??? ① PDA巡檢終端所需功能。
??? ② 實時數據傳輸。
??? ③ 燃氣管網巡檢指揮調度中心系統構建。
??? 在問題①中，要解決巡檢的數據采集及任務處置問題。通過GPS實現管轄范圍內的地圖導航；通過任務程序指導巡檢工作并記錄管網設備的當前狀況；能對缺陷問題進行描述，需要時可以提請智能專家系統指導。
??? 在問題②中，要通過GPRS實現數據的實時傳輸。解決巡檢指揮調度中心數據庫與PDA巡檢終端數據庫的數據轉換和數據一致性問題。
??? 在問題③中，要管理所有巡檢員信息、設備圖檔信息、巡檢任務的調配及任務驗收等工作，并實現巡檢數據的統計分析查詢和缺陷問題的查詢判別處理。
根據上述對系統的問題域的描述進行分析，可獲得整個系統的功能需求模型。系統的各個對象相互依賴關系反映了系統內部的聯系。其中巡檢任務管理和數據實時傳輸是相互依賴的關系，而數據實時傳輸又與線路設備巡檢、缺陷查詢管理等構成相互依賴的關系。此外，人員信息管理、設備圖檔信息、巡檢數據管理、巡檢任務管理等對象間還存在部分依賴的關系(系統用例包圖見圖2)。
??? 通過使用用例包圖，對智能巡檢系統設計進行了高階概述。在邏輯上把一個復雜的系統圖形模塊化，完成了邏輯設計。
3.2.3 智能巡檢系統功能模塊的設計
系統采用開放式模塊化設計結構形式。功能模塊是系統功能的執行單元，彼此之間相對獨立，但是又需要相互協調以完成所有系統整體功能。合理的模塊劃分有助于實現系統針對不同應用的功能裁剪。系統功能結構見圖3。
?? ?① PDA巡檢終端的功能模塊
? ??PDA巡檢終端主要分為巡檢任務登錄模塊、線路設備選擇模塊、線路設備巡檢模塊、缺陷查詢處理模塊。
? ??a. 巡檢任務登錄模塊
? ??功能：以密碼方式管理巡檢人員登錄，并讓其按計劃選擇將要巡檢的線路，同時輸入巡檢時的天氣狀況。
??? 實現方法：通過訪問巡檢指揮調度中心管理機，獲得巡檢任務授權并開始此次巡檢記錄。
b. 線路設備選擇模塊
??? 功能：除按計劃完成巡檢任務外，還可根據目前巡檢人員位置信息和所巡檢線路，將距離最近的線路設備列表供巡檢人員選擇。在線路設備地理信息不準確時，將當時采集到的地理信息存入數據庫，實時傳回管網巡檢指揮調度中心。
??? 實現方法：調用GPS管理模塊獲取地理信息，用地理距離計算兩點間距離，從而得到在允許距離范圍內的設備列表。
??? c. 線路設備巡檢模塊
??? 功能：根據要巡檢的設備，從數據庫中調出對應巡檢項目，供巡檢人員使用，儲存對該設備的巡檢時間，并對不正常的巡檢結果進行保存，已巡檢設備的未保存巡檢項目默認為正常。
??? 實現方法：實現巡檢項目的動態列表處理，并以顏色標注缺陷等級。
? ??巡檢內容如下：
? ??調壓站、箱：設備內容、狀況、工況(有無漏氣、壓力是否正常等)。??? 。
??? 管道設備：閥門井設備內容、狀況、工況(有無積水、有無漏氣、有無異物、有無堆積物、井蓋丟失、腐蝕狀態等)。
??? 管網：管道上是否有違章物、違章地點位置、違章單位名稱、聯系人、電話、危害程度、施工安全距離。
d. 缺陷查詢處理模塊
??? 功能：根據預先對巡檢項目定義的缺陷級別知識庫，對不正常的巡檢項目結果進行缺陷分級，并進行相應提示，提供備注輸入，并保存。同步實時傳回管網巡檢指揮調度中心。
??? 實現方法：程序根據數據庫中定義的缺陷等級對巡檢人員輸入的缺陷描述自動進行登記判斷，并給出相應提示解決方案。
??? 此外，PDA巡檢終端設備的選用應結合燃氣行業特點，適用于惡劣工作環境。設備應針對工作環境設計制造，應具有可靠、安全、易用和低功耗等特點。
