GPS导航在车辆管理中的重要作用分析

宋双庆

（大庆油田信息技术公司，黑龙江 大庆 163511）

自改革开放以来，我国经济水平以一个非常快的速度增长，各个行业领域都迎来了发展的机遇。其中石油行业发展最为迅速，对于我国经济推动效果也最为明显，石油开采施工作业面比较广，分区相对来说比较多，也使得车辆管理期间，存在一些明显的车辆运行特点，跨区比较长，分布不均匀等，而且野外施工环境比较差，施工工况不稳定，进一步增加了车辆管理难度。随着现代化进程的加快，油田车辆管理改革是必然的，这种改革可以依托于现代化技术，比如结合GPS技术，GPS以其极具优势的应用特点，让它在很多行业都有较好的应用效果，应用于车辆管理也是非常有效果的。GPS导航对于车辆管理的重要作用体现在多个方面，通过具体的应用，可以实现车辆的实时状态监测，分析车辆运输最佳路线，提供最优线路，节省运输时间和运输成本，还能强化车辆安全管理，使油田车辆安全管理达到标准状态，保障驾驶员和车辆的安全，更好地推动石油企业的发展。

1 GPS技术分析

1.1 GPS技术

GlobalPositioningSystem的英文简称为GPS，通俗来说，就是全球定位系统。该系统采用了卫星测时和测距，能够实时地为车辆和船舶等移动交通工具的位置、速度、时间等进行精确的导航和定位。GPS车辆的功能实现是由监测中心和车辆终端组成的。基于电子地图和操纵平台的监测系统，可以对汽车运行状况进行实时监测，然后将调度指令传送给汽车的终端，从而达到对汽车的控制。车辆管理机构采用车载监测终端，由通信公司的监测平台或所属的副监测站发出控制命令，并将GPS技术与黑匣子分析系统相融合，获取车辆实时位置、车速、GPS时间、电子围栏、里程计算等数据，并可对司机是否疲劳驾驶、是否牢系安全带等数据进行分析，实现对行驶记录仪记录数据的综合分析车辆报警数据分析、事故前车辆运行模拟等功能。

1.2 车载GPS技术发展趋势

第一个主要的发展趋势是频率分集技术，在二代GPS取代了老旧的卫星时，事实上正在进行着频率分集，将所有老旧卫星取代后，这些新的卫星将会向民用客户发送三种新的定位信号。第二个主要的发展趋势是消除射频干扰，GPS的无线电频率非常低，通常在10～16瓦，它很可能受到附近的无线电频率的影响而失效。GPS接收器将会透过噪声，将所收到的距离编码与存储于当地的拷贝代码进行比对。在两个相位完全相同的情况下，接收器可以将时间信号当作一个精确的基准，从而实现准确定位。第三个主要发展趋势是采用集成式的机械装置，确保其位置的偏差不超过某个具体数值。利用GPS差分法，得到了GPS在全球同步通信中的最新误差信息，并由陆地基准接收端接收误差并修正。以前GPS误差为2m，而如今会变得更低。

1.3 GPS技术特点分析

GPS系统包括用户设备、地面控制系统和空间星座。利用GPS技术能够给出高效率、快速、准确的立体坐标和与之有关的内容，体现了自动化、全天候、效益高、准确率高的优点。随着GPS技术与现代通信技术的结合，可以有效地满足GPS技术动态发展的需要，从而达到更高的实时导航和定位需求，并不断地扩大其应用的深度和广度。在此基础上，利用载波相位差分GPS技术，可以使GPS的定位准确率得到全面提高，可以有效地达到毫米级的精确控制。此外，根据GPS技术本身的特性，对应于各测点之间的地平面和空间的几何形状，其优点是更为便利和灵活，可达到各级别测控网络的测试需求。利用GPS全站技术，可将GPS技术用于地形和地表的测绘，尤其是对有关的地面沉降和变形进行有效的监控，在成本、效率和精度把控上都有着很大的优越性。

2 GPS导航在车辆管理中的重要作用分析

由于石油企业生产往往地处边远、地域条件较差，所以，对车辆运行监测与控制将会对整个生产过程安全性与有效性产生重要的作用。在特殊情况下，为保障交通运输工具在恶劣工作条件下的安全、高效运行，要充分发挥GPS导航的作用，有效地对油田车辆交通工具进行实时监测和管理。

特种车辆是石油生产中必不可少的辅助工具，主要包括井下作业系统和测井系统两类，具体的车型包括井架车、地锚车、吊车、水泥车、罐车、测井工具车、绞车、消防器材运输车、放射源运输车等。这些车辆大多都是超长、超宽大、超重型；此外，因作业的特殊性和施工的分化性，以及作业距离遥远、环境恶劣等原因，极易导致作业失败或发生交通意外。利用GPS对车辆的野外作业进行跟踪和监控，实时了解其工作状态，能够对其进行动态、高效的管理，以保证作业的安全和工作的效率。在事故发生后，能够对发生事故的车辆进行及时、高效的处理，减轻了特种车辆在野外作业的危险。

油田企业主要生产石油、天然气等危险物品，这些危险物品具有易爆、易燃、有毒、腐蚀、放射性等特点，在输送过程中极易引发火灾、爆炸等安全问题。所以，在对车辆技术水平第一个标准的基础上，实时跟踪和监控危险货物的安全运行是必不可少的。利用GPS进行危险货物的管理，可以对其进行实时定位，包括经度、纬度、方向、车速等，并能迅速地协助事故现场和有关部门解决交通事故。通过对运输车辆、危险品和人员的安全管理，将运输风险降至最小，提高紧急情况下的救援救助时间。GPS技术的运用，使驾驶员和危险物品运输的安全性得到了明显改善，同时，也使企业能够更好地监管车辆运输。

