一．生产企业生产装置巡检的背景与存在问题
近年来国内生产企业在企业不断发展的同时，在企业追求最大利润的同时逐步变为重视保全生命质量、保护环境的持续利用与追逐利润并重，使企业的管理目标特别突出了人的健康、安全和环境保护。很多企业在大力推广HSE体系管理。
HSE是健康（Health）、安全（Safety）和环境（Environment）管理体系的简称， HSE管理体系是将组织实施健康、安全与环境管理的组织机构、职责、做法、程序、过程和 资源等要素有机构成的整体，这些要素通过先进、科学、系统的运行模式有机地融合在一起，相互关联、相互作用，形成动态管理体系。
其中安全作为HSE的一个要点，由于生产行业的性质，生产装置的正常运转是安全生产的一个重点。如何保证这些生产装置和装置的正常运行成为了安全生产管理的一个重要环节。企业主要采用远程监控和人工巡检相结合的管理方式。远程监控效果理想，但造价相当高，并且不能对所有的设备和所有的状态都实施监测。所以各企业在运用各种技术手段如工控，监控等的同时，人工对设备的巡查始终还是设备维护与监测的一个重要手段，工作人员对设备定时有计划的检查，对设备的工作状态或运行数据的查看，并记录存档、分析。确保将设备出故障的隐患降到最低。但长期以来，但人员巡查的管理始终是管理者的一道难题，在传统的巡检管理工作中，一般采用的是挂牌、拨针、签到等方式，这些方式的弊端是经常发生早检、晚检、漏检甚至不检等不按巡检规定进行巡检的情况，管理者如不亲临现场根本无法掌握巡检人员的巡检情况，无法知道巡检人员是否按照规定的巡检计划进行按时、按点的巡查，这样就无法保证巡检工作的质量，也就很难保障巡查区域的生产装置的安全。同时，在巡检过程现场记录下的设备状态和运行数据通常是记录在检查卡内，保存不便，更加无法得到有效的利用和挖掘，无法为设备的维修和保养提供有力的基础数据和辅助决策。

在目前阶段巡检工作的主要管理难点有三个：

1. 无法客观、方便地掌握巡检人员巡检的到位情况，因而无法有效地保证巡检工作人员按计划要求，按时按周期对装置开展巡视，使巡检工作的质量得不到保证，生产装置的状态和装置运行数据的真实性得不到保证。
2.装置的运行状况、运行参数无法方便、可靠的记录存档，目前很多用户还在使用纸张记录的方式记录巡检信息，保存不便，如录入电脑存档，又存在数据丢失，误差的问题，并耗工费时。
3. 生产装置的运行状况、运行参数等历史数据无法有效地利用，查询不便，对设备的缺陷分析，设备选型，辅助决策无从实施。
 
二．生产装置巡检系统介绍
电子标签巡检管理系统是运用最新的电子标签技术将信息采集技术与计算机技术紧密结合。智能化电子巡检管理系统最早起源于美国，并不断地发展完善。现在它已是技术相当成熟的电子产品，并已广泛应用于世界各地的各行各业中。智能化电子巡检管理系统可以帮助管理者建立起一套科学的日常巡检管理制度，并保证制度的落实到位。
第一代的巡检管理系统通过对各巡检地点的到位时间的监测，仅解决巡检到位的问题，相当于考勤的管理作用。
第二代巡检管理系统除了实现前一代巡检系统的管理功能功能外，还可以对巡检对象的状态和数据进行记录和分析，在保证了巡检到位和数据真实的前提下，最大程度实现巡检工作本身的目标，即通过对生产装置的工作参数的采集和分析处理来帮助对生产装置的运行维护和监测。因此被更多的生产企业所青睐。系统工作流程如下：
1）          系统通过为每个需要巡检的生产装置和设备安装一个电子标签，实现对设备和设备相关信息的识别。
2）          巡检人员携带手持式的PDA，在巡检工作中只要读取设备或装置上的电子标签，自动会显示设备的相关信息。在巡检现场，工作人员还可以将装置的工作状态和运行数据如温度，压力，照片，视频等等手工输入到采集器中。PDA会自动将设备的信息，巡检实施的时间，记录的设备运行参数，照片，视频信息等保存，并实时或者通过USB，WIFI等上传到管理电脑。
3）          系统管理软件会自动生成巡检质量的报表和设备运行情况（包括运行状态和运行参数）的报表，图像，视频信息。这样每次对设备的检查都有据可查，对设备的检查不到现场就无法操作，对现场采集的设备运行数据可以直接由管理软件根据管理者的管理需要来分析处理，一般包括对生产装置的缺陷分析，运行参数历史分析，运行趋势预测等，为生产装置的日常维护和维修提供有力的帮助，确保装置的安全、稳定运行。
系统功能
   系统通过对现场采集的巡检信息、设备运行数据自动汇总与保存，及完善的分析报表，使管理者在第一时间轻松获得真实完整地巡检计划实施情况，以科学化，信息化的管理模式对巡检工作和巡检人员管理，保证了生产装置巡检工作的质量。



