ＧＰＳ定位監(jiān)控技術(shù)在遼河油田的應(yīng)用

李　軍

摘要:全球定位系統(tǒng)GPS是近年來開發(fā)的最具有開創(chuàng)意義的高新技術(shù)之一,其全球性、全能性、全天候性的導(dǎo)航定位、定時(shí)、測(cè)速優(yōu)勢(shì)必然會(huì)在諸多領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。中國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展與GPS技術(shù)相結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)定位信息的接收和發(fā)送。

關(guān)鍵詞:GPS定位;遼河油田;數(shù)據(jù)中心

近年我國(guó)GIS領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展,同時(shí)各個(gè)領(lǐng)域都需要掌握對(duì)空間資料的處理和利用的基本技術(shù),GPS將作為通用設(shè)備越來越多地應(yīng)用于科研和民用領(lǐng)域。而且我國(guó)已開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GPS芯片,為GPS技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。隨著遼河油田的穩(wěn)步發(fā)展,車輛運(yùn)行調(diào)度和車輛安全管理成為遼河油田車輛管理的一項(xiàng)重要任務(wù)。將GPS定位監(jiān)控技術(shù)引入車輛調(diào)度和安全管理體系是必然趨勢(shì)。

1 GPS概述

GPS全稱為全球定位系統(tǒng)(Global Position System),是美國(guó)在70年代投入建設(shè)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。硬件是由24顆環(huán)球通訊衛(wèi)星和接收裝置組成,基于衛(wèi)星的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng),為用戶提供精密的三維坐標(biāo)、導(dǎo)航與時(shí)間信息。

GPS用戶終端設(shè)備包括軟件和硬件。用戶終端設(shè)備能夠捕獲空中衛(wèi)星GPS信號(hào)并對(duì)所接收到的信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理,以便測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間,解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文,實(shí)時(shí)地計(jì)算出觀測(cè)站的三維位置,甚至三維速度和時(shí)間,最終實(shí)現(xiàn)利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航和定位的目的。

2 遼河油田車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)原理及組成

2.1監(jiān)控系統(tǒng)原理

GPS汽車定位系統(tǒng)由監(jiān)控中心和車載終端設(shè)備兩部分組成。監(jiān)控中心通過中國(guó)移動(dòng)GPRS信道和Internet網(wǎng)絡(luò)向車輛發(fā)送控制命令并接收來自車載終端設(shè)備的各種數(shù)據(jù)(車輛位置、行駛速度、GPS時(shí)間)。車輛管理部門利用GIS監(jiān)控終端通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)從通信公司的監(jiān)控平臺(tái)或本單位的分監(jiān)控中心實(shí)時(shí)獲取車輛行駛的各種數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)遼河油田車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的各項(xiàng)功能。

2.2 GPS監(jiān)控中心組成及各部分功能

GPS監(jiān)控中心由三部分組成:數(shù)據(jù)中心、車輛監(jiān)控中心和維護(hù)中心。

2.2.1數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心由GPRS網(wǎng)關(guān)接入服務(wù)器、GPS業(yè)務(wù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、通信控制服務(wù)器C4(CCCC的簡(jiǎn)稱,COMM-Com Control Center)及相關(guān)存儲(chǔ)、備份服務(wù)器等組成。

GPRS網(wǎng)關(guān)服務(wù)器負(fù)責(zé)接收GPS車載終端上傳的定位、速度和時(shí)鐘信息并發(fā)送對(duì)車載終端的控制信息。GPS業(yè)務(wù)服務(wù)器從GPRS網(wǎng)關(guān)服務(wù)器接收車輛數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給各車輛管理單位的GIS監(jiān)控工作站。通信控制服務(wù)器C4根據(jù)路由表負(fù)責(zé)對(duì)其他監(jiān)控中心車輛數(shù)據(jù)的分組轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)車輛的行駛數(shù)據(jù)。備用服務(wù)器在主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)投入運(yùn)行。

全部服務(wù)器采取公網(wǎng)、油田辦公局域網(wǎng)雙路接入,方便為不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的用戶提供服務(wù)。在局域網(wǎng)和服務(wù)器中間架設(shè)防火墻,保證各種數(shù)據(jù)安全。

2.2.2車輛監(jiān)控中心

配備大屏幕顯示終端的監(jiān)控中心為遼河油田各車輛管理單位提供24小時(shí)的車輛定位等技術(shù)咨詢和故障保修服務(wù)。

2.2.3維護(hù)中心

維護(hù)中心對(duì)車輛的各種信息進(jìn)行管理,維護(hù)GPS監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)的正常運(yùn)行。主要負(fù)責(zé)所有車載入網(wǎng)登記數(shù)據(jù)的錄入,系統(tǒng)操作用戶的設(shè)置和權(quán)限管理,定位數(shù)據(jù),報(bào)警數(shù)據(jù),指令下發(fā)等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)管理和報(bào)表打印輸出。

