导航：安全管理网>> 安全论文>> 特种设备论文>>正文

GPS 技术在油气长输管道的应用探讨

文档作者：陈彬文档来源：中石化管道储运（分）公司武汉输油（管理）处		点击数：	更新时间： 2024年06月16日
下载地址：点击这里	文件大小： 2.20 MB 共2页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共2页]

本文件共2页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：2.20 MB 共2页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：电站锅炉炉膛爆炸事故原因及预防

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

应用研究数字技术
与应用
73
GPS又称为全球定位系统，是美国从上世纪70年代开始研制的
技术，可以实现其全天候、高精度和全球的覆盖能力。GPS技术与现
代通信技术、数字地图相结合，使得测定地球表面三维坐标的方法
从静态发展到动态，从数据后处理发展到实时的定位与导航，极大
地扩展了它的应用广度和深度。目前，GPS技术在大地测量、工程测
量、航空摄影测量、地球动力学和海洋测绘等方面有了广泛的应用。
本文就GPS技术在油气长输管道运行管理中的应用，阐述了利用
GPS技术与电子地图相结合建立数字化原油运输管道系统，并对其
应用的进行了初步探讨。
1、GPS 卫星定位基本原理
GPS的基本定位原理是每个卫星在运行时，任一时刻都有一个
坐标值来代表其位置所在(已知)，接收机所在的位置坐标为未知
值，而太空卫星的信息在传送过程中，所需耗费的时间，可经由比对
卫星时钟与接收机内的时钟计算之，将此时间差值乘以电波传送速
度(一般定为光速)，就可计算出太空卫星与使用者接收机间的距
离，如此就可依三角向量关系来列出一个相关的方程式。一般我们
使用的接收机就是依上述原理来计算出所在位置的坐标数据，每接
收到一颗卫星就可列出一个相关的方程式，因此在至少收到三卫星
后，即可计算出平面坐标(经纬度)值，收到四颗则加上高程值，五颗
以上更可提高准确度。一般来说，使用者接收机每一秒钟的坐标数
据都是最新的，也就是说接收机会自动不断地接收卫星信息，并实
时地计算其所在位置的坐标数据，如此使用者便不需担心是否接收
机显示的数据太旧或是不准确了。
GPS的基本应用就是导航与定位，导航方面就是利用所求出的
定位数据来计算。接收机所计算出的任何时刻坐标数据，在GPS里
我们都称为一个航点，也就是说每个航点所表示的就是一个坐标
值。由于在地球表面上的任何位置，都以不同的坐标值来表示，因此
只要知道两个不同航点的坐标数据，接收机就可马上计算出两个航
点间的直线距离、相对方位及航行速度，这就是GPS接收机导航数
据的来源。
2、GPS 技术在油气长输管道运行管理中的应用
目前，GPS技术与车辆结合的监控系统已广泛应用于油气长输
管道必威体育官方网站
中。该技术的应用能为管道巡护、检维修车辆提供需要到
达部位的精确位置和最佳行进路线，能够使相关人员迅速反应，解
决输送管道中出现的各类突发情况和问题。随着GPS定位系统技
术，有线与无线公用通信网络的迅速发展加上社会共同信息基础设
施的不断进步，GPS定位技术在油气长输管道运行管理中的应用也
有了快速发展和扩大的强大技术支持。目前，除在输油管道反打孔
盗油工作中的应用已取得了广泛的认可外，其在油气长输管道运行
管理中可实现以下功能：
(1)利用GPS定位技术与电子地图处理系统相结合，可以提供管
道沿线地图、地理、交通信息等，提高野外作业工作效率，并实现统
一协同运作。
(2)实现油气长输管道的数据检索、查询功能。GPS技术与电子
地图结合，从管道建设时期就开始建立一套完整的包括管道数据库
在内的三维电子地图，实现管道的数字化管理。电子地图能直观反
映出：1)任意点管道的坐标、埋深、管道周边的地形地貌；2)任意点管
材包括壁厚和材质在内规格型号、钢管的生产厂家和防腐厂家以及
安装单位、监理单位等；3)每道焊口的编号、焊接施工单位、施焊人
员姓名及其焊工证编号、该焊口外观成型检查或抽查资料、该焊口
是否进行无损检测和检测方式及检测结果、检测单位、监理单位等；
4)管道穿跨越部位起始坐标点及其穿跨越施工方式、施工单位、检
