邵丹 張峰 杜長(zhǎng)春 楊威

摘 要：本文通過分析管道設(shè)備管理的現(xiàn)狀，提出在管道施工設(shè)備上安裝監(jiān)控終端裝置，用來定位設(shè)備的地理位置和和監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，并通過監(jiān)控終端把數(shù)據(jù)上傳到軟件監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過故障預(yù)警和報(bào)警提示操作人員和后臺(tái)監(jiān)控人員，從而減少設(shè)備安全事故，提高設(shè)備使用壽命，進(jìn)而達(dá)到保障施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行目的。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控終端；監(jiān)控軟件平臺(tái)

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用情況

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從1999年誕生到現(xiàn)在，它的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，當(dāng)前，美、歐、日、韓等信息技術(shù)能力和信息化程度較高的國家和地區(qū)，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用深度、廣度以及智能化水平等方面處于領(lǐng)先地位。我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用總體上處于發(fā)展初期，許多領(lǐng)域積極開展了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用探索與試點(diǎn)，但在應(yīng)用水平上與發(fā)達(dá)國家仍有一定差距。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐步發(fā)展和應(yīng)用，工程機(jī)械行業(yè)正向機(jī)電液一體化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化和人性化的高端工程機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展，以電子、信息技術(shù)為先導(dǎo)，在計(jì)算機(jī)故障診斷與監(jiān)控、精確定位與作業(yè)、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制和人機(jī)工程學(xué)等方面進(jìn)行了大量的研究與開發(fā)。目前，一些工程機(jī)械公司已在挖掘機(jī)、壓路機(jī)等工程車輛上安裝了集液晶顯示、GPRS遠(yuǎn)程無線通訊系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和車載計(jì)算機(jī)裝置于一體的車載監(jiān)控系統(tǒng)，這標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在施工設(shè)備上的應(yīng)用正在日漸的走向成熟。

2 管道施工設(shè)備管理的特點(diǎn)

管道施工具有施工線路長(zhǎng)、施工點(diǎn)多且分散，工作環(huán)境復(fù)雜多變等特點(diǎn)，再加上設(shè)備作業(yè)人員管理、操作水平參差不齊，都成為制約現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理的因素。單一靠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理人員對(duì)設(shè)備定期的巡視和檢查，管理上難免存在一定的真空地帶。如果能將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到施工設(shè)備管理上，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)掌握設(shè)備的地理位置和工作狀態(tài)，不僅可以提升對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理水平，而且可以大大減少設(shè)備的安全事故。

2.1 監(jiān)控終端、監(jiān)控軟件平臺(tái)的定義和功能

整個(gè)系統(tǒng)由監(jiān)控軟件平臺(tái)和設(shè)備監(jiān)控終端組成：監(jiān)控軟件平臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備回傳信息進(jìn)行存儲(chǔ)與管理，并形成設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)與保養(yǎng)維護(hù)檔案；設(shè)備監(jiān)控終端用于對(duì)設(shè)備的位置信息、運(yùn)行狀態(tài)信息、違章操作信息進(jìn)行測(cè)量和遠(yuǎn)傳，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)對(duì)施工設(shè)備的統(tǒng)計(jì)與管理。

2.2 監(jiān)控終端定義

監(jiān)控終端是GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、GPRS遠(yuǎn)程無線通訊系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理器CPU的集成模塊，它負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的讀取與物理位置定位功能，以及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)讀取，并通過網(wǎng)絡(luò)把讀取的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控軟件平臺(tái)。

2.3 監(jiān)控軟件平臺(tái)的定義

監(jiān)控軟件平臺(tái)由在線地圖和網(wǎng)絡(luò)軟件組成，負(fù)責(zé)分析從監(jiān)控終端傳出來的數(shù)據(jù)，把設(shè)備的位置和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)直觀的顯示在軟件界面上，并可以通過數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)生成各種設(shè)備管理需要的報(bào)表，如設(shè)備出勤率，油耗記錄等。

2.4 施工設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控

判斷設(shè)備是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵在于發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的正確讀取，這一功能的實(shí)現(xiàn)需要在設(shè)備上安裝一些傳感器，實(shí)時(shí)的讀取設(shè)備的開停機(jī)狀態(tài)，工作小時(shí)，水溫，機(jī)油壓力，液壓油溫等信息，然后由監(jiān)控終端的CPU對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行解碼，并通過GPRS信號(hào)傳送到網(wǎng)絡(luò)上，經(jīng)過后臺(tái)監(jiān)控軟件平臺(tái)的直觀顯示出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，方便設(shè)備管理人員實(shí)施掌握現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)控軟件平臺(tái)會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)設(shè)備處于非正常工作狀態(tài)時(shí)，給出預(yù)警和報(bào)警提示。

2.5 施工設(shè)備實(shí)時(shí)定位

設(shè)備的物理位置定位由監(jiān)控終端集成的GPS模塊完成，它不僅可以實(shí)時(shí)讀取設(shè)備的物理位置，而且可以記錄設(shè)備在任何一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行軌跡和速度，并在監(jiān)控軟件平臺(tái)的地圖上進(jìn)行顯示。此功能不僅能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行定位，而且可以為設(shè)備管理者提供所有設(shè)備的分布情況，在設(shè)備進(jìn)行調(diào)遷的時(shí)候，有助于設(shè)備管理者做出最便捷的調(diào)遷方案，減少設(shè)備的不必要的倒運(yùn)，降低設(shè)備運(yùn)輸成本。

2.6 設(shè)備油耗測(cè)量

現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備的油耗不僅僅關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理的水平，更涉及到設(shè)備的運(yùn)行成本，是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)別管理的一個(gè)重要方面。傳統(tǒng)的油耗統(tǒng)計(jì)通常根據(jù)加油記錄來得出的，誤差大，也不能真實(shí)的反應(yīng)設(shè)備的實(shí)際油耗。如果采用流量傳感器直接測(cè)量，采用差分測(cè)量法（柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有進(jìn)油管和回油管，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗是進(jìn)油管流過的燃料體積與回油管流過的燃油體積的差值）便可以精確測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗量。而且，流量傳感器反應(yīng)速度快，測(cè)量精度高，安全性好，且不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備在坡道上施工產(chǎn)生測(cè)量錯(cuò)誤。

3 應(yīng)用前景

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在施工設(shè)備上的推廣使用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、位置分布、油耗、違章操作等信息進(jìn)行自動(dòng)綜合監(jiān)控，通過技術(shù)手段減少設(shè)備的使用損耗、延長(zhǎng)使用壽命、降低保養(yǎng)維護(hù)成本，保障操作人員的安全，提高現(xiàn)場(chǎng)施工管理的效率，提升管道局對(duì)一線施工機(jī)組的管理水平，全面促進(jìn)管道局工程管理的信息化進(jìn)程，為管道局建設(shè)國際一流的管道工程公司、打造精品工程服務(wù)。