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北斗系统高精度手持GIS数据采集终端为燃气管网迎来一次技术革命

时间:2014-09-02浏览:责任编辑:卡奇娱乐成都子公司

“不夸张地说,京城每条道路下方都有燃气管线,如何把分布在大街小巷的这些燃气管线更好地管理起来,曾是让人头痛的事。” 北京市燃气集团有限责任公司高压管网分公司总经理、北京燃气生产技术高级专家高顺利在接受本报记者采访时说,由于民用级应用的GPS定位精度平均偏差大多在10米左右,而地下燃气管道直径却只有100毫米到200毫米,定位不准就会影响检测的准确性,一旦出现问题,有可能因无法从地表精准判断泄漏位置而误事。

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据了解,目前一些大城市的老城区里还有很多老旧管线、窨井等设施缺乏精准的定位和信息。仅北京1.6万平方公里范围内,达20到30年管龄的燃气管线就有上千公里,采用GPS定位寻找这些久远的地下管线,常常会有很大的偏差,难以找准泄漏点,而北斗系统则实现了北京五环路范围内5厘米的高精度定位,精度比GPS高百倍。

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“青岛"11·22"事故中,中石油公司的管线深埋于其他管线之下,早已不符合石油安全生产和运输的基本保证。”高顺利认为,应该从建设初期就把控好管线的安全投用。相比之下,北京燃气集团在同业中比较早地利用了遥感影像进行工程的前期勘探分析,借助遥感分析技术协助决策新管线的铺设。而基于北斗卫星导航的定位技术更是被率先应用到燃气行业中来,在燃气泄漏检测、管线防腐、管线施工、管线巡检、管线应急抢修等各个环节大显身手,为燃气作业的信息化数据提供精准的位置参数,从本质上改善了燃气安全管理信息化的能力。

“可以说,借助北斗卫星导航系统的新潮流,燃气这个传统行业彻彻底底"火"了一把。”高顺利告诉记者,虽然外地接连发生燃气爆燃事故,但请大家放心,有各项技术做支撑,有燃气公司严格的规章制度做保障,北京的燃气管线是安全的。

手持平板电脑巡检管线

管线巡检是每天都要必须进行的工作,巡检人员需要检查管线有无异常运营,管线上方是否有开挖填埋等。北京燃气集团高压管网分公司生产运营部孙宝跃经理告诉记者,目前,北京市地下管线总长度近两万公里,以往的巡检工作主要靠人眼巡查,手动记录。后来建设起成熟的巡检系统,使用安卓手机进行定位,但精度往往在5到10米左右。

华测工业级GIS平板数据采集终端LT300系列

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“就在两三年前,北京燃气集团在推进燃气管网信息化的过程中,管线的高精准定位难题一直制约着巡检的技术水平,由于不能准确定位管线,巡检人员就很难上报问题管线的具体位置,最终更会影响到管线施工和应急抢险的效率。”

这个状况直到北斗地基增强基准站建成、北斗智能巡线系统投入使用后才得以根本改观。孙宝跃介绍,目前北京燃气的气体泄漏检测模式主要包含5种,包括日常巡检、五米线检测、手推式泄露检测仪检测、管网大范围激光检测普查以及管网评估,这五项巡检手段都与北斗卫星导航系统有深度的结合。

在日常巡检环节中,每一位北京燃气的巡检人员都会手持一台加装了定位模块的7寸大小的平板电脑,沿着负责的管线线路进行常规化的巡视,巡视包括关注周边的草木是否出现了枯萎、湖泊是否冒泡,地表是否塌陷等。

孙宝跃表示,在北斗基准站建设以前,相关的燃气巡检管理部门会通过巡检员手中的平板电脑的低精度定位,查看他们所在的大概位置和行进轨迹,做好相关的监督工作,但对管线的精准定位,平板电脑则不能发挥效用。随着北斗导航系统的加入,基于“北斗+GPS”的混合定位方式,则可让巡检人员通过移动设备实现高精度的定位,准确记录问题管线的地理位置,并上报到系统中以快速应对和处理。

上海华测单基站网络CORS系统

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检测燃气管线是否在地下已发生泄漏或泄漏的程度,就需要使用五米线检测的方法。五米线检测法是对地下管线半径5米范围内进行泄漏燃气的检测。孙宝跃介绍,目前相关检测设备已完成与北斗系统对接,在5厘米左右的高精度定位技术下,泄漏处能够通过在管线底图上的定位很快被锁定。