测单位、监理单位等；5)管道拐点的坐标点、使用弯头类型、规格（包
括材质、壁厚等）和生产厂家等；6)管道截断阀室的坐标位置、截断
阀规格型号等；7)沿线水工保护位置、水工保护方式等。
(3)GPS技术与负压波泄漏检测系统有机结合，为外管道泄漏点
进行精确定位。同时发挥管道数字化管理的优势，实现到达每个管
道坐标点的最优路径选择，实现管道泄漏定位后，相关人员能够快
速到达事发现场进行抢修，尽可能减小事件的不良影响。
3、GPS 技术与数字化油气长输管道运输
油气长输数字化管道是GPS技术与现代卫星遥感影像技术、航
测技术、以及通信技术相结合的产物。它是将勘察、设计、施工、采办
与运营、管理全过程运用的实际数据进行采集，然后建立一个数据
库进行储存和管理。为管道的安全运行监督管理提供一个设计、采
办、施工全过程的网络化、智能化、可视化为一体的管理系统，达到
随时调用、随时查询的目的。整个数字化油气长输管道对管道关键
点甚至全部管道建立了坐标数据库，具有查询出该点管道的埋深、
管材材质、防腐层结构、里程数的功能。管道在运行中一旦发生故
障，数字管道系统将准确显示故障位置、介质泄漏量、周边地理环境
等信息并发出报警，相关人员根据报警信息进行安全抢救与应急处
理。
依靠数字化技术建立起来的长输管道在线监控系统在管道安
全管理中有着明显的优势。它能通过数字化技术空间分析能力来监
控区域内多个不同位置。同时，对于泄漏位置可以及时给出最快捷
的救援路线，从而尽最大可能减少事故引起的损失。对于长输管道
中的介质，可以根据介质泄漏规律，计算出泄漏位置对周边环境的
影响程度，并在监控系统中通过颜色等级标识出来，相关人员可及
时了解泄漏情况并做出必需的应急措施，从而有效防止重特大事故
的发生或将发生的事故损失控制在最低限度，保障企业的生产安全
稳定地进行。另外，对于干扰信号，数字管道系统将能够进行有效排
除，以防误报。比如，在管道某处介质负压波速发生变化，此时数字
管道系统能够根据捕获的信息准确判断出该变化是由正常的开关
阀门引起的还是由于管道泄漏事故引起的。在对长输管道进行动态
GPS 技术在油气长输管道的应用探讨
陈彬
(中石化管道储运（分）公司武汉输油（管理）处 湖北武汉 430077)
摘要：文章简述了GPS全球定位系统的工作原理，探讨了GPS技术在油气长输管道的运行管理和油气长输管道数字化系统中的应用，并进
行了初步探索和分析。
关键词：GPS技术 油气长输管道 应用探讨
中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0073-02
······下转第75页
应用研究数字技术
与应用
75
监控时，将实时采集管道运行数据，包括各分输站点、泵站、阀室以
及测控点的进出站压力、流量、油速、油温、高程等参数，并将其保存
在数据库中。此数据库还包括数据采样频率、采样段数、采样时间以
及采样通道等内容，为数据分析提供全面信息治疗。
4、GPS 技术在长输管道运行管理中的潜在运用价值与前景
油气管道运输应用已经有较长的历史。在国外，数字化技术在
油气长输管道上的应用已有很多成功案例和经验，取得了巨大的社
会价值。数字化技术在长输管道建设勘查选线、中期建设实施和后
期运营管理中已经被广泛应用。但是由于管道建设的基础设施更新
困难，所以数字化技术的应用和发展只是在新建设的石油管道运输
线上。我国目前还只是处于刚刚起步阶段，具有广阔的开发空间和
应用前景。目前，我国在西气东输采用了数字输气管道技术，该管道
应用了先进的4S技术及信息化技术，通过对管道设施、沿线环境、地
质条件等各方面的信息在三维上有机整合，实现可视化条件下的设
计、运行管理。近年来，随着我国长输管道建设的蓬勃发展，一定会
推动油气管道建设朝着数字化方向发展。目前传统的油气管道运行
管理已不能更好地满足需求，数字化长输管道必将具有广阔的市场
前景。
在实际运用中，不仅需要建成数字管道基础数据库，同时还需
要将数字化技术进一步应用到管道安全运行管理中，实现油气长输
管道的安全、有效、可靠运行，充分发挥出数字化管道技术的安全诊
断功效，确保长输管道的运行安全。
5 、结语
文章对GPS技术在油气长输管道运行管理中的应用、潜在运用
价值和前景进行了探讨，结果表明大力推广、开发、运用该技术，并
使之与电子地图、数据库以及管道运行数据监控采集系统相结合，
可大大提升油气长输管道运行管理的技术水平，实现油气长输管道
