一种油气管道巡检管理系统的制作方法

1.本发明属于油气管道巡检技术领域，特别涉及一种油气管道巡检管理系统。


背景技术：

2.目前，传统油气巡检系统通过查看巡线人员持有的手机或者gps设备沿管道做过的路线对巡线人员进行管理，系统更多的角色属于人员管理系统，缺少了对数据的分析、报表生成及历史数据管理；虽然有些巡检数据都是excel或word的形式存储下来，但是不方便可视化管理和查看，数据管理效率较低。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种油气管道巡检管理系统，以解决现有的油气管道巡检管理效率低，数据完整性差，无法实现可视化管理的技术问题。
4.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.本发明提供了一种油气管道巡检管理系统，包括扩展服务器、系统服务器、前端服务器及互联网络；
6.扩展服务器，用于接收巡检数据、提供地图信息以及对巡检数据信息识别得到识别结果；还对系统服务器提供数据接口；
7.系统服务器，用于连接管道巡检数据库，对管道巡检数据进行处理与传输；并通过扩展服务器的数据接口调用预设的服务；整合若干数据进行统一管理，并提供服务器接口给前端交互层；
8.前端交互层，用于通过服务器接口，进行后台和前端数据或指令的交互；
9.互联网络，用于扩展服务器、系统服务器及前端交互层之间的互联互通。
10.进一步的，扩展服务器包括流媒体服务器、地图服务器、智能识别服务器及scada系统；
11.流媒体服务器，用于接收巡检设备推流的巡检数据，并对所述的巡检数据进行转发和保存；
12.地图服务器，用于提供地图信息，并提供接口服务给系统服务器；
13.智能识别服务器，用于对流媒体服务器转发的巡检数据实时流或巡检数据历史流进行在线或离线识别，得到巡检识别结果，并将巡检识别结果推流至流媒体服务器中进行转发或保存；
14.scdad系统，用于对待巡检管道数据的采集与监视控制，并提供接口服务，以供系统服务器调用。
15.进一步的，地图信息包括高清二维航拍地图、高清三维地图、在线卫星影像地图、离线卫星影像地图、在线卫星街道地图或离线卫星街道地图。
16.进一步的，智能识别服务器包括巡检识别模块，巡检识别模块采用机器学习方法、深度学习方法或神经网络方法进行搭建。
17.进一步的，扩展服务器还包括接入接口层，接入接口层，用于将外部系统的接口数据转换为标准接口数据。
18.进一步的，系统服务器还包括功能模块；功能模块包括视频管理模块、巡检人员管理模块、报警管理模块、图表分析模块、角色管理模块、权限管理模块及项目管理模块；
19.其中，视频管理模块，用于访问流媒体服务器，进行视频数据的增、删、改或查的操作；巡检人员管理模块，用于对巡检人员的信息进行维护；报警管理模块，用于统计和记录智能识别服务器发送的报警信息及报警信息数量；图表分析模块，用于对巡检项目的进度、巡检人员分配、报警信息数量、风险项统计数据，按照预设图标形式进行展示；角色管理模块，用于对不同的巡检人员进行角色划分；权限管理模块，用于对不同角色的使用权限进行划分；项目管理模块，用于将巡检任务以项目结构的形式进行呈现，并能够项目节点中上传、增加、修改数据。
20.进一步的，系统服务器包括文件接口及基础数据接口；文件接口，用于与巡检数据库连接，将巡检数据文件的实体数据保存至系统服务器的硬盘中，将巡检数据文件的路径及巡检数据保存至系统服务器的数据库中；基础数据接口，用于存储系统服务器运行时的巡检人员管理模块、视频管理模块及巡检项目管理模块的数据信息。
21.进一步的，前端交互层包括功能展示前端、功能管理后台及扩展端口；
22.功能展示前端，用于对扩展服务器及系统服务器推送的巡检信息进行展示；
23.功能管理模块，用于对系统服务器进行功能管理；
24.扩展端口，用于提供开发接口。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
