7月25日，位于河北省廊坊市固安縣的集團(tuán)公司固安衛(wèi)星基地，管道局通信公司研發(fā)人員正在評(píng)估北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
“這個(gè)由管道局自主研發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)自7月1日正式上線以來(lái)，運(yùn)行平穩(wěn)、監(jiān)控精準(zhǔn)。”系統(tǒng)總負(fù)責(zé)人劉喜文告訴記者，這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)油氣管道、站場(chǎng)及閥室周?chē)匀画h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，測(cè)量管道周?chē)h(huán)境的滑坡位移沉降精度可達(dá)到毫米級(jí)，為管道平穩(wěn)運(yùn)行提供全天候、大范圍自動(dòng)化監(jiān)控服務(wù)。
智能化——北斗技術(shù)與管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)融合
地面沉降、滑坡、巖溶塌陷……地質(zhì)災(zāi)害是讓油氣管道運(yùn)營(yíng)管理者頭痛的問(wèn)題。雖然有諸多檢測(cè)手段，但對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)警始終沒(méi)有非常成熟的方案。
“經(jīng)過(guò)走訪調(diào)研，我們確定將管網(wǎng)全智能化運(yùn)營(yíng)與北斗技術(shù)相融合，研發(fā)一套北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，專門(mén)解決管道維護(hù)中各種災(zāi)害的預(yù)警和檢測(cè)。”管道局通信公司衛(wèi)星通信事業(yè)部劉明說(shuō)。近年來(lái)，我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)日趨成熟，管道局借力前行，將國(guó)產(chǎn)北斗技術(shù)與油氣行業(yè)深度融合，在全數(shù)字化移交、全智能化運(yùn)營(yíng)、全生命周期管理過(guò)程中找到融合點(diǎn)，利用北斗技術(shù)，為智慧管道發(fā)展植入“中國(guó)芯”。
北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、監(jiān)測(cè)站、監(jiān)測(cè)平臺(tái)及多種傳感器組成?；鶞?zhǔn)站建在管道周?chē)喂炭煽康貐^(qū)，猶如系統(tǒng)的基準(zhǔn)、標(biāo)桿，對(duì)北斗導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)，并將觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或定時(shí)傳送至數(shù)據(jù)中心，覆蓋范圍半徑達(dá)10公里以上。監(jiān)測(cè)站建在基準(zhǔn)站覆蓋范圍內(nèi)管道沿線易沉降、位移等地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地區(qū)，對(duì)油氣管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)周?chē)h(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理中心，與基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)進(jìn)行差分算法解算。監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)基準(zhǔn)站和監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)及展示，利用差分算法進(jìn)行解算，消除測(cè)量定位誤差，實(shí)現(xiàn)管道周?chē)O(jiān)測(cè)點(diǎn)毫米級(jí)沉降位移變化趨勢(shì)監(jiān)控，并結(jié)合雨量計(jì)、裂縫計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)視頻聯(lián)動(dòng)，分析油氣管道及周邊沉降、位移速率及沉降量成因，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行圖形化顯示及預(yù)警安全監(jiān)控。
實(shí)時(shí)性——數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)全天候不間斷
北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和預(yù)警功能。一個(gè)重要因素就是這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)⑹占降臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。管道線路大多處于空曠偏僻地帶，保障數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效性，對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)結(jié)果起著至關(guān)重要的作用。
“系統(tǒng)涵蓋光纜傳輸、4G無(wú)線傳輸、衛(wèi)星通信和北斗短報(bào)文4種傳輸方式，確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。”劉喜文介紹，在閥室或站場(chǎng)有因特網(wǎng)環(huán)境的管道區(qū)域，可利用光纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的管道區(qū)域，利用4G通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在既沒(méi)有因特網(wǎng)又無(wú)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的管道區(qū)域，利用衛(wèi)星將數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)至有網(wǎng)絡(luò)區(qū)域進(jìn)行傳輸。在沙漠、戈壁等既無(wú)因特網(wǎng)又無(wú)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的管道區(qū)域，可利用北斗短報(bào)文終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
