3.2.2 问题域描述 该系统需解决具有明显边界的几个子问题：
① PDA巡检终端所需功能。
② 实时数据传输。
③ 燃气管网巡检指挥调度中心系统构建。
在问题①中，要解决巡检的数据采集及任务处置问题。通过GPS实现管辖范围内的地图导航；通过任务程序指导巡检工作并记录管网设备的当前状况；能对缺陷问题进行描述，需要时可以提请智能专家系统指导。
在问题②中，要通过GPRS实现数据的实时传输。解决巡检指挥调度中心数据库与PDA巡检终端数据库的数据转换和数据一致性问题。
在问题③中，要管理所有巡检员信息、设备图档信息、巡检任务的调配及任务验收等工作，并实现巡检数据的统计分析查询和缺陷问题的查询判别处理。
根据上述对系统的问题域的描述进行分析，可获得整个系统的功能需求模型。系统的各个对象相互依赖关系反映了系统内部的联系。其中巡检任务管理和数据实时传输是相互依赖的关系，而数据实时传输又与线路设备巡检、缺陷查询管理等构成相互依赖的关系。此外，人员信息管理、设备图档信息、巡检数据管理、巡检任务管理等对象间还存在部分依赖的关系(系统用例包图见图2)。
通过使用用例包图，对智能巡检系统设计进行了高阶概述。在逻辑上把一个复杂的系统图形模块化，完成了逻辑设计。
3.2.3 智能巡检系统功能模块的设计
系统采用开放式模块化设计结构形式。功能模块是系统功能的执行单元，彼此之间相对独立，但是又需要相互协调以完成所有系统整体功能。合理的模块划分有助于实现系统针对不同应用的功能裁剪。系统功能结构见图3。
① PDA巡检终端的功能模块
PDA巡检终端主要分为巡检任务登录模块、线路设备选择模块、线路设备巡检模块、缺陷查询处理模块。
a. 巡检任务登录模块
功能：以密码方式管理巡检人员登录，并让其按计划选择将要巡检的线路，同时输入巡检时的天气状况。
实现方法：通过访问巡检指挥调度中心管理机，获得巡检任务授权并开始此次巡检记录。
b. 线路设备选择模块
功能：除按计划完成巡检任务外，还可根据目前巡检人员位置信息和所巡检线路，将距离最近的线路设备列表供巡检人员选择。在线路设备地理信息不准确时，将当时采集到的地理信息存入数据库，实时传回管网巡检指挥调度中心。
实现方法：调用GPS管理模块获取地理信息，用地理距离计算两点间距离，从而得到在允许距离范围内的设备列表。
c. 线路设备巡检模块
功能：根据要巡检的设备，从数据库中调出对应巡检项目，供巡检人员使用，储存对该设备的巡检时间，并对不正常的巡检结果进行保存，已巡检设备的未保存巡检项目默认为正常。
实现方法：实现巡检项目的动态列表处理，并以颜色标注缺陷等级。
巡检内容如下：
调压站、箱：设备内容、状况、工况(有无漏气、压力是否正常等)。 。
管道设备：阀门井设备内容、状况、工况(有无积水、有无漏气、有无异物、有无堆积物、井盖丢失、腐蚀状态等)。
管网：管道上是否有违章物、违章地点位置、违章单位名称、联系人、电话、危害程度、施工安全距离。
d. 缺陷查询处理模块
功能：根据预先对巡检项目定义的缺陷级别知识库，对不正常的巡检项目结果进行缺陷分级，并进行相应提示，提供备注输入，并保存。同步实时传回管网巡检指挥调度中心。
实现方法：程序根据数据库中定义的缺陷等级对巡检人员输入的缺陷描述自动进行登记判断，并给出相应提示解决方案。
此外，PDA巡检终端设备的选用应结合燃气行业特点，适用于恶劣工作环境。设备应针对工作环境设计制造，应具有可靠、安全、易用和低功耗等特点。
② 实时数据传输系统
通过GPRS建立实时数据传输系统。
此外，智能巡检管理系统提供数据网络接口，可以利用Internet或Intranet将巡检数据和分析报表等传送到有关部门，实现与其他管理系统的整合和信息共享。
③ 巡检指挥调度中心管理系统
巡检指挥调度中心管理系统主要分为设备图档信息模块、数据统计分析模块、缺陷查询管理模块、巡检任务管理模块、人员基础信息模块。
a. 设备图档信息模块
辖区范围内各类设备基础信息及管道图纸。包括节点的标号、设备维护标准、设备使用年限、管道特性、调压站设备的各项参数等。设备图档信息模块包括超高压管网、高压管网、中压管网，低压管网共4个子模块。
b.数据统计分析模块
对巡检取得的管网各项数据进行统计和分析。根据任务或时间段生成相应业务报表，提供图形化、报表化的业务分析数据。具体包括：
人员信息：巡检人员的出勤率、达标率。
设备信息：输配的操作费用、燃气漏失量、维修资料、防腐资料和运行数据等。燃气系统维修保养方面可建立计算机故障数据汇集系统，以及设备维修保养的监测系统。
故障信息：某段时间发生同类现象的统计，所辖区域内的报警点、处置情况、后续措施等。
c. 缺陷查询管理模块
建立缺陷预案。根据PDA巡检终端实时上传来的缺陷记录，启动缺陷设备的寻根流程，利用故障树分析法等模型工具调用系统专家库，提供相应问题解决方案。最后将指导意见下传给PDA巡检终端。
d. 巡检任务管理模块
建立巡检任务，并能实现灵活调度。实时监控巡检人员所处位置及所进行的工作，包括压力周期记录、设备运行现状等。对巡检发现的问题自动提供声音报警，并显示相应的警示信息。
e. 人员基础信息模块
班组信息：巡检员所属班组的信息。
巡检员信息：巡检员基础信息。
3.3 故障树分析法
在城市燃气管网运行中如何有效防止事故发生，如何建立以提高可靠性为中心的燃气管网设备维修、维护体系，保障燃气输配设备安全稳定运行是燃气行业面临的重大课题。智能巡检系统为建立燃气管网设备的失效模型，提高管网设备的可靠性分析水平提供了软硬件平台。
缺陷管理专家系统作为智能巡检系统重要组成部分，采用了事件分析和统计分析相结合的方式，对设备失效提供了定性和定量的分析方法。其中故障特性数据库的建立和故障特性分析处理是缺陷管理系统的核心。通过大量巡检数据采集充实故障特性数据库，借助故障树分析法分析管网设施的薄弱环节。从可能发生的或已发生的燃气管网事故结果，去寻找发生该事故的相关原因、条件和规律，同时辨识出系统中可能导致事故发生的危险源。进而改进原有设备或操作流程，指导运行和维修，防止事故的再次产生，最终成为辅助领导决策管理的依据。
4 结论
本文所研究的内容已经在北京市燃气集团输配分公司智能化巡检改造项目中得到了初步验证。通过智能巡检系统，对燃气管网巡检工作实施全面实时动态监管，为进一步提高燃气输配管理的工作效率和技术水平打下了良好基础。其中，通过建立缺陷管理专家系统，提高了输配设备的可靠性分析水平，进一步保障了燃气管网的安全稳定运营。此外，巡检数据统计分析系统也为下一步降低燃气输配运营成本、切实发挥投资效益、改进工作方案等决策提供了有力的数据支撑。
化工和危化品事故分析报告
危险化学品目录（2015版）