由于石油公司的工作特点，所采用的车辆装备一般都是满足体积大、质量大、安全平稳、及时运达生产场地的要求。同时，由于石油生产所处的地理环境和恶劣的路况等环境条件，对车辆位置、行驶路线、安全状况等情况的实时掌握尤为关键。利用GPS及通信技术对车辆的运输进行追踪监测，利用电子地图将其实际位置、方向及瞬间速度等信息进行实时显示，并能根据其运动轨迹，将其固定在屏幕上，同时，实现多窗口、多车辆、多屏幕的追踪监测，保障了车辆的运输安全。利用GPS追踪和定位技术，对车辆设备运输进行追踪和监测，既能保证运输的安全，又能使运输路径得到最优处理，降低运输成本，提高工作效率。

在石油车辆油耗管理中，GPS技术可以对燃油消耗进行准确管理，并有效控制其油耗成本。基于GPS车辆监测平台基础上研制的精准燃油消耗管理系统能够实现对燃油消耗的全面监测，对燃油消耗进行准确的计算，从而有效克服了油田车辆燃油经济性的缺点，对燃油消耗进行了控制，这样可以减少车辆的运营费用。以GPS系统平台为基础，结合GPS技术、电子测量技术和微电脑技术，可对单台车辆的燃油进行实时监测和异常油耗预警，每一时段的燃油消耗情况数据，以及一定时期内的燃油消耗报告。其具体实施原理是：通过GPS车载MCU对燃油传感器进行仿真输出，并将其仿真值转换成数值，并按照系统设置的时间间隔进行定时发送，实时跟踪监测汽车的工作状况，可以将燃油变化与车辆的工作状况（尤其是车速）之间的相关性进行对比，以此来判定燃油消耗的异常状况，并对油耗异常情况进行预警。

此外，对单车行驶状况与油耗量之间的相关性进行统计，可以为企业的营运管理提供有效的数据，同时，规划单位也可以利用这一指标对燃料消耗率和车辆的“油运比”进行最优配比，节省费用，提高车辆的使用效益。

当前，各大油田推进车辆管理信息化工作的努力不尽相同，其使用的领域并不广泛，仅有少数几个油田采用了GPS技术。GPS技术能够有效地监控、管理和控制汽车，能够及时地对车辆行驶中出现的各种安全风险进行实时的在线反馈。一个年产量200万吨的油田，需要约1000～2000台车辆，车辆使用费用每年高达上亿元，是石油生产成本的主要组成，必须强化对车辆的有效监管，在提高安全性的前提下，可以为企业节省经营费用。为此，油田企业应当积极推进GPS技术在油田车辆管理中的运用，引进汽车状况GPS监测，充分利用GPS技术对油田的车辆进行追踪管理，让管理者随时了解油田内的施工车辆的状况，并按照各个施工地段、各个生产片区和各条运营线路规范要求，合理制定出符合油田车辆的行驶安全要求，配合制定相应的管理考核办法，这样可以加强对车辆和驾驶员的管理。改善了汽车的行驶安全，应对紧急情况，有效地提升了车辆的利用率，为汽车的经营和管理提供了一种全新的方法，同时，也让科学技术在车辆追踪和控制中起到了很大的促进作用。在石油企业GPS车辆信息管理平台上，需要实现以下几方面的工作：根据车辆的位置监测，包括经度、方向、速度等参数；根据车辆状况自动报警，防止因行驶而引起的安全隐患；导航图的功能，可以对所监测的汽车进行定位；提供行车记录的回放，便于日常的管理和询问；区域及防盗警报，当被监视的车辆被自动非法转移到特定地区时，可以进行及时的报警；提供汽车信息的添加、修改和删除等功能，为车辆的日常管理提供有力的数据支撑。通过在计算机上安装GPS和电子地图，实现了对进入网络车辆的自动化监测，无论车辆行驶到哪里，都能得到车辆的实时状态。若某一地区的全部车辆均装有GPS，则每年因节能、安全、调度等而产生的经济效益将达到上千万元，其主要效益表现在：有效实施车辆的管理，大大提升了汽车的安全性能，有效杜绝速、越界等违章行驶，大大减少了事故发生率；只要在车上装GPS，利用最佳的测距能力，就可以规划出一条最优合理化的路线，一台车每天少走10km，一年下来就是100万英里，光是燃油费，就可以节约60万元以上。对于发生在油田的意外事件，可以利用GPS进行实时导航和调度，在最短的距离内将附近的交通工具转移到安全地带，最大程度上降低损失。

3 结语

从现实情况来看，油田现代化生产管理越来越全面化，为了充分保障油田现代化生产管理优势，要做好GPS导航在车辆管理中的应用工作，通过GPS导航，动态监测其车辆运行状态，发现车辆异常情况可以及时反馈，从而安排工作人员快速处理，确保车辆运行的稳定性。GPS导航在车辆管理中发挥的作用是巨大的，不仅可以通过GPS导航掌握司机的驾驶状态、出发时间、行驶路线等，还能通过这些动态检测方式约束司机的不安全行为，使之规范驾驶，保障车辆安全运行。