北斗精準(zhǔn)定位技術(shù)在城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)泄漏檢測中的應(yīng)用分析

薛歡

摘要：伴隨北斗系統(tǒng)立項成功，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)異軍突起，登上世界舞臺，同時，這一系統(tǒng)也在國內(nèi)各行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用，其中，在城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)當(dāng)中，北斗系統(tǒng)的定位系統(tǒng)能夠促使燃氣管網(wǎng)巡檢的智能化、精細化目標(biāo)得以切實實現(xiàn)?；诖?，本文將主要針對被動精準(zhǔn)定位技術(shù)在城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)泄露檢測中的應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星;城鎮(zhèn)讓其管網(wǎng);泄露檢測

引言：北斗定位系統(tǒng)按照差分信號數(shù)據(jù)多星協(xié)同校正的方法，將精度等級提高到厘米級（<20cm）。而且，根據(jù)北斗系統(tǒng)第三頻段光波長的散射效應(yīng)，對自然環(huán)境也有弱阻擋，以下地方的反饋效果顯著提升，抗干擾能力更強，總而言之，北斗定位系統(tǒng)的精準(zhǔn)定位基本可以滿足城市地下天然氣管網(wǎng)的精準(zhǔn)定位要求。

1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航是中國自主建設(shè)、自主運營的重大室內(nèi)空間基礎(chǔ)設(shè)施。與其他通信衛(wèi)星網(wǎng)站導(dǎo)航相比，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)站導(dǎo)航有7大技術(shù)優(yōu)勢;①定位導(dǎo)航與通訊網(wǎng)絡(luò)一體化，定位精準(zhǔn)，對時精度高，系統(tǒng)具有雙短信格式通訊功能;②覆蓋面廣;③特別適合集團公司客戶范圍大，實時監(jiān)控管理方式，遠程控制數(shù)據(jù)采集、傳輸和應(yīng)用;④結(jié)合北斗導(dǎo)航系統(tǒng)手機定位系統(tǒng)和通信衛(wèi)星，完善系統(tǒng)兩大關(guān)鍵資源;⑤選擇Hybrid 12 Constellation精準(zhǔn)定位方式;⑥兼容美國GPS、俄羅斯（格洛納斯）GLONASS、歐盟伽利略（GALILEO），兼容模式更強;⑦國內(nèi)自主產(chǎn)品研發(fā)，自主運營，安全信息保密。

2應(yīng)用背景

北京燃氣集團將北斗導(dǎo)航衛(wèi)星手機定位系統(tǒng)與GIS大數(shù)據(jù)技術(shù)、可燃氣體檢測儀、PDA檢測系統(tǒng)等緊密結(jié)合的創(chuàng)新能力，在建筑施工、管道測繪工程、日常巡檢、泄漏檢測每個環(huán)節(jié)都充分發(fā)揮其精準(zhǔn)定位的優(yōu)勢，實際應(yīng)用層面詳細介紹如下：施工管理。市區(qū)環(huán)境錯綜復(fù)雜，地下天然氣、水利工程、電力工程管道交織鋪設(shè)，天然氣閥門、彎頭、轉(zhuǎn)折點、三通、焊接、大小頭等多處，管道之間互相會受到影響，例如;地下土層的雜散電流量會促進天然氣管道的電焊，封頭等部位的大小更容易受到侵蝕，是管道泄漏的高危因素。天然氣管道工程建設(shè)過程中，根據(jù)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星精準(zhǔn)定位終端設(shè)備獲取定位點精準(zhǔn)坐標(biāo)，并記錄管道精準(zhǔn)測量編號、焊縫、拍攝信息，以便在日常巡查、管道泄漏檢測、搶險救災(zāi)時加載這些信息內(nèi)容，為管道生成高效的監(jiān)督管理手段[1]。

3北斗精準(zhǔn)定位技術(shù)在城鎮(zhèn)燃氣管道泄漏檢測中的應(yīng)用

北斗定位系統(tǒng)可精準(zhǔn)定位城鄉(xiāng)天然氣管道泄漏檢測技術(shù)，可完成檢漏數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化組合并上傳至后端系統(tǒng)，為后續(xù)分析應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。不僅可以即時掌握現(xiàn)場泄漏檢測進度狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)泄漏檢測盲點，還可以逐步積累歷史時間數(shù)據(jù)，預(yù)測和分析泄漏狀態(tài)的發(fā)展趨勢，測量和計算管道網(wǎng)絡(luò)中的風(fēng)險區(qū)，具體指導(dǎo)各項工作計劃的制定和完善[2]。