3 遼河油田車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

基本功能:實(shí)時(shí)定位、超速報(bào)警、電子圍欄(超出規(guī)定行駛范圍報(bào)警)、車輛跟蹤、短信互通、里程統(tǒng)計(jì)、歷史軌跡回放等。上述功能能夠滿足監(jiān)控的基本需要。通過這些功能管理者能夠隨時(shí)了解車輛運(yùn)行動(dòng)態(tài)。

行業(yè)特殊功能:在基本功能的基礎(chǔ)上針對(duì)遼河油田石油運(yùn)輸行業(yè)的特殊性開發(fā)了危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)和遼河油田電子路單調(diào)度系統(tǒng)。

危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng):遼河油田擁有大量油品運(yùn)輸車輛,為規(guī)范這些車輛的行駛路線和時(shí)間,保證油品運(yùn)輸安全,減少偷盜油案件的發(fā)生,在GPS監(jiān)控基本功能基礎(chǔ)上開發(fā)了危險(xiǎn)品運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)。事先對(duì)所要監(jiān)控的線路進(jìn)行地理采集并制作成監(jiān)控地圖,用戶也可以將車輛的行駛軌跡做為監(jiān)控線路。對(duì)車輛進(jìn)行行駛路線設(shè)置后,這些設(shè)置參數(shù)存入GPS監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。車輛行駛過程中每次對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,一旦車輛偏離預(yù)先設(shè)置線路或在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生異常情況即實(shí)現(xiàn)告警,告警信息發(fā)送到預(yù)先設(shè)置的監(jiān)控人員手機(jī)中,油氣監(jiān)察部門根據(jù)實(shí)際情況對(duì)告警進(jìn)行電話詢問或現(xiàn)場(chǎng)處理。

遼河油田電子路單調(diào)度系統(tǒng):GPS監(jiān)控定位系統(tǒng)在遼河油田各車輛管理單位得到了廣泛的應(yīng)用。隨著GPS技術(shù)應(yīng)用的深入開發(fā)和車輛管理部門對(duì)軟件功能的需求,在原來GPS監(jiān)控定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)遼河油田電子路單調(diào)度系統(tǒng)用于對(duì)遼河油田車輛的電子調(diào)配和路單的派發(fā)。遼河油田電子路單調(diào)度系統(tǒng)的開發(fā)改變了以往人工手寫路單的傳統(tǒng)工作模式,從用車單位申請(qǐng)用車、車隊(duì)派車、各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)簽字許可、向任務(wù)車輛派發(fā)路單、車輛按照路單規(guī)定路線行駛到任務(wù)完成確認(rèn)等一系列流程均在電子調(diào)度系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了車輛調(diào)配的網(wǎng)上辦公自動(dòng)化。通過為原來GPS車載終端加裝調(diào)度顯示屏來接收調(diào)度員派發(fā)的任務(wù)信息。軟件開發(fā)則根據(jù)各車輛管理單位的需求統(tǒng)一路單格式,統(tǒng)一功能,統(tǒng)一流程,并且結(jié)合GPS的監(jiān)控定位功能。遼河油田電子路單調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)需求可以對(duì)所有車輛進(jìn)行集中調(diào)度管理,從而提高工作效率,降低管理成本。

4遼河油田GPS監(jiān)控管理職能

為加強(qiáng)和規(guī)范遼河油田GPS監(jiān)控系統(tǒng)的使用和管理,遼河油田建立了三級(jí)GPS監(jiān)控中心。

遼河油田質(zhì)量安全環(huán)保部總監(jiān)控中心:總監(jiān)控中心負(fù)責(zé)監(jiān)督、檢查遼河油田其他二級(jí)單位GPS的監(jiān)控和管理,對(duì)違章車輛進(jìn)行處罰。負(fù)責(zé)GPS監(jiān)控的技術(shù)培訓(xùn)和GPS監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)維護(hù)等。

二級(jí)單位監(jiān)控中心:各采油廠等二級(jí)單位監(jiān)控中心負(fù)責(zé)本單位GPS車輛的監(jiān)控和管理,定期向總監(jiān)控中心匯報(bào)GPS運(yùn)行情況。負(fù)責(zé)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控并解決車輛違規(guī)行駛等問題。

基層車隊(duì)監(jiān)控中心:對(duì)車隊(duì)車輛進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控,對(duì)GPS終端設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù),保證GPS系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

三級(jí)監(jiān)控中心的建立,有力地保障了GPS監(jiān)控職能的層層落實(shí),使遼河油田GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

小結(jié)

遼河油田GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的同時(shí)建立了完善、精確的遼河油田GIS管理系統(tǒng),制作了遼河油田衛(wèi)星定位專用地圖,為GPS監(jiān)控定位技術(shù)在遼河油田的行業(yè)應(yīng)用提供了地理信息基礎(chǔ)。遼河油田GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)在滿足安全監(jiān)控和調(diào)度管理的基礎(chǔ)上將會(huì)進(jìn)行更深層次的開發(fā),為遼河油田的車輛管理提供現(xiàn)代化的服務(wù)。