手推式泄露检测仪检测和管网大范围激光检测是目前两大前沿检测手段,北京燃气集团目前共拥有100台手推式泄漏检测仪和6台激光扫描车,这两种设备被应用到定期的巡检任务中,可确保避免重大燃气事故的发生。

孙宝跃介绍,从试点的检测数据分析成果来看,检测技术和北斗定位技术的结合,使得检测精度有了更大的改善,甚至连检测车距离管道的安全有效距离都可以获知,现在巡检员利用平板电脑等智能终端,配合北斗定位终端就可以实现亚米级的定位。

由于定位精度提高,北斗智能巡线系统可以将巡检工作轨迹和管网路线进行匹配,不仅可以判断巡检工作是否到位,还能发现巡线的盲区,并对巡线员进行提醒。此外巡检员还可以对管线的异常情况进行拍照并上传,照片附带了精准坐标,后台管理者看到照片便能做出更精准的判断。“可以说,有了北斗系统提供的亚米级精准定位,管网日常巡检的效率得以大大提升,还实现了数据的自动统计和自动分析,所有工作都建立在精准定位之上,北斗系统的应用为燃气管网巡检工作迎来一次技术革命,带来的工作方式革新在燃气行业是开创性的。”

查管道泄漏不再刨开看

在高雄发生燃气爆燃事故后,许多人担心复杂的燃气管线会不会成为潜藏在地下的一颗颗“定时炸弹”,万一哪天发生燃气泄漏怎么办,北京燃气集团高压管网分公司负责燃气泄漏检测的天云公司副经理陈志国告诉记者,确保安全是燃气行业工作的重中之重,燃气监测专用设备可以从各种可燃气体中准确地分辨出燃气,能借助基于北斗导航系统研发的城镇燃气管道泄露监测与分析系统,将泄漏气体浓度、时间和位置数据进行融合,形成泄漏情况分布图,从而对泄漏风险进行分析,对泄漏趋势进行预测。

由于城市的规划发展,管网位置在不断变化,一些人工无法监测到的管线位置还需要利用激光甲烷检测车来作业。陈志国介绍,有了北斗导航系统,检测车也可以实现在车道上的精准定位。

陈志国说:“管网安全是社会安全的重要因素,每年都会有泄漏检测计划和相应的费用预算,钱要花在刀刃上,泄漏数据是分配监测费用的重要依据。”

另外,80%的燃气事故来自管道腐蚀和第三方破坏。由于埋地铺设,地理环境复杂多变,随着时间的推移,在施工、土壤腐蚀、地面沉降等因素影响下,管道的防腐层会发生老化、剥离脱落,造成管道的腐蚀穿孔,从而引起泄漏。

北京燃气集团高压管网分公司防腐负责人段尉告诉记者,目前燃气行业采取不开挖的方式监测腐蚀,但必须准确地站在管线上方才能完成监测,因此在这方面,也需要管线的精准定位。

北斗导航系统将每段管道精准定位,并可随时查询检测的结果,动态监测腐蚀发展的情况,同时分析腐蚀趋势,当腐蚀临近危险值时,就要采取解决措施了,而且这一系统还可以生成管网腐蚀图、防腐层综合统计情况等,为管理和维修提供精准位置和数据支撑。

在燃气管道施工管理方面,北斗系统也大有可为,北京燃气集团高压管网相关负责人高川介绍,燃气管道有一定的厚度,其承受的压力也是固定的,其本身已有一定的安全性,燃气泄漏最容易发生的点大都位于焊口的位置,因此在管道施工初期就需要对焊口信息纳入地理信息图中,用于提高后期的维修作业的准确率和效率。而施工也需要精准位置,后期的维修、监测工作可以利用施工的位置坐标。以往维修监测人员是根据地钉标识、参照物等分辨管线的走向和位置,一旦地表有附着物,除非是有经验的老师傅,否则很难及时找到管道。

“以前卡奇娱乐是看准了图,再去找点,现在有了北斗,就算是新手,也可以根据仪器指示找到准确位置。”

“北京燃气下属有专门的公司进行燃气管线测绘,自上世纪50年代北京开始建设燃气管道至今,全市的地下燃气管线已长达1.65万公里,我可以负责任地说,北京98%以上燃气管线图纸是准确的,有了北斗导航系统,这些地图在北京燃气安全运行管理方面将发挥更大作用。”高川告诉记者。

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