3.1日常巡檢

在日常巡檢中，北斗定位系統(tǒng)的精確定位裝置和檢漏裝置設(shè)置在同一移動體上，如巡檢人員或巡檢車，在一些極有可能的情況下，也可以考慮派訓(xùn)練有素的巡檢犬配備北斗定位系統(tǒng)設(shè)備和檢漏設(shè)備，執(zhí)行日常巡檢任務(wù)。北斗定位系統(tǒng)的精準(zhǔn)定位裝置和檢漏裝置根據(jù)藍牙將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞殖纸K端，在具體工作上，客戶端設(shè)備的持有人可以是巡檢人員本人，也可以是巡檢人員的陪同人員，可以考慮將北斗定位系統(tǒng)裝置和檢漏裝置安裝在一個精致的雙肩包上，讓檢查人員可以松開雙手，然后拿著終端進行獨立檢查，客戶端設(shè)備的CPU將生成北斗定位系統(tǒng)設(shè)備和泄漏檢測設(shè)備的接收數(shù)據(jù)以及存儲在存儲器中的地形圖數(shù)據(jù)和管道數(shù)據(jù)，并可以在地圖上積累檢測數(shù)據(jù)。根據(jù)北斗定位系統(tǒng)設(shè)備和檢漏設(shè)備實時采集的數(shù)據(jù)，完成路網(wǎng)圖與影像圖的轉(zhuǎn)換，可根據(jù)實際操作完成不同地形圖樣式、管道層和機械設(shè)備涂層，因為可以實時掌握檢查現(xiàn)場，員工可以對自己所在位置的設(shè)備進行分類查找[3]。

3.2 異常處理

現(xiàn)階段，由于管網(wǎng)數(shù)據(jù)的分散化，大部分天然氣企業(yè)仍停留在紙面上，必須手動生成分離的數(shù)據(jù)，響應(yīng)速度比較慢，效率低。在巡檢工作中，利用北斗定位系統(tǒng)準(zhǔn)確定位技術(shù)，如果檢測到的數(shù)據(jù)有異常，工作人員可以從客戶終端設(shè)備上看到外圍設(shè)備的劃分狀態(tài)，可以快速調(diào)整巡檢線，找出異常。根據(jù)手持終端的應(yīng)用，可根據(jù)用戶需求定制泄漏閾值，同時結(jié)合濃度值數(shù)據(jù)和運動軌跡數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)警信息數(shù)據(jù)劃分安全區(qū)、觀察區(qū)和危險區(qū)。每一個日常任務(wù)執(zhí)行后，都會記錄一個包含濃度數(shù)據(jù)的運動軌跡，可以更直觀地顯示工件區(qū)域內(nèi)管道的整體泄漏狀態(tài)，為下一步處理提供參考。

3.3 數(shù)據(jù)支撐

北斗定位系統(tǒng)的精密定位裝置可以準(zhǔn)確記錄位置數(shù)據(jù)，上述濃度值數(shù)據(jù)為檢漏裝置采集的濃度值數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)是即時傳輸?shù)绞殖纸K端，所以可以統(tǒng)計各部位的濃度值數(shù)據(jù)，在地形圖數(shù)據(jù)上積累濃度值移動軌跡，可以看到該區(qū)域的泄漏情況。工作人員還可以根據(jù)具體工作的要求，設(shè)置使用過程中的閾值，將泄漏數(shù)據(jù)分為安全數(shù)據(jù)、限值數(shù)據(jù)和風(fēng)險數(shù)據(jù)三類，超過閾值的數(shù)據(jù)以不同顏色的氣泡呈現(xiàn)，在線路移動軌跡上，直觀地展示了檢測區(qū)域內(nèi)的管道泄漏情況，為應(yīng)急預(yù)案提供了數(shù)據(jù)支撐。

3.4 實時共享

工作人員還可以根據(jù)用戶的需要，在現(xiàn)場添加疑似泄漏的信息內(nèi)容，數(shù)據(jù)可以在線提交，也可以存儲在本地，然后在有網(wǎng)絡(luò)的自然環(huán)境中傳輸，疑似泄露數(shù)據(jù)的信息內(nèi)容是應(yīng)急或工作中的主要參考依據(jù)。在即時云管理平臺的監(jiān)控中心可以看到全范圍的泄漏檢測情況，每個手持終端還可以在地圖上實時看到終端設(shè)備提交的升級結(jié)果，完成數(shù)據(jù)資源的實時共享，有利于協(xié)同工作。

結(jié)語：

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)作為我國重點支撐的項目，近年來發(fā)展迅速，尤其是測繪工程服務(wù)項目行業(yè)，正朝著智能化、現(xiàn)代化、實時化的方向發(fā)展，在天然氣行業(yè)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)從管道工程建設(shè)、工程驗收、維護、檢驗、搶險救災(zāi)等管道工程全生命周期管理方式的各個階段都具有精準(zhǔn)定位的獨特優(yōu)勢。在管理方式上，邁入精細化管理、智能化、系統(tǒng)化的監(jiān)管新模式，同時，天然氣公司針對北斗定位系統(tǒng)與天然氣探測器、激光探測器、管道探頭的集成，制定并設(shè)計了具體的方法，以擴大和提高北斗定位系統(tǒng)的作用。

參考文獻：

[1]馬瑞莉、崔濤、張雪嬌、李彥爽. 城市燃氣管網(wǎng)高效泄漏檢測及定位方式探討[J]. 全面腐蝕控制， 2020， v.34;No.248（11）：26-31.

[2]李奕辰. 城市天然氣管網(wǎng)泄漏檢測與定位技術(shù)[J]. 中國科技信息， 2019， No.614（19）：58-59.

[3]海濤 崔. 北斗精準(zhǔn)定位技術(shù)在燃氣施工中的終端應(yīng)用[J]. 智能城市應(yīng)用， 2019， 2（7）.