系统功能模块详介：
系统管理平台
采用SQL2000网络型数据库
支持C/S和B/S结构
可远程维护，自动版本升级
开放的数据接口
装置属性维护
巡检计划编制
巡检统计报表
装置缺陷分析
装置运行参数历史分析
人员考核统计
设备信息维护
数据备份与打印
装置中修，大修管理
图像视频资料采集

巡检计划管理

   设定巡检计划与任务，设置需要巡检的设备，巡检线路名称或设备类型，巡检周期要求。

巡检到位管理

*巡检计划编制
对信息点安装位置、管网附属设施构建、修改关联关系。
对管网没有安装信息点的装置和区域可在地图上设置位置考核点。
巡检计划编制，针对信息点和位置考核点制定巡检计划，包括巡检样板设置，巡检周期设置，可设置日计划、月计划、季度计划和临时计划。
设置巡检人员和不同管网设施巡检工作内容。

*巡检到位报表

通过现场采集信息点的信息和时间和巡检计划做自动比对
通过GPS巡检位置信息和巡检计划设置的巡检考核点位置做自动比对
提供巡检记录明细查询表，可查询巡检人员、巡检地点、巡检设施和巡检时间，巡检停留时间在内的巡检记录
自动分析巡检计划实施中的漏巡，正常巡检，不合格巡检信息
提供巡检人员巡检到位考核报表、巡检计划实施情况报表、设施巡检记录报表等






*GPS巡检轨迹分析
巡检人员实时定位
巡检人员巡检轨迹回放
巡检距离、巡检速度计算

生产装置运行管理

对每次巡检时记录和上传的生产装置的工作参数作自动分析
提供每次巡检中生产装置的工作情况和照片，视频信息的查询
对生产装置的工作情况的历史记录
并按管理要求作各类分析，包括缺陷分析，故障统计，历史参数分析等等

生产装置的电子台帐

生产装置的新建，维护，废除以电子台帐的方式纳入系统管理，可方便地搜索查找设备及相关属性，并按巡检采集回的信息及时更新，更和GIS地图的位置信息直接勾连，可在地图上搜索，定位

GIS模块（备选功能）

1）地图制图
2）地图浏览
3）距离量算、Tip查询
4）设备定位、点图查询
5）空间定位（地图导航、空间查询、路口定位、单位检索、道路追踪）
图层控制、地图标注、地图打印、地图输出
对装置和现场情况拍照，实时上传
 

拍照功能：

现场生产装置如有需要拍摄现场情况照片，通过手持巡检仪拍摄后用3G网络上传到管理中心PC机上，PC机软件自动处理图片后可以供管理中心人员查看。管理人员可以通过图片对现场隐患做出初步判断，方便调度指挥抢险。

视频采集：(3G终端备选功能)

手持PDA具有录取视频的功能，在巡检过程中，如有需要录制视频，打开巡检系统视频录制按钮，录取所需要的视频信息，录取好后以文件形式通过3G网络回传到后台管理PC机，管理人员可以通过视频图像对事故本身或者现场进行分析，做出相应的调度指挥信息给相关工作人员，以方便及时准确处理现场事故或者隐患。
地图浏览
3）距离量算、Tip查询
4）设备定位、点图查询
5）空间定位（地图导航、空间查询、路口定位、单位检索、道路追踪）
图层控制、地图标注、地图打印、地图输出
对装置和现场情况拍照，实时上传
 

拍照功能：

现场生产装置如有需要拍摄现场情况照片，通过手持巡检仪拍摄后用3G网络上传到管理中心PC机上，PC机软件自动处理图片后可以供管理中心人员查看。管理人员可以通过图片对现场隐患做出初步判断，方便调度指挥抢险。



