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1、GPS定位技术在燃气管线管理中的应用摘要：随着科学的日益发展，GPS在日常生活和工作中都具有非常重要的作用，不论是定位还是导航数据的提供，其精确性都是其他设备无法比拟的。GPS 对地址的唯一性描述使得我们对地球了解的地理信息有了统一的系统结构。借助GPS 的技术我们可以将地下燃气管线的信息系统化、数字化，从而提高燃气管网管理水平。 关键字：GPS 技术、燃气管网管线、安全、管理一、 引言GPS是全球定位系统(GlobalPositioningSystem)的缩写形式，它是一种基于卫星的定位系统，用于获得地理位置信息以及准确的通用协调时间。该系统由美国政府放置在轨道中的24颗卫星组成。GPS可提
2、供精确度在10米之内的导航。它可在任何天气条件下、全球任何地方工作。GPS导航全过程可以概括为三步：定位、计算和导航。定位：通过卫星导航器进行定位，找出当前所在地。由内置天线接收到卫星高频信号后，正常工作需要同时收到4颗卫星，通过CPU分析、计算、处理，得出具体的经、纬度，再匹配到地图上显示出来；计算：输入目的地后，通过导航软件系统，在导航电子地图数据库中进行数据检索，找出目的地（POI点），根据上一步的定位，计算从所在地到目的地的道路；导航：导航器接收到的卫星信号，导航软件会将定位数据和地图数据库实时匹配，从而指导硬件提示（语音），并在液晶屏上面显示出该怎样走。我们日常生活中提到的GPS 通
3、常指GPS 系统的接受装置，如个人手持GPS 机、汽车导航仪等。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。城市燃气管线尤其是地埋管线一般都会随城市道路敷设，不会轻易改变位置，所以燃气管线在地下的位置也存在一个唯一的地球经纬度和海拔高度地址，也就是说管线同样也有唯一的GPS 地址。这个推论是GPS 技术在燃气管线管理中的应用理论基础。使用GPS 定位系统，引导燃气企业管理人员对地下的燃气管线进行准确、高效的管理，为燃气行业的安全稳定供气提供便利。二、燃气管网管线问题燃气管网管线的安全问题是燃气企业关注的焦点，如何能保证燃气管线的安全稳定运行？除了从
4、设计施工环节的质量控制和企业严格的管理制度之外，管线的日常巡检和及时的抢险抢修是保证安全稳定必不可少的重要因素。管线管理的首要目的就是实现对燃气管线周边的环境和位置进行监督管理，以确保不受外力影响。就如何监管燃气管线，提出三个问题进行讨论：1、 管网管线位置的问题环境、管线位置、人为影响因素，三者缺一不可的影响着燃气管线的安全，所以保证燃气管线安全，就首先要再设计过程中严格按照国家规范和行业标准将燃气管道置于一处安全可控、与人无害的环境中，同时管线的埋深，安全间距、敷设位置也不能忽视，例如：1、我和平地区道路狭窄，多为繁华商业地区及人流密集处，尤其是人行道的狭小空间常给管线抢修抢险工作带来各种
5、各样的难题。2、在城市建设日新月异的今天，地下敷设管线及设施越来越复杂，相邻管沟越来越多，隐患排查对巡线人员来说就成了急需解决的问题。3、竣工图纸和管线的地面标识总是随着时间的推移越来越失去其准确性，而GIS系统又不能实时更新，在管线长期运行后，现有的管理人员往往对过去建设的管线无法准确定位，直接影响工程建设和抢修抢险。如何做到对管线位置了如指掌是燃气管理人员的难点之一。为了更好地解决管线位置定位问题，适时地引入GPS 地址的概念不失为一剂良方。在每根管线上取点并通过GPS仪器测量可以得到地理上GPS 坐标、高程。将许多管线点收集后统一管理即可以点代线，描述管线的详细地理位置和走向。2、管网管
6、线巡检问题管线的日常巡检主要依靠巡线人员在指定的管线路段对管线位置和周边施工进行监督检查。由于巡线人员的工作范围大，流动性强，时间地点也不相对固定，管理部门对巡线工作的监督力度较弱。因此往往在巡检工作中产生一些人为消极因素的影响如巡检不到位，巡检不仔细、走过场，对燃气管线的相临施工没仔细检查或怠工等等问题。问题常常导致管线周边的隐患不能被及时发现，管线受到威胁在不能得到及时的解除运用GPS 对巡线车辆跟踪定位的方式可对巡线人员进行实时的地理位置显示，是我们解决监管的有效方式。3、 管线应急抢险指挥调配管理问题燃气管线在运行过程中不可避免的会遇到各种突发事件。比如受外力破坏的泄漏和自身老化锈蚀的
7、泄漏。对于争分夺秒的燃气应急抢险事件必须做到基本信息准确，否则延误造成的损失将无法估量。将城市道路的地图信息和管线位置信息相结合，加上抢险车辆的GPS 定位跟踪，可将抢险的失误大大减少。三、 GPS定位系统应对城市燃气管线管理问题的解决方案运用GPS 如何解决以上的三个问题呢？1、管线位置管理问题，可运用GPS-RTK（Real - time kinematic）实时动态差分法进行管线测量。这是一种新的GPS 测量方式，以前的GPS 测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK 是能够在户外实时得到厘米级定位精度的测量方法，RTK 技术是GPS 应用的重大里程碑，它的出现极大地提高了工
8、程放样、地形测图，各种可控测量外业作业效率。对于处于验收阶段的燃气管道可在管线位置清晰明确的情况下对其位置进行测量，所得到的经纬度和高程数据能反映准确的管线所处平面位置以及埋深（高程）情况，误差极小，这样管理人员使用GPS-RTK 设备回查管线记录点准确率非常高。厘米级的精度，完全可以满足对管线在城市地图上的位置管理。对照竣工图纸进行管线位置检验也有了科学的依据，大大提高了工作的准确性和效率。RTK 依靠GPS 卫星实时信号和地面差分站的运算得到精确的数据，地面信息的接受是通过GSM 网络实现，RTK 接收机（杆顶圆盘状仪器）里整合了GPS 信号和GSM 信号的接收模块同时使用手持PAD 计算
9、机对测量数据进行记录和运算。2. 解决巡线的监管问题，可运用小型GPS/GSM 定位器对巡线人员进行定位。GPS 提供的位置信息可引导管理者对巡线人员进行全面，有效的监管。GPS/GSM 定位器是一种GPS 与GSM 通信网络结合的典型定位跟踪模式。这种GPS 仪器结合了GSM 的通信模块，可以在动态的模式下将GPS 定位信息实时地通过GSM 网络回传到计算机服务器上。3解决应急抢险指挥调配问题，可运用GPS 定位器对抢险车辆定位，通过GPS 监控系统可辅助抢险指挥者对抢险力量实现最佳调配。将抢险车辆安装GPS 后，每辆车在地图上的位置可实时地反映给计算机终端的观测人员。同时依据计算机上的城市地图和相对应的管线图，在确认险情信息后可立即在计算机上搜索得到有效的管道控制阀所处位置，达准确有效的抢险指令。管线的位置信息越完整，车辆和抢险人员的GPS 定位越全面，就越能发挥GPS 在应急抢险中的作用。