? ??② 實時數據傳輸系統
?? ?通過GPRS建立實時數據傳輸系統。
? ??此外，智能巡檢管理系統提供數據網絡接口，可以利用Internet或Intranet將巡檢數據和分析報表等傳送到有關部門，實現與其他管理系統的整合和信息共享。
?? ?③ 巡檢指揮調度中心管理系統
? ??巡檢指揮調度中心管理系統主要分為設備圖檔信息模塊、數據統計分析模塊、缺陷查詢管理模塊、巡檢任務管理模塊、人員基礎信息模塊。
? ??a. 設備圖檔信息模塊
? ??轄區范圍內各類設備基礎信息及管道圖紙。包括節點的標號、設備維護標準、設備使用年限、管道特性、調壓站設備的各項參數等。設備圖檔信息模塊包括超高壓管網、高壓管網、中壓管網，低壓管網共4個子模塊。
?? ?b.數據統計分析模塊
? ??對巡檢取得的管網各項數據進行統計和分析。根據任務或時間段生成相應業務報表，提供圖形化、報表化的業務分析數據。具體包括：
? ??人員信息：巡檢人員的出勤率、達標率。
? ??設備信息：輸配的操作費用、燃氣漏失量、維修資料、防腐資料和運行數據等。燃氣系統維修保養方面可建立計算機故障數據匯集系統，以及設備維修保養的監測系統。
?? ?故障信息：某段時間發生同類現象的統計，所轄區域內的報警點、處置情況、后續措施等。
? ??c. 缺陷查詢管理模塊
? ??建立缺陷預案。根據PDA巡檢終端實時上傳來的缺陷記錄，啟動缺陷設備的尋根流程，利用故障樹分析法等模型工具調用系統專家庫，提供相應問題解決方案。最后將指導意見下傳給PDA巡檢終端。
?? ?d. 巡檢任務管理模塊
? ??建立巡檢任務，并能實現靈活調度。實時監控巡檢人員所處位置及所進行的工作，包括壓力周期記錄、設備運行現狀等。對巡檢發現的問題自動提供聲音報警，并顯示相應的警示信息。
??? e. 人員基礎信息模塊
??? 班組信息：巡檢員所屬班組的信息。
??? 巡檢員信息：巡檢員基礎信息。
3.3 故障樹分析法
??? 在城市燃氣管網運行中如何有效防止事故發生，如何建立以提高可靠性為中心的燃氣管網設備維修、維護體系，保障燃氣輸配設備安全穩定運行是燃氣行業面臨的重大課題。智能巡檢系統為建立燃氣管網設備的失效模型，提高管網設備的可靠性分析水平提供了軟硬件平臺。
??? 缺陷管理專家系統作為智能巡檢系統重要組成部分，采用了事件分析和統計分析相結合的方式，對設備失效提供了定性和定量的分析方法。其中故障特性數據庫的建立和故障特性分析處理是缺陷管理系統的核心。通過大量巡檢數據采集充實故障特性數據庫，借助故障樹分析法分析管網設施的薄弱環節。從可能發生的或已發生的燃氣管網事故結果，去尋找發生該事故的相關原因、條件和規律，同時辨識出系統中可能導致事故發生的危險源。進而改進原有設備或操作流程，指導運行和維修，防止事故的再次產生，最終成為輔助領導決策管理的依據。
4 結論
??? 本文所研究的內容已經在北京市燃氣集團輸配分公司智能化巡檢改造項目中得到了初步驗證。通過智能巡檢系統，對燃氣管網巡檢工作實施全面實時動態監管，為進一步提高燃氣輸配管理的工作效率和技術水平打下了良好基礎。其中，通過建立缺陷管理專家系統，提高了輸配設備的可靠性分析水平，進一步保障了燃氣管網的安全穩定運營。此外，巡檢數據統計分析系統也為下一步降低燃氣輸配運營成本、切實發揮投資效益、改進工作方案等決策提供了有力的數據支撐。
科技賦能，AI強安——談AI技術在石油…
危險化學品目錄（2015版）