26.本发明提供了一种油气管道巡检管理系统，通过设置扩展服务器、系统服务器及前端交互层，能够实时展示巡检设备的巡检路径，并对巡检结果进行检测识别，并生成实时预警信息；实现远程任务指挥，提高了巡检管理效率；能够将巡检数据以高清航拍图或倾斜模型进行展示，实现管道巡检的可视化，利用扩展服务器及系统服务器进行数据存储，确保了巡检数据的完整性，油气管道巡检管理效率较高。
附图说明
27.图1为本发明所述的油气管道巡检管理系统的结构框图。
具体实施方式
28.为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.本发明提供了一种油气管道巡检管理系统，包括扩展服务器、系统服务器、前端服务器及互联网络；扩展服务器，用于接收巡检数据、提供地图信息以及对巡检数据信息识别得到识别结果；还对系统服务器提供数据接口；系统服务器，用于连接管道巡检数据库，对管道巡检数据进行处理与传输；并通过扩展服务器的数据接口调用预设的服务；整合若干数据进行统一管理，并提供服务器接口给前端交互层；前端交互层，用于通过服务器接口，进行后台和前端数据或指令的交互；互联网络，用于扩展服务器、系统服务器及前端交互层
之间的互联互通。
30.本发明中，扩展服务器包括流媒体服务器、地图服务器、智能识别服务器、scada系统及接入接口层；其中，流媒体服务器，用于接收巡检设备推流的巡检数据，并对所述的巡检数据进行转发和保存；地图服务器，用于提供地图信息，并提供接口服务给系统服务器；优选的，地图信息包括高清二维航拍地图、高清三维地图、在线卫星影像地图、离线卫星影像地图、在线卫星街道地图或离线卫星街道地图；智能识别服务器，用于对流媒体服务器转发的巡检数据实时流或巡检数据历史流进行在线或离线识别，得到巡检识别结果，并将巡检识别结果推流至流媒体服务器中进行转发或保存；其中，智能识别服务器包括巡检识别模块，巡检识别模块采用机器学习方法、深度学习方法或神经网络方法进行搭建；scdad系统，用于对待巡检管道数据的采集与监视控制，并提供接口服务，以供系统服务器调用；接入接口层，用于将外部系统的接口数据转换为标准接口数据。
31.本发明中，系统服务器包括功能模块；功能模块包括视频管理模块、巡检人员管理模块、报警管理模块、图表分析模块、角色管理模块、权限管理模块、项目管理模块、文件接口及基础数据接口。
32.视频管理模块，用于访问流媒体服务器，进行视频数据的增、删、改或查的操作；巡检人员管理模块，用于对巡检人员的信息进行维护；报警管理模块，用于统计和记录智能识别服务器发送的报警信息及报警信息数量；图表分析模块，用于对巡检项目的进度、巡检人员分配、报警信息数量、风险项统计数据，按照预设图标形式进行展示；角色管理模块，用于对不同的巡检人员进行角色划分；权限管理模块，用于对不同角色的使用权限进行划分；项目管理模块，用于将巡检任务以项目结构的形式进行呈现，并能够项目节点中上传、增加、修改数据；文件接口，用于与巡检数据库连接，将巡检数据文件的实体数据保存至系统服务器的硬盘中，将巡检数据文件的路径及巡检数据保存至系统服务器的数据库中；基础数据接口，用于存储系统服务器运行时的巡检人员管理模块、视频管理模块及巡检项目管理模块的数据信息。
33.本发明中，前端交互层包括功能展示前端、功能管理后台及扩展端口；功能展示前端，用于对扩展服务器及系统服务器推送的巡检信息进行展示；功能管理模块，用于对系统服务器进行功能管理；扩展端口，用于提供开发接口；前端交互层中的功能展示前端主要用来为用户提供大屏展示，直观的项目管理，数据分析，视频呈现等效果；功能管理后台主要用来为用户提供可控的、可定制化的权限设置，角色分配，数据维护等服务；高扩展性主要用来实现外部系统的布局管理，也即与主系统融合布局展示效果，确保风格统一，简洁直观，方便操作，容易操作。
34.本发明所述的油气管道巡检管理系统，通过设置扩展服务器、系统服务器及前端交互层，能够实时展示巡检设备的巡检路径，并对巡检结果进行检测识别，并生成实时预警信息；实现远程任务指挥，提高了巡检管理效率；能够将巡检数据以高清航拍图或倾斜模型进行展示，实现管道巡检的可视化，利用扩展服务器及系统服务器进行数据存储，确保了巡检数据的完整性，油气管道巡检管理效率较高。
35.实施例