的数字化运行管理，从而提高长输管道的运行安全。
参考文献
[1]王永涛,牟海维,韩建,张华.长输油管道泄漏检测与定位的网络控
制系统[J].大庆石油学院学报,2006,(4).
[2]邓雄,梁政,张梁,田家林.油气长输管线数字化管理系统设计[J].
石油工业计算机应用,2009,(1).
[3]刘欣,田长林,张亮亮.数字化管道技术在榆林—济南长输管道中
的应用[J].石油工程建设,2010,(1).
[4]徐向阳,岳庆.GPS 在长输管道同沟光缆施工中的应用[J].全球定
位系统,2012,(1).
的更新更加容易。
4、XML 在E-learning 系统中的应用
4.1 定义标准化的元数据格式
E-Learning系统中的教育资源种类众多，格式各不相同，有很
强的分布性，造成资源结构水平低下，为资源的检索和共享带来不
便。XML语言具有良好的语义和清晰的结构，能有效地描述各种类
型的教育资源，同时可以产生各种用于不同目的的元数据。元数据
描述依据CELTS-31技术规范，可定义标准化的资源信息格式，对
资源元数据及其内容结构进行统一描述。用户可以根据具体情况自
定义所需的扩展标记，这些标记的一个重要作用就是为用户对资源
进行检索时提供依据。
4.2 实现个性化的显示策略
XML标记属于语义标记，只与被标记对象的内容有关，与显示
细节无关。因此XML具有数据描述和数据表现相分离的特点，用户
可以根据自己的需要定制学习内容，实现个性化的服务。XML文档
由XSL来描述数据的显示格式，XSL与文档的内容相对独立，可以
用来描述任意一个XML文档或其中的一部分。同一套XML文档可
以由多种XSL定义显示方式，这意味着同一种教育资源可以根据不
同用户定义相应的XSL模板文件。比如语句表示该XML文档将按
student.xsl处理，适用学生角色，将显示学生所允许察看的内容。
4.3 存储各种教育资源
XML 文档具有严格的树形结构，数据描述能力极强，适合各
种数据的存储，无论这些数据是简单类型还是复杂类型。教育资源
的数据格式应遵循CELTS-31技术规范，所有XML文档均参照此规
范建立数据结构，从而保证数据的规范性描述。E-Learning系统采
用了关系数据库存储和文件存储相结合的存储策略，对于结构化数
据主要用传统的关系数据库来存储，非结构化数据（如教案、课件、
素材等）主要以文件的形式存储在系统的服务器指定路径下，在与
之相关的结构化数据的XML文档中保存这些文件的索引信息，如：
路径、类型等，通过索引信息在同类结构化和非结构化数据间建立
链接，就可以对整类数据进行处理。
4.4 实现异构系统的资源共享
E-Learning系统需要整合现有不同系统中的教育资源，但这
些资源都是分布存储在异构平台中，相互之间很难实现直接共享和
交换。XML作为当前网络上数据存储和交换的重要标准之一，提供
了解决方法。在进行异构资源共享交换时，可以将数据库中的信息
以标准的XML文档格式输出，将XML文档的结构与其他格式数据
的结构建立映射关系，利用DOM（Document Object Model，文档
对象模型），对其中的节点（元素）进行遍历，每个节点的文本属性值
作为资源数据信息导入其它符合此标准的数据库中，以实现不同资
源库中数据的交换。
5 、结语
随着高校信息化进程的推进，大量异构的教育资源数据不断涌
现，资源共享和整合将是E-learning系统建设的重要任务之一。XML
作为当前网络上数据存储和交换的重要标准之一，在E-Learning系
统的建设过程中将发挥更大的作用，促使E-learning更好地发展。
参考文献
[1]杜志强,董方.基于XML 的网络课程资源元数据共享研究[J].天中
学刊,2011,26(2):23-26.
[2] 叶丽娜,兰丽辉.基于XML 的E-Learning 系统的研究和应用[J].
吉林工程技术师范学院学报,2011,27(12):79-80.
[3] 季莉.基于XML 的教育资源库元数据标准化研究[J].吉林大学学
报(信息科学版),2011,29(4):366-370.
1 作者简介
薛以胜（1 9 7 8 —），男，汉族，海南省海口市人，讲师，
硕士，研究方向为计算机应用系统研究和计算机教育。
基金项目
2012 年度海南师范大学青年教师科研启动资助项目（QN 12 36）。
······上接第73页

网友评论 more

特种设备论文最新内容

06-16