天然气站内设施智能巡检管理系统方案
一．项目背景
目前站内设备巡检管理的主要为人工巡检
人工日常巡检及其不足
a. 巡检到位情况和记录数据无法把握其真实性
b. 大量巡检信息保存不便、易丢失、耗工时
c. 信息查询不便，无法有效利用数据对设备做缺陷分析、选型等作辅助决策
企业目前急需一个低成本的巡检系统来实现对设备实现动态和静态的系统管理。
格瑞特自主研发：格瑞特（GREAT）巡检管理系统实现对设备日常巡检管理、运行维护的全程管理。实现由人工被动巡检转变为主动巡检，现已成功应用于各公用事业单位、石化、电力、电信、 交通、公安综合治理等各行业。
二．用户需求
对站内公司的设备的巡检工作的管理目标是能降低成本、提高工作效率以及管理水平。
设备日常巡查管理系统需达到以下3点要求：
1、客观掌握巡检人员巡检到位情况。
2、真实可靠地记录并保存设备的巡行状况、运行状况。
3、有效利用设备的运行状况、运行参数等历史数据，查询并对设备的缺陷分析，设备选型提供辅助决策。
Great自主研发管网设备巡检管理系统具有以下特性来保证管网设备的巡检质量：
1、确保定时对设备按计划巡查
2、方便真实记录设备状态和相关数据
3、对巡检数据、设备运行数据进行统计分析
4、 对设备建档，建图管理
2.1站内公司对巡检系统需求如下：
1、硬件要求
序号 | 名称 | 数量 | 备注 |
1 | 手持式巡检仪 | 11套 | 每个巡检仪各配USB数据线、充电器、 |
2 | 服务器 | 1台 | 可以代购 |
3 | 工作站 | *套 | 甲方自备 |
4 | 打印机 | *台 | 甲方自备 |
5 | 服务器机柜 | *个 | 甲方自备 |
6 | 服务器UPS | *个 | 甲方自备 |
7 | 射频卡 | **个 | |
8 | 杀毒软件 | 1套 | 甲方自备 |
9 | 服务器及工作站软件 | 1套 | 甲方自备 |
10 | 巡检仪软件 | 1套 |
2、软件要求
序号 | 内容 | 备注 |
1 | 巡检员手持巡检仪到达巡检点区域时，通过读取射频卡自动激活巡检菜单，在巡检仪上显示该点所需巡检项的明细。 | |
2 | 巡检仪应具有Ex防爆认证，满足天然气行业要求。 | |
3 | 巡检仪电池充电1次至少可以连续使用24小时以上，且电池寿命至少2年。 | |
4 | 巡检仪应具有汉字、数字、英文及化工行业常用符号（包括单位）等输入功能。 | |
5 | 巡检仪应适应恶劣天气，在强光、黑暗等环境下，屏幕能清晰显示巡检内容等信息。 | |
6 | 巡检仪需运行稳定，至少2年无故障稳定运行。 | |
7 | 巡检仪操作界面需简单，易于操作员输入信息。 | |
8 | 巡检仪能够实现巡检信息、巡检路线的实时查询 | |
9 | 在巡检过程中，若某一巡检项漏检，进行下一巡检项时，巡检仪应提示有漏检项 | |
10 | 巡检系统应运行平稳且速度快。 | |
11 | 巡检系统具有巡检数据保存、上传及下载等功能。 | |
12 | 对每班8小时各区域巡检数据汇总成报表进行保存和打印， | |
13 | 对每天巡检漏检点汇总成报表进行保存和打印 | |
14 | 对巡检人员未按规定巡检路线、巡检时间进行巡检的情况，巡检系统应进行标示并每天自动生成巡检违规报表 | |
15 | 对巡检异常数据，巡检系统应进行标识并每天自动生成巡检异常报表 | |
16 | 巡检系统应具有多种检索功能，能够快速进行巡检点、巡检项、漏检点、巡检数据、巡检人员等巡检信息的分类检索功能 | |
17 | 巡检系统需具有将巡检路线、巡检内容导入到巡检员手持终端的功能，并具有修改巡检路线、巡检内容的功能，此项功能需设置权限。 | |
18 | 巡检系统、服务器、巡检仪需要设置访问权限。 | |
19 | 巡检数据须通过巡检仪实时传输，也可通过USB批量上传 | |
20 | 巡检数据至少保存2年 | |
21 | 服务器应具有批量导入巡检仪巡检信息的功能 | |
22 | 用户工作界面模式采用B/S架构 |
三．系统概述
3.1.系统原理
系统管理平台会对人员的到位信息，设备故障，设备的状态和参数自动统计，分析合评估，并生成各类统计分析报表，通过巡检到位报表了解巡检人员的巡检轨迹和巡检到位情况；通过设备故障和设备状态、参数等数据类报表可掌握、分析设备运行情况，缺陷分析。
图2.系统巡检工作流程
四、系统功能模块详介
4.1巡检计划编制
对设备分解到各人员的巡检计划，包括对人员，或对不同类型设备的不同周期和工作内容。可同时对不同类型的工作人员安排不同的巡检任务。
巡检计划地图定位及打印
4.2现场设备工作参数及状态的现场录入
巡检人员在巡检现场通过对与设备一一对应的电子标签进行点击，并以中文引导形式自动提示在该设备需做的工作内容，将现场的状况设备工作参数记录在手持终端内保存到手持机里，回去后通过USB传到电脑里。
