ＧＰＳ定位监控技术在辽河油田的应用

李　军

摘要:全球定位系统GPS是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一,其全球性、全能性、全天候性的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。中国移动通信技术的发展与GPS技术相结合可以实现定位信息的接收和发送。

关键词:GPS定位;辽河油田;数据中心

近年我国GIS领域取得了重大进展,同时各个领域都需要掌握对空间资料的处理和利用的基本技术,GPS将作为通用设备越来越多地应用于科研和民用领域。而且我国已开发出具有自主知识产权的GPS芯片,为GPS技术的大规模应用提供了基础。随着辽河油田的稳步发展,车辆运行调度和车辆安全管理成为辽河油田车辆管理的一项重要任务。将GPS定位监控技术引入车辆调度和安全管理体系是必然趋势。

1 GPS概述

GPS全称为全球定位系统(Global Position System),是美国在70年代投入建设的卫星定位系统。硬件是由24颗环球通讯卫星和接收装置组成,基于卫星的无线电导航定位系统,为用户提供精密的三维坐标、导航与时间信息。

GPS用户终端设备包括软件和硬件。用户终端设备能够捕获空中卫星GPS信号并对所接收到的信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出观测站的三维位置,甚至三维速度和时间,最终实现利用GPS进行导航和定位的目的。

2 辽河油田车辆定位监控系统原理及组成

2.1监控系统原理

GPS汽车定位系统由监控中心和车载终端设备两部分组成。监控中心通过中国移动GPRS信道和Internet网络向车辆发送控制命令并接收来自车载终端设备的各种数据(车辆位置、行驶速度、GPS时间)。车辆管理部门利用GIS监控终端通过互联网或局域网从通信公司的监控平台或本单位的分监控中心实时获取车辆行驶的各种数据,实现在全国范围内对辽河油田车辆进行远程监控的各项功能。

2.2 GPS监控中心组成及各部分功能

GPS监控中心由三部分组成:数据中心、车辆监控中心和维护中心。

2.2.1数据中心

数据中心由GPRS网关接入服务器、GPS业务服务器、数据库服务器、通信控制服务器C4(CCCC的简称,COMM-Com Control Center)及相关存储、备份服务器等组成。

GPRS网关服务器负责接收GPS车载终端上传的定位、速度和时钟信息并发送对车载终端的控制信息。GPS业务服务器从GPRS网关服务器接收车辆数据并将数据写入数据库,同时将数据实时传送给各车辆管理单位的GIS监控工作站。通信控制服务器C4根据路由表负责对其他监控中心车辆数据的分组转发。数据库服务器存储车辆的行驶数据。备用服务器在主服务器出现故障时投入运行。

全部服务器采取公网、油田办公局域网双路接入,方便为不同网络环境的用户提供服务。在局域网和服务器中间架设防火墙,保证各种数据安全。

2.2.2车辆监控中心

配备大屏幕显示终端的监控中心为辽河油田各车辆管理单位提供24小时的车辆定位等技术咨询和故障保修服务。

2.2.3维护中心

维护中心对车辆的各种信息进行管理,维护GPS监控系统平台的正常运行。主要负责所有车载入网登记数据的录入,系统操作用户的设置和权限管理,定位数据,报警数据,指令下发等数据的统计管理和报表打印输出。

3 辽河油田车辆定位监控系统实现的功能

基本功能:实时定位、超速报警、电子围栏(超出规定行驶范围报警)、车辆跟踪、短信互通、里程统计、历史轨迹回放等。上述功能能够满足监控的基本需要。通过这些功能管理者能够随时了解车辆运行动态。

行业特殊功能:在基本功能的基础上针对辽河油田石油运输行业的特殊性开发了危险品运输监控系统和辽河油田电子路单调度系统。

危险品运输监控系统:辽河油田拥有大量油品运输车辆,为规范这些车辆的行驶路线和时间,保证油品运输安全,减少偷盗油案件的发生,在GPS监控基本功能基础上开发了危险品运输监控系统。事先对所要监控的线路进行地理采集并制作成监控地图,用户也可以将车辆的行驶轨迹做为监控线路。对车辆进行行驶路线设置后,这些设置参数存入GPS监控系统后台数据库。车辆行驶过程中每次对上传的数据进行判断,一旦车辆偏离预先设置线路或在规定的时间内发生异常情况即实现告警,告警信息发送到预先设置的监控人员手机中,油气监察部门根据实际情况对告警进行电话询问或现场处理。

辽河油田电子路单调度系统:GPS监控定位系统在辽河油田各车辆管理单位得到了广泛的应用。随着GPS技术应用的深入开发和车辆管理部门对软件功能的需求,在原来GPS监控定位系统的基础上开发辽河油田电子路单调度系统用于对辽河油田车辆的电子调配和路单的派发。辽河油田电子路单调度系统的开发改变了以往人工手写路单的传统工作模式,从用车单位申请用车、车队派车、各级领导签字许可、向任务车辆派发路单、车辆按照路单规定路线行驶到任务完成确认等一系列流程均在电子调度系统平台实现,实现了车辆调配的网上办公自动化。通过为原来GPS车载终端加装调度显示屏来接收调度员派发的任务信息。软件开发则根据各车辆管理单位的需求统一路单格式,统一功能,统一流程,并且结合GPS的监控定位功能。辽河油田电子路单调度系统根据需求可以对所有车辆进行集中调度管理,从而提高工作效率,降低管理成本。

4辽河油田GPS监控管理职能

为加强和规范辽河油田GPS监控系统的使用和管理,辽河油田建立了三级GPS监控中心。

辽河油田质量安全环保部总监控中心:总监控中心负责监督、检查辽河油田其他二级单位GPS的监控和管理,对违章车辆进行处罚。负责GPS监控的技术培训和GPS监控系统的建设维护等。

二级单位监控中心:各采油厂等二级单位监控中心负责本单位GPS车辆的监控和管理,定期向总监控中心汇报GPS运行情况。负责对车辆的实时监控并解决车辆违规行驶等问题。

基层车队监控中心:对车队车辆进行24小时连续监控,对GPS终端设备进行检查维护,保证GPS系统的正常运行。

三级监控中心的建立,有力地保障了GPS监控职能的层层落实,使辽河油田GPS车辆监控系统发挥了应有的作用。

小结

辽河油田GPS车辆监控系统发展的同时建立了完善、精确的辽河油田GIS管理系统,制作了辽河油田卫星定位专用地图,为GPS监控定位技术在辽河油田的行业应用提供了地理信息基础。辽河油田GPS车辆监控系统在满足安全监控和调度管理的基础上将会进行更深层次的开发,为辽河油田的车辆管理提供现代化的服务。