数事其术与变用
GPS技术在油气长输管道的应用探
陈彬
（中石化管道储运（分）公司式汉输油（管理）处湖北式汉430077）
应用研究
摘要：文章简述了GPS全球定位系统的工作原理，探讨了GPS技水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，并选行了初步探索和分析。
关键调：GPS技术油气长输管道应用探计
中图分类号：TE973
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)05-0073-02
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，闸述了利用 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，将此时闻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，每接收到一题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，五赖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行业中。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，理深，管道周边的地形地貌，2)任意点管
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)管道截断闵室的坐标位置、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基至全部管道建立了垒标数据库，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。管道在运行中一且发生故障，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教与应急处理
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教授路线，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，可以根据介质准漏规律，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顾色等级标识出来，相关人员可及时了解泄漏情况并做出必需的应急措施，从面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阅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
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