系统自动对事件和工作参数作存档和分析，为设备维护及维修作辅助决策。巡检人员还可通过手持终端设备将异常设备(管线)及周边现场情况拍照并实时传送到管理中心,管理工作人员将以实时通讯模式对巡检人员进行实时维修指导。
4.3巡检计划比对
按照巡检计划或巡检要求，对巡检的设备数据和规定巡检计划自动比对，判断巡检是否合格或自动筛选出没有按计划巡查的设备
4.4巡检到位报表
按照巡检人员的巡检轨迹和计划要求的自动对比，统计出巡检人员到达各管线附属设备的具体时间，并分析到位率，考核巡检计划的实施质量
4.5设备运行及状态报表
对每次巡检时设备的工作参数作自动分析，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
4.6设备台帐管理模块
设备的新建，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
4.7拍照
调用手持机拍照接口拍摄视频 然后保存在系统指定的目录，现场实时上传到PC端软件，可以在网页中进行播放，同时如果现场有突发事件，突发事件的通过手持机照片通过GPRS网络回传到后台管理中心，总部远程监看
五、PDA功能
PDA上的功能主要包括用户登录、巡检采集上传、设备编号采集上传、照片实时上传和系统设置等。
5.1 PDA人员登录
实现PDA人员的本地登录，PDA人员姓名和3G卡号及车辆车牌号一一对应，实现车，机一体绑定。
5.2实时位置上传
实现PDA位置信息的实时上传。
5.3巡检采集
实现PDA的读点上传功能，可以采集设备的事件信息和照片信息。
5.4 编号采集
实现PDA的通过设备编号对设备的信息进行采集的功能，可以采集设备的事件信息和照片信息。
5.5系统设置
实现PDA连接参数的设置
5.6照片拍摄
调用手持机拍照功能接口拍摄现场隐患照片通过GPRS实时上传到PC端软件，总部远程监看，也可以进行现场照片的采集，采集完成之后点击上传。
六．系统特性
1.系统软件质保期24个月，硬件质保期12个月
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；
2. 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。
3. 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；
4. 系统部署阶段可实现现有设备的数据导入（EXCEL，MDB，SQL等）大大降低部署时间和成本。
5. 不同于普通的巡检管理系统，除了完善的巡检到位功能，还可通过增加功能模块提供对设备运行状态和参数的分析处理，贴合设备巡检管理管理要求。
6．可以日常巡检维护为核心提供对设备从安装到日常运行维护到废除的全程管理 。
7. 巡检计划设置灵活，可随时调整。
8. 按燃气行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。
9. 开放式系统，维护可由用户自行完成，维护成本低。
10. 模块化设计，用户可自行选择功能模块，如维修管理，设备台帐等
搭建最符合自身管理需求的系统。
11. 系统可通过网络对数据库和系统进行远程维护。
13. 管理软件可提供硬件加密保护，确保信息安全。
七、售后服务
售后服务在当今IT项目中起着重要的，不可替代的作用。没有完善的售后支持服务，任何系统对于用户来说都是不可靠的甚至是危险的。多年以来上海格瑞特科技实业有限公司在燃气及其他行业项目实施及服务过程中积累了丰富的技术支持服务经验，建立了完善的梯级维护服务体系，提供高品质的客户服务支持正是格瑞特公司在不断在追求的。公司可根据客户要求可对系统做相关维护及提供对各级使用人员完整的培训服务。为了保证管线GPS巡检系统安全、稳定运行，公司将提供多种形式的售后技术服务，包括现场服务、电话维护、远程维护、本地化服务。
l 现场服务
定期维护：公司实行系统维护工程师定期巡检制度，由公司派出的工程师将每季度一次走访客户，发现问题，解决问题，了解新的需求。这样一方面将隐患及时消灭，保证现场解决系统使用中出现的相关问题，同时新的需求的了解也为系统的进一步升级提供了良好的业务支持。
应急维护：严格遵守免费质保期内承诺和免费质保期满后承诺。应用系统软件的故障响应时间均在2小时内。根据故障影响程度不同，排除故障时间有所不同。
l 电话维护
系统使用方可以拨打公司提供的客户服务热线（021-63023636），与公司的市场监督中心直接联系，公司的维护工程师直接通过电话对系统使用方提出的各种问题加以解答和解决。
l 远程维护
网络条件允许时我们可以通过Internet直接进行远程维护和系统升级、更新系统软件售后技术服务
l 系统售后技术服务
公司将在系统验收后，为有关应用软件提供维护和技术支持服务，并提供终身的系统维护支持服务，主要内容包括：
