基于北斗的智慧燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)研究

童麗閨++楊浩

摘 要：從城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行的角度出發(fā)，該文運(yùn)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、物聯(lián)網(wǎng)、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)，研究基于北斗的智慧燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)，實時掌握關(guān)鍵節(jié)點的管網(wǎng)壓力、燃?xì)鉂舛鹊冗\(yùn)行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)城市燃?xì)獗O(jiān)測預(yù)警和智慧分析決策，提高城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行管理水平。該研究可為保證城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的正常運(yùn)行和提高突發(fā)事件的處置能力提供借鑒。

關(guān)鍵詞：北斗 智慧燃?xì)?監(jiān)測預(yù)警

中圖分類號：P228；TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（b）-0001-02

近年來，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，燃?xì)鈽I(yè)務(wù)穩(wěn)步增長，燃?xì)夤芫W(wǎng)已成為重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施之一，關(guān)系到城市人民的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)用氣。由于城市道路開挖頻繁，給燃?xì)夤芫€的運(yùn)行帶來極大的安全隱患，時有燃?xì)庑孤┌踩鹿拾l(fā)生。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)給智慧燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)帶來了新的解決思路，通過對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行智慧化監(jiān)管，建立實時、動態(tài)的燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)測體系，確保城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的正常維護(hù)和安全運(yùn)行。

1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)介紹

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，主要由空間衛(wèi)星、地面控制中心站和用戶終端3個部分組成，具有全天候、全天時快速定位，短報文通信和精密授時服務(wù)三大功能[1]。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的基本功能是點對點雙向數(shù)據(jù)傳輸，主要方式是數(shù)據(jù)報告，傳輸形式是數(shù)據(jù)包，一次最大發(fā)送量為100bytes信息、210個字節(jié)；主要工作方式是測站終端發(fā)送采用碼分多址直接擴(kuò)頻序列調(diào)制，擴(kuò)頻偽碼采用周期偽隨機(jī)序列，L波段為其發(fā)送頻率，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)換后L波段變?yōu)镃波段，再由地面站接收，中心站對其進(jìn)行處理后，送至衛(wèi)星，衛(wèi)星接收后將其轉(zhuǎn)換為S波段，而后發(fā)送到指揮終端或者測站終端，點對點通信即順利完成[2]。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)采用“傳感設(shè)備+北斗通信終端機(jī)+北斗指揮機(jī)+管理系統(tǒng)”的方式進(jìn)行建設(shè)，通過部署可燃性報警器、壓力傳感器、溫度檢測儀等傳感設(shè)備，采集燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行的溫度、濃度、壓力等運(yùn)行數(shù)據(jù)；通過北斗通信終端機(jī)，以北斗短信報文的方式傳輸傳感數(shù)據(jù)至北斗指揮機(jī)，從而傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；由部署在監(jiān)控中心的后臺管理系統(tǒng)接收現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，在電子地圖上以可視化的方式顯示現(xiàn)場溫度、濃度、壓力等情況。系統(tǒng)包括智慧區(qū)域燃?xì)獗O(jiān)控子系統(tǒng)、智慧管道閥井監(jiān)控子系統(tǒng)、智慧燃?xì)庵行臍庹颈O(jiān)控子系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)應(yīng)用部署

3.1 智慧區(qū)域燃?xì)獗O(jiān)控子系統(tǒng)

選擇重點居民社區(qū)、學(xué)校、酒店等燃?xì)夤芫W(wǎng)作為監(jiān)測點，安裝壓力傳感器，將實時監(jiān)測獲取的氣體壓力、濃度通過北斗通信終端機(jī)以及北斗指揮機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而實時監(jiān)控地下燃?xì)夤芫W(wǎng)的泄漏情況。在燃?xì)夤芫W(wǎng)的閥門井內(nèi)安裝可燃性報警器，當(dāng)發(fā)生燃?xì)庑孤稌r，后臺管理系統(tǒng)將發(fā)出聲光報警并結(jié)合電子地圖顯示報警地點（見圖1）。

3.2 智慧管道閥井監(jiān)控子系統(tǒng)

選擇適用于燃?xì)夤艿篱y井環(huán)境的可燃性氣體檢測儀，將實時監(jiān)測獲取的各燃?xì)夤艿篱y井內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度，通過北斗通信終端機(jī)以及北斗指揮機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而實時監(jiān)控地下燃?xì)夤芫W(wǎng)的泄漏情況（見圖2）。

3.3 智慧燃?xì)庵行臍庹颈O(jiān)控子系統(tǒng)

在燃?xì)庵行臍庹景惭b可燃性氣體檢測儀、壓力傳感器、溫度檢測儀，將實時監(jiān)測獲取的氣體壓力、濃度、溫度通過北斗通信終端機(jī)以及北斗指揮機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，從而實時監(jiān)控燃?xì)庵行臍庹镜男孤┣闆r（見圖3）。

4 結(jié)語

基于北斗衛(wèi)星技術(shù)，進(jìn)行燃?xì)夤芫W(wǎng)的實時監(jiān)測，獲取燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行的壓力、濃度等關(guān)鍵信息，可為城市燃?xì)夤芫W(wǎng)提供智慧化技術(shù)支撐，有效減少燃?xì)夤芫W(wǎng)安全事故，拓展我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在燃?xì)獗O(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用，促進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊元喜.中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對全球PNT用戶的貢獻(xiàn)[J].科學(xué)通報，2011（21）：1734-1740.

[2] 武震，賈文.北斗衛(wèi)星通信在水文測報數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用[J].中國新通信，2013（21）：60.