三、硬件介绍
1．手持式巡检仪 GRT-PDA


主要特性：
工业级三防设计 防水/防摔/防尘 防爆
集成了RFID、GPS、GPRS等模块
内置摄像头
内置WINCE操作系统和功能强大的巡检手持端软件
带触摸屏和全功能32键键盘，可通过手写或键盘输入信息和操作软件
3.2寸彩色TFT-LCD液晶
超大存储内存，完整放置全部管网及附属设施的电子台帐、照片、维护记录等海量信息数据库
通过基于WINCE平台的巡检手持端软件软件，可以方便的查询电子台帐、巡检计划、查找当前位置附近设施，并可在巡检中完成复杂的巡检工作内容填写和申报，并上传现场照片，视频。
 
特种终端，具有良好的业务拓展性能和二次开发能力
l  可选RFID/一维条码扫描/二维条码扫描
l  采用WVGA+键盘方式，操作简便 ，减少室外作业过程中双手操作，解放一只手用于作业。
l  双网（WCDMA/GSM）支撑，覆盖更加有保障 （有效的提高网络覆盖的质量和可靠性）
l   夜间执勤背光显示+荧光提示 （方便夜间作业使用）
l  支持各种加密体系
l  设备侧键PTT一键报警硬件接口+AGPS，方便紧急情况下一键上传作业人员信息，寻求支援
l  强聚光手电筒,夜间执勤模块 ，方便夜间拍摄
l  可选大键盘输入模块 ，方便室外执勤时候信息输入
l  磨砂双色模具，防汗防滑 ，防止在夏季执勤时滑落跌坏
l  双麦克输入，降噪 （消除背景音）
l  硬件信号增强，提高网路覆盖效果，以及数据链路可靠性设计
l  透光屏设计，阳光下可见 （方便室外作业）
l  支持IP54的防护等级 （有效抗击跌落、灰尘、以及雨淋等环境
l  扩展身份证、热敏打印、磁卡刷卡
l  手持便携式智能终端平台
 
具体参数：
 

◇ Basic product information	Item
◇ Platform (平台)	7226
◇ CPU(平台)	800M
◇ Form Factor (外观样式)	工业外观、数字按键 PDA
◇ RF band (射频)	WCDMA/EVDO
◇ LCD (显示屏)	3.5" WVGA 分辨率400*800
◇ System memory (系统内存)	4Gb+4Gb，NAND+DDR
◇ Size (尺寸大小)	约为150*68*23，根据甲方最终确定
◇ Battery (电池容量)	4000mAh
◇ Operating system (操作系统)	Android 2.3
◇ Wireless transmission (无线传输方式)	蓝牙、WiFi
◇ NAND flash/MINI SD/T-flash (用户内存方式)	NAND及T-Flash卡槽
◇ T-flash 空间大小	128M至32G
◇ Camera (摄像头)	500万自动对焦摄像头，带LED上光灯
◇ USB (USB类型)	USB 2.0
◇ Antenna (天线类型)	内置
◇ Incept sensitivity (接收灵敏度)	最低灵敏度 -102.5dB
◇ Speaker SPL (扬声器SPL)	90dB/10cm
◇ 双Mic	回声抑制芯片
◇ Size(mm) (外观尺寸大小)	约为150*68*23
◇ Weight (重量)	待定
◇ Type (外观样式)	含数字按键、工业外观PDA
◇ Cover shell material (表面材质)	PC材质
◇ AGPS	双网定位
◇ RFID	ISO  14443 A/B,ISO 15693
◇ 防护等级	IP54防水溅
◇ 抗跌落	1.5米6次
◇防爆	EXIB IIBT4

 
2．电子标签信息钮 GRT-EM



工作频率：13.56MHz；  
电  源：读头驱动方式 无需电源；             
感应距离为5CM以内；
 
使用具有唯一性的数字代码；
抗冲击、防浸水，坚固，无使用次数限制；
可在-40℃―+80℃的温度范围内使用
多种封装方式 可适合吊装、埋入安装、螺丝安装、粘贴安装，并有适合安装在金属表面的防干扰封装
  四、 系统主要技术指标
系统原理
系统由工业防爆GPS智能终端和系统管理平台利用GPRS网络组成一个实时巡检管理系统。人员在巡检时携带手GPS智能终端，定时自动向管理中心通过GPRS网络发送位置信息，若发现管线发生故障可以记录在GPS智能终端内，并可经GPRS网络传回系统管理平台，在需要检查附属设施处，工作状态和运行参数也可以同样的方式传回系统管理平台。