36.如附图1所示，本实施例提供了一种油气管道巡检管理系统，包括扩展服务器、系统服务器及前端交互层；扩展服务器，用于接收巡检数据、提供地图信息以及对巡检数据信
息识别得到识别结果；还对系统服务器提供数据接口；系统服务器，用于连接管道巡检数据库，并对管道巡检数据进行处理与传输，并通过扩展服务器接口调用预设服务，整合若干数据进行统一管理并提供服务器接口给前端交互层；前端交互层，用于通过系统服务器接口进行后台和前端的数据和指令的交互，是用户交界面，根据用户需求提供相应的功能；互联网络，用于扩展服务器、系统服务器及前端交互层之间的互联互通。
37.本实施例中，扩展服务器包括流媒体服务器、地图服务器、智能识别服务器及scada系统；流媒体服务器，用于接收其他设备推流的数据，并对这些数据进行实时转发和保存；地图服务器，用于提供地图信息，并提供接口服务给系统服务器；地图信息包括高清二维航拍地图、高清三维地图、在线卫星影像地图、离线卫星影像地图、在线卫星街道地图或离线卫星街道地图；智能识别服务器，用于对流媒体服务器中转弯的实时流或者历史流进行在线或者离线识别，通过机器学习、深度学习技术、神经网络技术进行识别框架搭建，并将识别后的数据再推流到流媒体服务器中进行转发和保存；scada系统，用于对管道数据的采集与监视控制，支持5000种通讯协议，提供多种接口服务能够方便系统服务器调用。
38.本实施例中，扩展服务器还设置有接入接口层；接入接口层用于外部系统在接入时需要通过转接层将接口数据转换成标准接口再进行接入，通过互联网络进行连通。
39.系统服务器包括文件接口、基础数据接口及扩展接口；文件接口用于与巡检数据库连接，将文件实体数据保存到系统服务器硬盘中，文件的路径以及信息数据保存到数据库中，数据库中的数据需要和实体数据做到一一对应，并提供统一的接口服务给前端交互层；基础数据接口，用于存储系统在运行时的人员管理、视频管理、项目管理等数据，这些数据全部保存到数据库中，同时也提供统一的接口服务给前端交互层；扩展接口，用于系统服务器对其他用户特性化需求的支持，以满足用户的各类需要。
40.系统服务器的功能模块包括视频管理模块、巡检人员管理模块、报警管理模块、图表分析模块、角色管理模块、权限管理模块、项目管理模块；其中，视频管理模块，用于通过访问流媒体服务器的接口进行视频数据的增删改查操作；巡检人员管理模块，用于主要负责对巡检人员信息的维护；其中，巡检人员信息包括姓名、年龄、是否在职及部门；报警管理，用来统计和记录系统从智能识别服务器中通过4g/5g/光纤数据链路接收到的报警信息和数量；图表分析模块，用于对项目的进度、人员分配、报警数据及风险项统计数据按照图表形式以柱状图、饼状图形式展示；角色管理模块，用于对不同的工作人员进行角色划分，分为超级管理员、管理员、普通用户三种角色；权限管理模块，用于不同的工作人员分配不同的权限使得不同的权限能够具有的功能个数、类型不同；项目管理模块，用于将巡检任务以项目结构的形式进行呈现，用户可以自己根据需要新建项目，并在项目节点中上传、增加、修改数据。
41.本实施例中，前端交互层包括功能展示前端、功能管理后台及扩展端口；功能展示前端包含项目列表模块、实时视频模块、历史视频模块、视频分析模块、地图对比模块、视频监控模块、图表分析模块、报表统计模块、飞机状态模块、航拍图叠加模块、管线信息叠加模块及状态预警模块。
42.项目列表模块，用于通过调用系统服务器项目列表接口进行项目树结构展示，通过点击项目结构中不同的节点将对应图层叠加到地图上；实时视频模块，用于通过调用流媒体服务器实时接口进行实时视频地址获取，并在视频控件中进行实时播放；历史视频模
块，用于通过调用系统服务器中封装的流媒体服务器历史视频接口进行历史视频地址获取，并在视频空间中进行播放；视频分析模块，用于流媒体服务器中的实时视屏通过智能识别服务器的识别算法处理后，再次通过智能识别服务器推送到流媒体服务器，并将识别后的截图和局部放大图，以及识别类别存储到系统服务器中，所述巡检文件的时间戳和对应的视频的播放时间相对应，在视频控件播放识别后的视频时，根据时间戳调用系统服务器中存储的截图和局部放大图，并显示到视频分析模块中。
