3.2.2 問(wèn)題域描述??? 該系統(tǒng)需解決具有明顯邊界的幾個(gè)子問(wèn)題：
??? ① PDA巡檢終端所需功能。
??? ② 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
??? ③ 燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢指揮調(diào)度中心系統(tǒng)構(gòu)建。
??? 在問(wèn)題①中，要解決巡檢的數(shù)據(jù)采集及任務(wù)處置問(wèn)題。通過(guò)GPS實(shí)現(xiàn)管轄范圍內(nèi)的地圖導(dǎo)航；通過(guò)任務(wù)程序指導(dǎo)巡檢工作并記錄管網(wǎng)設(shè)備的當(dāng)前狀況；能對(duì)缺陷問(wèn)題進(jìn)行描述，需要時(shí)可以提請(qǐng)智能專家系統(tǒng)指導(dǎo)。
??? 在問(wèn)題②中，要通過(guò)GPRS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。解決巡檢指揮調(diào)度中心數(shù)據(jù)庫(kù)與PDA巡檢終端數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。
??? 在問(wèn)題③中，要管理所有巡檢員信息、設(shè)備圖檔信息、巡檢任務(wù)的調(diào)配及任務(wù)驗(yàn)收等工作，并實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析查詢和缺陷問(wèn)題的查詢判別處理。
根據(jù)上述對(duì)系統(tǒng)的問(wèn)題域的描述進(jìn)行分析，可獲得整個(gè)系統(tǒng)的功能需求模型。系統(tǒng)的各個(gè)對(duì)象相互依賴關(guān)系反映了系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)系。其中巡檢任務(wù)管理和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸是相互依賴的關(guān)系，而數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸又與線路設(shè)備巡檢、缺陷查詢管理等構(gòu)成相互依賴的關(guān)系。此外，人員信息管理、設(shè)備圖檔信息、巡檢數(shù)據(jù)管理、巡檢任務(wù)管理等對(duì)象間還存在部分依賴的關(guān)系(系統(tǒng)用例包圖見(jiàn)圖2)。
??? 通過(guò)使用用例包圖，對(duì)智能巡檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了高階概述。在邏輯上把一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)圖形模塊化，完成了邏輯設(shè)計(jì)。
3.2.3 智能巡檢系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用開(kāi)放式模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式。功能模塊是系統(tǒng)功能的執(zhí)行單元，彼此之間相對(duì)獨(dú)立，但是又需要相互協(xié)調(diào)以完成所有系統(tǒng)整體功能。合理的模塊劃分有助于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)針對(duì)不同應(yīng)用的功能裁剪。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(wù)登錄模塊、線路設(shè)備選擇模塊、線路設(shè)備巡檢模塊、缺陷查詢處理模塊。
? ??a. 巡檢任務(wù)登錄模塊
? ??功能：以密碼方式管理巡檢人員登錄，并讓其按計(jì)劃選擇將要巡檢的線路，同時(shí)輸入巡檢時(shí)的天氣狀況。
??? 實(shí)現(xiàn)方法：通過(guò)訪問(wèn)巡檢指揮調(diào)度中心管理機(jī)，獲得巡檢任務(wù)授權(quán)并開(kāi)始此次巡檢記錄。
b. 線路設(shè)備選擇模塊
??? 功能：除按計(jì)劃完成巡檢任務(wù)外，還可根據(jù)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(shè)備列表供巡檢人員選擇。在線路設(shè)備地理信息不準(zhǔn)確時(shí)，將當(dāng)時(shí)采集到的地理信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)傳回管網(wǎng)巡檢指揮調(diào)度中心。
??? 實(shí)現(xiàn)方法：調(diào)用GPS管理模塊獲取地理信息，用地理距離計(jì)算兩點(diǎn)間距離，從而得到在允許距離范圍內(nèi)的設(shè)備列表。
??? c. 線路設(shè)備巡檢模塊
??? 功能：根據(jù)要巡檢的設(shè)備，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出對(duì)應(yīng)巡檢項(xiàng)目，供巡檢人員使用，儲(chǔ)存對(duì)該設(shè)備的巡檢時(shí)間，并對(duì)不正常的巡檢結(jié)果進(jìn)行保存，已巡檢設(shè)備的未保存巡檢項(xiàng)目默認(rèn)為正常。
??? 實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)巡檢項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)列表處理，并以顏色標(biāo)注缺陷等級(jí)。
? ??巡檢內(nèi)容如下：
? ??調(diào)壓站、箱：設(shè)備內(nèi)容、狀況、工況(有無(wú)漏氣、壓力是否正常等)。??? 。
??? 管道設(shè)備：閥門井設(shè)備內(nèi)容、狀況、工況(有無(wú)積水、有無(wú)漏氣、有無(wú)異物、有無(wú)堆積物、井蓋丟失、腐蝕狀態(tài)等)。
??? 管網(wǎng)：管道上是否有違章物、違章地點(diǎn)位置、違章單位名稱、聯(lián)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(jù)預(yù)先對(duì)巡檢項(xiàng)目定義的缺陷級(jí)別知識(shí)庫(kù)，對(duì)不正常的巡檢項(xiàng)目結(jié)果進(jìn)行缺陷分級(jí)，并進(jìn)行相應(yīng)提示，提供備注輸入，并保存。同步實(shí)時(shí)傳回管網(wǎng)巡檢指揮調(diào)度中心。
??? 實(shí)現(xiàn)方法：程序根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中定義的缺陷等級(jí)對(duì)巡檢人員輸入的缺陷描述自動(dòng)進(jìn)行登記判斷，并給出相應(yīng)提示解決方案。
??? 此外，PDA巡檢終端設(shè)備的選用應(yīng)結(jié)合燃?xì)庑袠I(yè)特點(diǎn)，適用于惡劣工作環(huán)境。設(shè)備應(yīng)針對(duì)工作環(huán)境設(shè)計(jì)制造，應(yīng)具有可靠、安全、易用和低功耗等特點(diǎn)。
? ??② 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