图1.系统总体设计图
 
1.1   系统容量
            本系统设计容量为100台，可根据实际需要进行扩展。
1.2   覆盖范围
            GPRS网络的覆盖范围。
1.3   定位精度
            与实际位置相比，误差在15米以内。
1.4   GPS重新捕获时间
Ø  热启动
           热启动时间≤30秒，在电源不断电的情况下重新启动设备，捕获卫星信号的时间在30秒以内。
Ø  冷启动
           冷启动时间≤180秒，在拔下GPS电源后重新通电启动GPS，捕获卫星信号的时间在180秒以内。
2.            系统特点
2.1   实用性
            GPS人员巡检管理系统的设计以方便、简捷、高效为目标，操作简单，维护方便。
2.2   精确性
            提高系统定位精确度的关键在两项技术，一是要生成准确的GIS地图，另一项是对GPS手持终端定位偏差的修正。
Ø  GIS地图精度高
           系统所用GIS地图是根据泰能公司GIS系统导入的数据，能最大程度的保证道路，尤其是装置位置的准确性。
Ø  手持终端定位精度高
           终端GPS系统采用了SiRFstar III GPS芯片技术，定位精度误差在15米以内。
2.3   扩展性
            考虑到目前**公司对巡检工作仅需要实现到位管理的功能，日后有可能会对巡检管理工作有更高的要求，所以在手持终端，在系统软件设计的时候，充分考虑到日后扩展功能模块的便利性，可以在不更新手持设备，不替换系统数据库的前提下，直接增加系统功能模块，升级为装置及附属设施的巡检综合管理平台。同时在设计时考虑与GIS系统的集成，设计了针对SUPERMAP平台的数据接口，保证地图数据更新的便利性。有需要的话，也可以将装置信息或巡检信息输入集成到GIS或其他管理系统中。
2.4   稳定性
            作为装置日常维护一个比较重要的系统，必须能高可靠的连续运行，本系统本着经济实用，高性价比的原则设计，从系统结构、设计方案、技术保障等方面综合考虑，设立单独的数据和通信服务器，使得系统能保证稳定可靠。
3.            系统可扩展性
在满足目前对巡检到位管理要求且不增加使用和建设成本的前提下，充分考虑装置巡检的管理要求，如对巡检现场装置的情况的记录和上传，装置及附属设施的台帐管理；对装置附属设施的巡检管理；对装置附属设施的运行参数和工作情况的记录，汇总和分析（包括缺陷分析，运行趋势等），手持机端装置资料及GIS查看等。保证在不更换现有的手持设备和系统平台的情况下，可通过增加软件功能模块，对管理系统实现功能升级。
4.            系统部署便利性
在部署系统时的重点是**司业务范围内的地形和装置资料的导入，充分利用**现有的GIS资料和CAD图档，经过处理可以在较短的时间内将地图资料导入到GPS巡检管理系统中，完成系统数据的初始化。
5.            低使用成本
系统建设完毕，投入使用后，要充分考虑到用户的使用成本，系统投运后，发生的使用费用仅有3G的流量费，因为目前系统只需上传巡检人员的位置信息，所以流量估计在**M/月以下，所以系统的使用费用为**元/月/巡检仪，成本较低。
6.            系统维护的便利性
系统维护的工作量主要是对GIS地图的维护，因为地形道路和燃气装置每年，每月都可能有较大的变动，所以如何及时，方便，低成本的更新地图信息，是保证系统有效运行的一个必要条件。鉴于泰能公司已在建设GIS系统（基于SUPERMAP平台），所以在设计和建设GPS巡检管理系统时，会预留地图数据接口，支持SUPERMAP可提供导出地图数据格式。以后只需在地图有更新时，在GIS导出地图数据，通过GPS巡检系统提供的接口直接导入，完成对地图数据的更新。这样，用户无需支付维护费用，就可方便的保证系统的更新和正常运行。
             
 
 
五.系统流程:
工作流程简述：
到达计划地点后



六．系统特点
1. 针对生产企业行业附属装置的管理要求，采用了防爆型手持式PDA。
2. 系统采用SQL网络型数据库，支持多级架构，多中心级连、分布式互联；
3. 系统具有完整安全及自动灾难恢复机制，保证安全稳定，降低系统维护成本。
4. 提供标准数据接口，可实现与企业管理信息系统、决策支持系统的无缝对接；
5. 系统部署阶段可实现现有装置或附属装置的数据导入（EXCEL，MDB，SQL
   等），大大降低部署时间和成本。
6. 不同于普通的巡检管理系统，除了完善的巡检到位功能，还提供对装置和设
施运行状态和参数的分析处理，贴和生产企业的生产管理要求。
7．可以日常巡检维护为核心提供对装置和装置从安装到日常运行维护到废除的
全程管理 。
8. 巡检样板设置灵活，可随时调整。
9. 电子标签可重复使用，设置方便，降低系统运转成本。
10 按生产企业管理要求设计的各种实用统计报表，并可按客户要求定制报表种
  类及样式。
11. 开放式系统，维护可由用户自行完成，维护成本低。
12. 模块化设计，用户可自行选择功能模块，如GIS，设备台帐等，可简可全，
搭建最符合自身管理需求的系统。
13. 系统可通过网络对数据库和系统进行远程维护。
14. 管理软件可提供硬件加密保护，确保信息安全。
 