43.地图对比模块，用于通过横向分屏或者纵向分屏在同一屏幕中展示两个地图，并且这两个地图的位置数据相同，只有叠加的地图图层不同，方便对比，并将对比结果记录到报表中；视频监控模块，用于通过访问系统服务器中的获取的流媒体服务器或者直连网络摄像头的网络地址，达到远程监控的目的；图表分析模块，用于通过调用系统服务器中汇总的风险项类别统计结果和项目的进度、人员分配等数据以柱状图、饼状图等形式展示；报表统计模块，用于通过调用系统服务器中汇总的风险项类别以及高风险、中风险、低风险分类汇总的数据进行自动汇总显示，同时报表还可以通过手动下拉选择飞手、巡线员、安全员等信息；飞机状态模块，用于通过访问系统服务器中封装的websocket实时数据，在现场作业中实时显示飞机的飞行状态，包含飞机的朝向、姿态、速度、位置等信息；航拍图叠加模块，用于通过cesium图层叠加接口叠加系统服务器封装的地图服务器中的地图地址，展示到地图上；管线信息叠加模块，用于通过鼠标定位到的管线所在区域，展示出该区域的位置，人口、户数、特殊场所名称等信息；状态预警模块，用于通过实时判断视频分析模块中的分析结果，将高风险和中风险信息展示到预警模块中，在该模块中按照时间顺序倒排展示，提供的预警内容包含位置、预警类型、风险等级、是否处理等信息，如果用户处理该风险后，则是否处理变为已处理，并将处理后的对应数据通过系统服务器接口保存到系统服务器对应的数据库中，方便后续调用查看。
44.扩展端口用户实现用户的定制化开发需求，随着业务的增长、行业标准的不断完善以及用户需求的变化，需要通过扩展端口进行特性开发，满足各类需求；本实施例中，通过扩展端口实现了对scada系统数据接入和智能识别数据的接入，能够将scada系统数据和智能识别后的数据显示到前端交互页面中。
45.随着互联网 、大数据、人工智能、无人机技术的发展，系统集成、模块化管理及定制开发等先进技术已在众多领域显露出其优势；本实施例中，通过油气管道巡检管理系统，对管道站场的scada系统进行集成，同时应用智能识别技术对巡检视频数据实时分析，并及时出具巡检报表，对于当前巡检业务的实时监测需求、历史数据的查询需求、可视化数据展示需求等有很大的辅助效果，从油气管道全方位角度满足其管道巡检需求；通过外设关联无人机设备，实时显示无人机在管道上方巡检的视频，利用智能识别系统将结果分析，并出具报表，对于管道巡检业务从时效性和数据完整性方面具有很好的支持。
46.前端交互层能够实现项目列表、实时视频、历史视频、视频分析、地图对比、视频监控、图表分析、报表统计、飞机状态、航拍图叠加、管线信息叠加、状态预警；项目列表为用户可以将工作建立项目，通过项目结构进行项目纵向管理；实时视频为系统可以直接拉去流媒体服务器中的在线视频进行播放；历史视频是系统可以将项目历史视频进行管理和播放；视频分析为系统利用智能分析系统进行实时智能分析；地图对比为系统可以将项目结构中的两个项目进行叠加对比，通过设置透明度发现两次图像变化的地方；视频监控为系
统针对多路监控进行实时在线显示和预警；图表分析为系统可以通过图表分析页面对历史项目，历史识别结果进行直观查看；报表统计为系统将历史巡检结果进行统计并生成报表；飞机状态为系统可以实时展示当前飞机所在的位置到地图上，方便管理员进行查看；航拍图叠加为系统可以将合成的航拍图按照图层叠加展示；状态预警为系统可以在首页及时预警巡检现场突发状况。
47.本实施例所述的油气管道巡检管理系统，还包括功能管理后台；功能管理后台包含视频管理模块、巡检人员管理模块、报表管理模块、系统监控模块、角色管理模块、权限管理模块、邮件管理模块、人事管理模块、流程审批模块、任务管理模块、项目管理模块及文件管理模块。