?? ?通過(guò)GPRS建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
? ??此外，智能巡檢管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口，可以利用Internet或Intranet將巡檢數(shù)據(jù)和分析報(bào)表等傳送到有關(guān)部門，實(shí)現(xiàn)與其他管理系統(tǒng)的整合和信息共享。
?? ?③ 巡檢指揮調(diào)度中心管理系統(tǒng)
? ??巡檢指揮調(diào)度中心管理系統(tǒng)主要分為設(shè)備圖檔信息模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊、缺陷查詢管理模塊、巡檢任務(wù)管理模塊、人員基礎(chǔ)信息模塊。
? ??a. 設(shè)備圖檔信息模塊
? ??轄區(qū)范圍內(nèi)各類設(shè)備基礎(chǔ)信息及管道圖紙。包括節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)、設(shè)備維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備使用年限、管道特性、調(diào)壓站設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)等。設(shè)備圖檔信息模塊包括超高壓管網(wǎng)、高壓管網(wǎng)、中壓管網(wǎng)，低壓管網(wǎng)共4個(gè)子模塊。
?? ?b.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊
? ??對(duì)巡檢取得的管網(wǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。根據(jù)任務(wù)或時(shí)間段生成相應(yīng)業(yè)務(wù)報(bào)表，提供圖形化、報(bào)表化的業(yè)務(wù)分析數(shù)據(jù)。具體包括：
? ??人員信息：巡檢人員的出勤率、達(dá)標(biāo)率。
? ??設(shè)備信息：輸配的操作費(fèi)用、燃?xì)饴┦Я?、維修資料、防腐資料和運(yùn)行數(shù)據(jù)等。燃?xì)庀到y(tǒng)維修保養(yǎng)方面可建立計(jì)算機(jī)故障數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)，以及設(shè)備維修保養(yǎng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
?? ?故障信息：某段時(shí)間發(fā)生同類現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)，所轄區(qū)域內(nèi)的報(bào)警點(diǎn)、處置情況、后續(xù)措施等。
? ??c. 缺陷查詢管理模塊
? ??建立缺陷預(yù)案。根據(jù)PDA巡檢終端實(shí)時(shí)上傳來(lái)的缺陷記錄，啟動(dòng)缺陷設(shè)備的尋根流程，利用故障樹(shù)分析法等模型工具調(diào)用系統(tǒng)專家?guī)?，提供相?yīng)問(wèn)題解決方案。最后將指導(dǎo)意見(jiàn)下傳給PDA巡檢終端。
?? ?d. 巡檢任務(wù)管理模塊
? ??建立巡檢任務(wù)，并能實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)度。實(shí)時(shí)監(jiān)控巡檢人員所處位置及所進(jìn)行的工作，包括壓力周期記錄、設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀等。對(duì)巡檢發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題自動(dòng)提供聲音報(bào)警，并顯示相應(yīng)的警示信息。
??? e. 人員基礎(chǔ)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(chǔ)信息。
3.3 故障樹(shù)分析法
??? 在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行中如何有效防止事故發(fā)生，如何建立以提高可靠性為中心的燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)備維修、維護(hù)體系，保障燃?xì)廨斉湓O(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行是燃?xì)庑袠I(yè)面臨的重大課題。智能巡檢系統(tǒng)為建立燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)備的失效模型，提高管網(wǎng)設(shè)備的可靠性分析水平提供了軟硬件平臺(tái)。
??? 缺陷管理專家系統(tǒng)作為智能巡檢系統(tǒng)重要組成部分，采用了事件分析和統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方式，對(duì)設(shè)備失效提供了定性和定量的分析方法。其中故障特性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和故障特性分析處理是缺陷管理系統(tǒng)的核心。通過(guò)大量巡檢數(shù)據(jù)采集充實(shí)故障特性數(shù)據(jù)庫(kù)，借助故障樹(shù)分析法分析管網(wǎng)設(shè)施的薄弱環(huán)節(jié)。從可能發(fā)生的或已發(fā)生的燃?xì)夤芫W(wǎng)事故結(jié)果，去尋找發(fā)生該事故的相關(guān)原因、條件和規(guī)律，同時(shí)辨識(shí)出系統(tǒng)中可能導(dǎo)致事故發(fā)生的危險(xiǎn)源。進(jìn)而改進(jìn)原有設(shè)備或操作流程，指導(dǎo)運(yùn)行和維修，防止事故的再次產(chǎn)生，最終成為輔助領(lǐng)導(dǎo)決策管理的依據(jù)。
4 結(jié)論
??? 本文所研究的內(nèi)容已經(jīng)在北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)輸配分公司智能化巡檢改造項(xiàng)目中得到了初步驗(yàn)證。通過(guò)智能巡檢系統(tǒng)，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢工作實(shí)施全面實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管，為進(jìn)一步提高燃?xì)廨斉涔芾淼墓ぷ餍屎图夹g(shù)水平打下了良好基礎(chǔ)。其中，通過(guò)建立缺陷管理專家系統(tǒng)，提高了輸配設(shè)備的可靠性分析水平，進(jìn)一步保障了燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。此外，巡檢數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)也為下一步降低燃?xì)廨斉溥\(yùn)營(yíng)成本、切實(shí)發(fā)揮投資效益、改進(jìn)工作方案等決策提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。