七．公司简介
GREAT生产设备巡检管理系统是由上海格瑞特科技实业有限开发生产。上海格瑞特是国内专业的巡检产品制造商和巡检解决方案的提供商，从1997年开始从事巡检手持仪，巡检信息管理平台的开发与销售。目前公司是国家巡检行业标准的首席制定单位，上海市高新技术企业，并连续多年通过企业ISO认证。十余年来已为国内数万用户提供了高品质的巡检管理系统，用户中包括了燃气，自来水，石油化工，电信，油田，隧道，铁路，住宅小区和智能楼宇等行业。其中的燃气装置及附属装置巡检管理系统已成功应用在
1）          上海艾森肉食品有限公司门店巡检管理
2）          山东东阿阿胶股份有限公司生产设备巡检系统
3）          中国石油齐鲁石化下属10个工厂生产装置巡检管理系统
4）          江西三美化工有限公司生产装置巡检管理系统
5）          辽宁华锦化工集团下属4个工厂生产装置巡检管理系统
6）          宁波科元塑胶有限公司生产装置巡检管理系统
7）          岚山港油库巡检管理系统
8）          克拉玛依石化下属工厂生产装置巡检管理系统
9）          克拉玛依油建公司油库巡检管理系统
10）        新疆国家储油基地巡检管理系统
11）        中国石化册子岛油库
12）        金地石化
13）        元邦化工
14）        宁波万华
15）        宁波天利石油
16）        泉州三美水电
17）        江苏江远热电厂
18）        新疆哈密煤电厂
19）        宁波鄞州供电局4KW,110KW供电线路巡检管理系统。
20）        中国石化册子岛油库
21）        大港油田油井巡检管理系统
22）        辽河油田
23）        郑州铁路局月山段铁路路轨巡检管理系统
24）        包头铁路局
25）        昆明铁路局
26）        上海磁悬浮安全巡检管理系统
27）        苏州江远热电有限公司供热设备巡检系统
28）        上海地铁运营安全巡检管理系统
29）        上海天然气管网有限公司装置及站点装置巡检管理系统 
30）        上海燃气浦东销售有限公司调压站巡检管理系统       
31）        上海燃气浦东销售有限公司装置及阀门巡检管理系统   
32）        上海燃气浦东销售有限公司表具抄巡管理系统         
33）        上海大众燃气有限公司牺牲阳极巡检管理系统         
34）        上海青浦煤气管理所设备及装置巡检管理系统         
35）        上海金山天然气有限公司设备及装置巡检管理系统     
36）        岳阳华润燃气设备巡检管理系统
37）        湖州新奥燃气有限公司GPS巡检管理系统            
38）        无锡华润燃气设备巡检管理系统
39）        吴淞煤气制气厂巡检管理系统                        
40）        上海市北燃气有限公司
41）        湖州新奥燃气装置及设备巡检管理系统
42）        上海嘉定电信GPS巡检管理系统
43）        上海天然气管网阴极保护巡检管理系统
44）        大庆燃气设备及装置巡检管理系统
45）        宿迁中石油昆仑燃气站点设备及装置巡检管理系统
46）        射阳中石油昆仑燃气设备及装置巡检管理系统
47）        徐州中石油昆仑燃气设备及装置巡检管理系统
48）        宝应中石油昆仑燃气有限公司设备及装置巡检管理系统
49）        建湖中石油昆仑燃气有限公司设备及装置巡检管理系统
50）        东台中石油昆仑燃气有限公司设备及装置巡检管理系统
51）        东海中石油昆仑燃气有限公司设备及装置巡检管理系统
52）        泰州中石油昆仑燃气有限公司装置巡检管理系统
53）        青岛泰能燃气装置GPS巡检管理系统
54）        洛阳新奥燃气装置及装置GPS巡检管理系统
55）        沅江华润有限公司装置及装置巡检管理系统
56）        福州车辆段动车组车辆巡检管理系统等