48.视频管理模块，用于通过访问流媒体服务器接口将流媒体服务器中的视频数据存储到系统服务器数据库中，并在视频管理页面实现对流媒体服务器中的视频数据的增删改查操作，视频信息包含视频的名称、时长、地址、对应的截图地址。巡检人员管理模块，用于通过系统服务器接口实现对巡检人员的增删改查操作，巡检人员的信息包含名称、是否在职、身份证号码、电话号码、部门及巡检的历史坐标。报表管理模块，用于通过系统服务器接口实现对各个项目的报表的增删改查操作，报表信息包含报表名称、报表所属项目、编辑操作、风险项、创建时间。系统监控模块，用于通过系统服务器接口实现对管道现场的所有监控设备的配置、名称备注等；角色管理模块，用于通过系统服务器接口实现对不同的用户设置不同的角色类型，角色类型包含超级管理员、管理员、普通用户；权限管理模块，用于通过系统服务器接口实现对用户所能拥有的功能个数的控制；邮件管理模块，用于通过系统服务器接口实现对同一网络段内的用户之间的邮件互通和邮件记录，方便用户自己维护自己的邮件内容和记录；人事管理模块，用于通过系统服务器接口实现对管理处人员的统一管理，包含修改用户权限类型及角色类型。流程审批模块，用于通过系统服务器接口实现对用户的请假、报销、报备、经费申请等内容的流程控制；任务管理模块，用于通过系统服务器接口实现对用户的任务下发及进度监控；项目管理模块，用于通过系统服务器接口实现对用户的项目的结构的管理，增加节点或者删除节点，修改节点名称，在对应得节点上传需要的数据、项目进度及人员配置等信息；文件管理模块，用于通过系统服务器接口实现对用户的数据实体文件、日志文件及项目文件等数据和数据库中的记录对应起来，并支持从数据库管理实体文件、日志文件及项目文件的操作。
49.本实施例中，功能管理后台支持管理员进行视频管理、巡检人员管理、报表管理、系统监控、角色管理、权限管理、邮件管理、人事管理、流程审批、任务管理、项目管理、文件管理等功能，也提供了scada系统的接入，智能识别系统的接入等；其中，视频管理为系统可以对历史视频进行删除操作；巡检人员管理为系统可以对巡检人员进行添加和删除；系统监控为系统可以实时展示当前系统的运行压力参数；角色管理为管理员可以进行用户角色的设置；权限管理为管理员可以对用户进行权限设置，管理其访问的功能范围；邮件管理为系统用户可以通过邮件系统进行邮件转发；人事管理为用户可以进行人事角色转换；流程审批为用户可以进行流程的请求发起和审批通过、拒绝等操作；任务管理为管理员可以对下级员工进行任务下发和指派；项目管理为用户可以对项目进行管理；文件管理为用户可以在系统中进行图标文件，xml文件的生成和删除操作。
50.本实施例所述的油气管道巡检管理系统，包含扩展服务器、系统服务器和前端交
互层三部分，是一个综合的、可扩展性很高的系统；可实时展示现场视频和飞机位置，并通过人工智能手段实现对视频的实时检测识别，产生实时的预警信息，管理员可以不用到作业现场，通过该系统即可实现远程任务指挥，提高了管理效率；另外，传统管道数据采集作业中，通常是将采集到的数据以excel或者word的形式记录下来，无法形象的将现场状况反映出来，通过巡检管理系统，一方面将这些数据以高清航拍图和倾斜模型展示出来，并将管道周围的基础地理信息，例如：水系、道路、公路、穿跨越、特殊场所、水工保护、植被、管道走向、长度、左右一定范围内的人口、户数及区域面积等，以图层加文字的形式展示出来，体现了系统的可视化技术；另一方面利用数据库可以将作业过程中的数据完整的保存下来方便后续的复盘查看，维护了数据的完整性；通过该系统能够实现管道管理的高效和科学化，也是管道完整性管理、管道数字化全生命周期管理的基石。
51.本发明中，扩展服务器主要实现对流媒体服务器、地图服务器、智能识别服务器、scada系统等多种系统的集成，系统开发标准的接入接口层，外部系统在接入时需要通过转接层将接口数据转换成标准接口再进行接入，方便系统的模块化管理和集成开发；系统服务器主要用来提供系统共有和特性化服务功能，系统内部层次化设计，其中基础数据接口用来实现系统和数据库之间的互动，文件接口用来实现系统和数据库以及物理存储空间的互动，通用接口用来实现系统各个模块的管理，扩展接口和定制化开发用来满足外部接入和用户的特性化需求scada系统接入和智能识别系统接入为系统提供的集成定制化开发接口，能够对多个系统进行集成，统一管理。
52.本发明所述的油气管道巡检管理系统，能够满足管道巡检的需求，通过系统集成很好的运用一个系统对所有管道业务需求集中管理，从效率和实用的角度出发，相比于传统单个系统能够更加符合具体的需求和要求。
53.上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。