解析油田地面工程數(shù)據(jù)采集中基于GPRS的GPS RTK技術的應用

白遠矚

（延長油田股份有限公司子長采油廠，陜西 延安 717300）

解析油田地面工程數(shù)據(jù)采集中基于GPRS的GPS RTK技術的應用

白遠矚

（延長油田股份有限公司子長采油廠，陜西 延安 717300）

油田在生產(chǎn)過程中，需要埋設大量的油、水、氣輸送管線，這些管線長度比較長，各種相關資料比較少，管線的管理難度很大，采用GPS RTK技術進行管線管理，能對管線測量進行準確的定位，收集完善的管線信息，GPS RTK技術對油田地面工程數(shù)據(jù)采集有十分重要的作用。

油田地面工程；數(shù)據(jù)采集；GPS RTK技術；應用

前言

在傳統(tǒng)的油田管線定位、測量中，大多采用經(jīng)緯儀加測距儀進行定位測量，在測量過程中，不僅需要使用各種儀器，還需要投入大量的人力，同時測量現(xiàn)場的干擾因素還比較多，對測量精度有很大的影響。采用GPS RTK技術進行數(shù)據(jù)采集，能有效的減少人力、物力的投入，提高數(shù)據(jù)采集的精準度，提高工作效率，GPS RTK技術對油田地面工程的數(shù)據(jù)采集有十分重要的意義。

1 GPS RTK技術的原理及特點

1.1 GPS RTK技術的原理

RTK技術是GPS測量技術的一個分支，是一種高效的定位測量技術。GPS RTK技術是利用兩臺及兩臺以上的GPS接收機一起接收衛(wèi)星信號，并且將一臺接收機當成基準站，將另一臺接收機當成移動站，中心站根據(jù)基準站的準確坐標將基準站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)求出來，然后將改正數(shù)發(fā)送到移動站中，移動站可以根據(jù)改正數(shù)對定位結果進行改正，從而有效的提高定位的精度。GPS RTK技術的關鍵是快速完成初期模糊度數(shù)據(jù)鏈的結算，提高高波特率數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_能力，保證數(shù)據(jù)的可靠性。

1.2 GPS RTK技術的特點

GPS RTK技術能減少傳統(tǒng)測量方法的設站次數(shù)，在操作移動站時，只需要安排一個人就可以，極大的減少了投入的人力，同時還降低了工作人員的工作強度，提高了工作效率。GPS RTK技術的作業(yè)半徑在5km，并且GPS ·RTK技術的平面精度和高程精度都能達到cm級，GPS RTK技術受天氣、光度等因素的影響程度不大，只要滿足數(shù)據(jù)鏈路通，就能進行GPS RTK定位測量。GPS RTK的操作比較簡單，容易使用，在控制過程中，工作人員只需要控制軟件系統(tǒng)就可以了，極大的減少了人為因素造成的精度誤差。

2 GPS RTK技術的測量流程

2.1 基站

在進行GPS RTK測量前，首先要將基站的軟件安裝好，然后在基站軟件的菜單中，將在終端設置的移動站數(shù)傳模塊信息設置在基站軟件中，從而將這個模塊信息當做接入移動站的標識。將移動站接入標識連接好后，要在基站軟件中將串口參數(shù)、差分時間等系統(tǒng)參數(shù)設置好，在正式測量前，要將利用藍牙將PDA和基站連接起來，從而對基站已知點的坐標及基站的測量模式進行設置。

2.2 流動站

在進行測量前，要開啟進入移動站的系統(tǒng)，將PDA的電源打開，并在PDA菜單中進行GPS設置，然后根據(jù)測量地區(qū)的位置，進行七參數(shù)計算、設置。七參數(shù)設置完成后，獲取基站和基站坐標之間的直接距離，然后對衛(wèi)星和接收機連線與地平線的夾角進行設置，即設置移動站解算的衛(wèi)星截止仰角，一般情況下，移動站差分模式設置在10°-15°。移動站解算的衛(wèi)星截止仰角設置結束后，對測量參數(shù)、測量對象進行設定，測量參數(shù)可以分為定時測量和定距測量兩種情況，在實際測量中，可以根據(jù)實際情況進行選擇。系統(tǒng)參數(shù)設置完成后，要新建作業(yè)，并且對象的測量、線對象的測量、面對像的測量等信息進行設定，然后開始測量，測量結束后要將測量數(shù)據(jù)傳送到計算上，進行后期處理，系統(tǒng)會根據(jù)測量的數(shù)據(jù)在顯示器上形成相應的空間圖形。

2.3 油田野外測量步驟

在進行野外油田測量時，要先測量油井，油井測量結束后，要對各個貫穿計量站的支線和集油干線進行測量，然后測量各個作業(yè)區(qū)的注水干線、注水支線，在測量過程中，如果集油干線和注水干線的走向并排在一起，則可以同時測量兩條干線。干線測量結束后，對電力網(wǎng)和油區(qū)大路進行測量，當整個測量過程結束后，要對各個標準井號進行整理，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼?，進行數(shù)據(jù)處理。

3 應用實例

某采油廠采用GPS RTK技術對油、水、氣管線、閥池等油田地面工程進行了測量，測量的基站設置在該地區(qū)某建筑樓的頂層。在測量過程中，采用1個基站、2個移動站的工作模式進行測量，每個移動站由2個人進行操作，其中一個人負責填寫測量狀況及屬性，另一個人負責定位天線，為保證測量的精度，在正式測量前，要對已知點進行測量驗證。測量結束后，利用USB數(shù)據(jù)線將PDA上記錄的數(shù)據(jù)傳送在計算機上，然后將測量數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫中，并生成空間圖形。

為了確保測量的精度，該采油廠的工作人員在測量過程中，進行了深坑驗證，驗證過程中，總共對100個深坑點進行測量，其中包括拐彎點、交叉覆蓋點等，測量結果顯示為測量誤差控制在cm級，最大測量誤差為10cm，最小測量誤差為1cm，平均測量誤差為6cm。通過測量驗證，發(fā)現(xiàn)GPS RTK技術的測量精度可以達到cm級，完全能滿足油田地面工程測量要求。

4 總結

GPS RTK技術比傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀加測距儀操作簡單，投入的人力、物力也比傳統(tǒng)的測量方式少，并且GPS RTK技術能有效的提高定位測量的精度，減輕工作人員的工作強度，提高工作人員的工作效率，在進行油田地面工程測量時，要根據(jù)實際情況，選擇合適的基站及測量模式，從而保證測量數(shù)據(jù)的精確度，合理的應用GPS RTK技術，能有效的促進數(shù)字化油田的建設，促進油田的現(xiàn)代化發(fā)展。

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［4］董景利.GPRS通訊技術在GPSRTK定位測量中的應用［J］.中國科技博覽，2012，（29）：172-173.

白遠矚，陜西西安臨潼區(qū)人，本科，研究方向：測繪 制圖。