对功能与要求有差异的部分在任何时间免费维护；
免费提供技术咨询服务；
八、系统安全设计
8.1系统安全设计
8.1.1系统平台安全设计要求
计算机系统平台是系统运行的平台，其安全可靠运行是整个系统资源安全的基础。目前所发生的各种安全事故大多数是由于计算机系统平台的安全漏洞造成的，因此，必须对网络环境下的计算机系统平台的安全给予充分的重视。系统平台安全主要从操作系统的安全、应用软件的安全、数据库系统的安全等方面考虑。
（1）操作系统
在操作系统选择方面根据区政府有关规定，选择安全、可靠的操作系统平台，对于服务端的操作系统的安全级要求很高，如Unix、Windows2008 Server。并且要求操作系统提供以下安全保护：用户身份验证、文件保护、审计跟踪。
（2）数据库
在数据库系统方面主要考虑访问控制和数据存储安全方面的内容。综合数据库具备用户认证的访问控制功能，防止入侵者越过应用系统的控制直接访问综合数据库。
（3）应用软件
应用软件提供完善的安全控制机制，包括系统各种可能的入口用户校验等，另外在数据库功能设计中以及相关的应用设计过程中保证数据关键操作（插入、修改、删除）的提交、终止的完整性，保证数据的一致性、正确性。
8.1.2综合信息系统安全设计
系统的安全主要是指系统的门禁（进入系统）、操作控制（可执行的操作）、数据访问（数据封锁）。
8.1.3应用系统安全设计
应用系统面临的主要安全威胁是因非授权的数据访问而造成的信息泄密和内部人员滥用权利、有意犯罪。应用系统安全设计的主要目标是保证信息的保密性与完整性，主要依赖认证、加密、访问控制、数字签名等安全服务来完成。主要解决如下问题：创建用户机制；允许用户访问哪些资源（信息密级）；用户使用这些资源可以执行哪些操作（如读记录、修改文件）。用户权限具体说明参见用户权限管理及访问控制。
8.2网络安全设计
本平台设计模式数据的网络传输与网络消息控制，故在网络方案设计中应遵循以下原则：立足使用，保证重点。
8.2.1防火墙和数据隔离区
根据保护内容及访问人群的不同把整个网络系统分为两个大区，一个是信息中心之外的外部远程访问区，一个为信息中心内部存储管理区。在他们之间要设置千兆级防火墙和网关级防病毒系统，并作高可用配置，同时部署网络入侵检测系统。
在信息中心内部由于数据检验与系统测试区、前置机集群区及系统管理区人员流动可能比较频繁，对外交流较多，可能存在较大的安全隐患。为降低这些安全隐患可能对核心区域的冲击，故首先为它设置一个虚拟子网，然后在与核心区相连处设置千兆级防火墙和网关级防病毒系统，并作高可用配置，同时部署网络入侵检测系统，桌面安全管理系统，防病毒系统客户端和个人防火墙，以尽量提高桌面安全性。
8.2.2网络防病毒系统
网络防病毒系统应能支持对服务器、PC机、邮件、数据库、网关等的病毒防护，并能支持病毒库的自动更新和分发。
7.2.3入侵检测系统
入侵检测系统要求能在网络上自动、实时的进行入侵检测和响应系统。实时监控网络传输，自动检测可疑行为，分析来自网络外部和内部的入侵信号。在系统受到危害前发出警告，实时对攻击做出反应，阻止黑客的攻击，并提供补救措施，最大程度地为网络系统提供安全保障。
采用网络安全监测预警系统，网络安全监测预警系统能够监视网络上的通信数据流，捕捉可疑的网络活动，及时发现网络上存在的安全问题，并能够进行实时的响应和报警，此外还能够提供详尽的网络安全审计分析报告，供系统管理员修补网络安全漏洞。
8.2.4系统漏洞扫描
由于目前的网络和主机配置会不可避免的出现一些漏洞，为了提前发现并在最大程度上减小这些漏洞对整个网络的威胁，可以采用网络扫描和检测系统对网络设备、操作系统和数据库进行扫描检测，提前发现安全漏洞并加以修补，使安全风险降低到最小。
8.3用户权限分级管理
本平台采用角色、用户、权限相结合的方式，如图所示。权限包括对系统操作权限、业务操作权限、模式计算结果数据浏览的权限。这个模块主要涉及数据库技术，当用户登录的时候，有两种状态，一种是登录成功，一种则登录失败，登录成功以后系统会为用户创建一个对象，这个对象记录了用户业务操作的权限和数据浏览的权限。所以不同的用户登录以后看见的数据内容和可以进行的操作权限是不同的。
用户-角色-权限三级管理系统
该系统的三部分内容解释如下：
权限是用户根据角色获得对系统某些功能的操作。如平台管理权限、查询权限、下载权限等。
角色是使用权限的基本单位，拥有一定数量的权限，通过角色赋予用户权限。如本系统可分为数据查询角色、系统管理角色等。
用户是用来记录用户相关信息，如用户名、密码等，权限是被分离出去了的，用户要拥有对某种资源的权限，必须通过角色关联。不同的用户通过赋予不同的角色以实现系统的管理。
8.4系统日志管理
操作日志管理的主要目的是记录系统的错误信息，以帮助管理人员和维护人员提高系统运行的稳定性和正确性。记录的信息包括错误类型、错误信息、错误来源等。