【摘 要】针对管道工程施工点多、线长、面广、工作环境复杂多变、工程设备种类繁多数量庞大、施工管理困难的特点，计支宝研制出一套能够满足一线管道工程施工管理需求的“大型施工设备管理系统”。整个系统由监控中心与设备终端组成：监控中心用于实现对设备回传信息进行存储与管理，并形成设备的运转与保养维护档案；设备管理终端用于对设备的位置信息、运行状态信息、违章操作信息进行测量和远传，实现监控中心对施工设备的统计与管理。
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【关键词】施工管理；设备管理系统；设备管理终端
一、引言
管道局是石油管道建设的专业工程公司，承担着国内绝大多数的管道建设工程项目，管道建设和管理任务非常艰巨。对管道局来说，机械装备尤其是管道大型施工设备是衡量管道局实力的关键指标，其管理水平的好坏直接影响着管道工程能否顺利完成乃至管道局的稳定发展，管道局需要一套稳定可靠的管理系统对设备进行远程管理，通过技术手段提升总部对设备的管理能力，降低设备的保养维护成本，延长其使用寿命。
大型施工设备管理系统通过物联网约定的协议，对设备的运行状态、位置分布、油耗、违章操作等信息进行交换和通信，以实现对设备的智能化识别、定位、跟踪和管理。本课题结合管道建设对设备管理的需求，综合应用信号测量技术、RFID技术、北斗卫星导航通信网络及公共通信网络建立一套大型施工设备管理系统，提升管道建设的进度和质量，提高管道建设的精细化管理水平。
二、大型施工设备管理系统设计
1.系统开发流程
在系统研究的各个阶段中，对其功能制定与技术方案要进行充分论证，系统成型后，其可靠性与适用性也应进行充分测试，同时对系统进行反复修正，系统开发步骤如图1。
2.监控方案的选择
管道局主要负责石油、天然气输送管道的施工与建设，主要包括：测量放线、扫线、开挖管沟、布管、管道组装、下沟、回填、恢复地貌。
管道施工使用的大型设备有：推土机、挖掘机、吊管机、焊接机。其中，吊管机、挖掘机是管道施工的关键设备，本项目选用挖掘机作为监控对象，主要是考虑到该项目后期会对吊管机进一步分析和实验；另外挖掘机与吊管机相比，同为履带式设备、除工作装置外，其他部件都比较相似。
监控中心运营平台是设备监控系统的核心，提供设备工作信息的采集、分析，响应用户的各种命令请求，提供数据库应用与存储服务，完成用户身份识别与安全控制。它包括：用户服务代理（UAS）、派发中心（EGF）、数据库应用服务器（DAS）、通讯接口（CI）及系统信息管理（MIS）软件包等。系统采用模块化设计，运行平台为WINDOWS操作系统，数据库采用目前最流行最稳定的SQL数据库。监控平台与设备管理端相连接的接口为独立的通信接口（CI），可以实现北斗通信系统、移动通信系统的并网运行。其另一个重要部分是GPS专用GIS控件，专注于快速、形象、生动的显示GPS信息。在每一个模块快速、高效、稳定运行的基础上，各模块间可实现无缝连接，完成不同监控应用。
在应用中，监控用户向系统发出的登录、查询、车辆控制等命令相对有限，而网络中最大流量的数据是终端发送的设备工作数据包，所以系统间各个部分之间相连采用TCP/IP网络，并大量采用UDP协议传输数据。由于UDP是无连接传输，系统开销小，适合于大数据量的传输，而对于系统中命令的传输，采用命令确认机制，使保证命令正确传输，这样使系统以最高的效率转发数据包，同时能够保证命令信息的正确传输。
3.平台软件设计
监控中心运营平台是设备监控系统的核心，提供设备工作信息的采集、分析，响应用户的各种命令请求，提供数据库应用与存储服务，完成用户身份识别与安全控制。它包括：用户服务代理（UAS）、派发中心（EGF）、数据库应用服务器（DAS）、通讯接口（CI）及系统信息管理（MIS）软件包等。系统采用模块化设计，运行平台为阿里云平台，数据库采用目前最流行最稳定的SQL数据库。监控平台与设备管理端相连接的接口为独立的通信接口（CI），可以实现GIS地理。其另一个重要部分是GPS专用GIS控件，专注于快速、形象、生动的显示GPS信息。在每一个模块快速、高效、稳定运行的基础上，各模块间可实现无缝连接，完成不同监控应用。
在应用中，监控用户向系统发出的登录、查询、车辆控制等命令相对有限，而网络中最大流量的数据是终端发送的设备工作数据包，所以系统间各个部分之间相连采用TCP/IP网络，并大量采用UDP协议传输数据。由于UDP是无连接传输，系统开销小，适合于大数据量的传输，而对于系统中命令的传输，采用命令确认机制，使保证命令正确传输，这样使系统以最高的效率转发数据包，同时能够保证命令信息的正确传输。
由于在开发阶段，大多时候界面由开发人员直接通过代码方式生成，因此必须在用户需求的基础上确定统一的界面设计规范和标准，以保证系统界面的统一性。主要考虑了简易性、信息最小量、帮助和提示、页面最小、屏幕适应、最少垂直滚动等原则。
三、结论
管道局大型施工设备管理系统的研究和建设，切实做到了以信息化提升管道局的管理水平。本系统深入解决了设备管理的各种关键技术，为今后承担其他的信息化工作奠定了理论和实践基础。同时该平台预留了扩展接口，方便今后扩展功能，通过功能扩展，该平台能够更全面的支持管道局设备日常管理等业务。另外此项目可在工程建设板块和中石油其他建设单位推广，具有广阔的应用前景。