通過(guò)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)只是北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能之一。這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)還在于可以實(shí)現(xiàn)全天候不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)事前預(yù)警、事中處理、事后統(tǒng)計(jì)分析；既不會(huì)受地形地貌及天氣變化的影響，又能主動(dòng)提供及時(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)信息；無(wú)需人員值守，減少人工巡檢，提高監(jiān)測(cè)效率；支持短信、郵件及北斗短報(bào)文等多種預(yù)警方式。
未來(lái)，隨著系統(tǒng)在我國(guó)的推廣運(yùn)用，各管道調(diào)控中心可通過(guò)視頻聯(lián)動(dòng)、可視化界面等現(xiàn)代化監(jiān)控方式實(shí)時(shí)掌控高危區(qū)域情況。尤其是在處于惡劣自然環(huán)境時(shí)，一旦管道遭遇地震、臺(tái)風(fēng)等重大災(zāi)害及突發(fā)事件，北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)就是搶險(xiǎn)救災(zāi)的生命線，既可以及時(shí)報(bào)告災(zāi)害位置，又可以做到無(wú)延時(shí)通信，最大限度減少損失。
前沿性——聯(lián)合攻關(guān)不斷完善升級(jí)
科技攻關(guān)需要多專業(yè)團(tuán)隊(duì)廣泛合作。系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)積極與國(guó)內(nèi)數(shù)十家科研機(jī)構(gòu)交流溝通，特邀北京航空航天大學(xué)北斗專家參與討論技術(shù)方案。在沒(méi)有研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料的雙重困境下，他們自行設(shè)計(jì)搭建了一套北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，建立仿真實(shí)驗(yàn)基地。
系統(tǒng)測(cè)試之初，效果并不理想，整個(gè)項(xiàng)目陷入困局。劉喜文馬上帶人與廠家一道分析數(shù)據(jù)，重新實(shí)驗(yàn)。
劉喜文回憶：“我們不斷在系統(tǒng)的精準(zhǔn)度、穩(wěn)定性、進(jìn)度等各種風(fēng)險(xiǎn)之間權(quán)衡利弊。”沒(méi)有系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，就在天線場(chǎng)地上支一張桌子作為實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，一支就是3個(gè)月；沒(méi)有精度高、效率高的設(shè)備支撐，研發(fā)團(tuán)隊(duì)自己手工測(cè)量大量數(shù)據(jù)。夜以繼日刻苦攻關(guān)，換來(lái)的是項(xiàng)目研發(fā)成功。
如今，在管網(wǎng)智能運(yùn)營(yíng)的新時(shí)代，通信公司瞄準(zhǔn)科技前沿，將智慧管道與國(guó)產(chǎn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)完美結(jié)合。隨著國(guó)家北斗導(dǎo)航全球覆蓋進(jìn)程的提速，北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)還將走出國(guó)門(mén)，打造中國(guó)品牌。
□北斗衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展歷程
第一步，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)（北斗一號(hào)）
2003年12月，北斗一號(hào)系統(tǒng)提供公開(kāi)服務(wù)，面向中國(guó)地區(qū)提供定位、授時(shí)、短報(bào)文通信服務(wù)。
第二步，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)區(qū)域服務(wù)（北斗二號(hào)）
2004年至2012年，建成北斗二號(hào)系統(tǒng)，免費(fèi)向亞太地區(qū)提供服務(wù)。
第三步，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球服務(wù)（北斗三號(hào)）
2017年11月5日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首發(fā)星發(fā)射成功。
2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將具備全球覆蓋能力，向全球提供服務(wù)。
□專家點(diǎn)評(píng)
航天恒星科技有限公司高級(jí)工程師萬(wàn)祥：
北斗高精度自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)采用目前先進(jìn)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航監(jiān)測(cè)技術(shù)，并輔以多類傳感器，監(jiān)測(cè)效果顯著，具有全天候不間斷自動(dòng)監(jiān)控、覆蓋范圍廣、精度高、多級(jí)預(yù)警、無(wú)人值守等特點(diǎn)，提高了無(wú)縫、立體、全時(shí)的管道管理效率和管控能力，降低人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)，助力“管網(wǎng)智能運(yùn)營(yíng)”推進(jìn)。
這個(gè)系統(tǒng)研制成功意義深遠(yuǎn)，完全契合新時(shí)代智能管道、智慧管網(wǎng)主題發(fā)展需要，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景，油氣行業(yè)與國(guó)產(chǎn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)完美結(jié)合也將助推企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。我國(guó)正處于向高質(zhì)量發(fā)展的重要階段，創(chuàng)新是各行業(yè)開(kāi)展新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展的原動(dòng)力。高精度北斗自動(dòng)化系統(tǒng)在油氣行業(yè)的研發(fā)應(yīng)用，也會(huì)推動(dòng)企業(yè)質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)發(fā)展高質(zhì)量，為建設(shè)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流企業(yè)貢獻(xiàn)力量。
官方微博
官方微信