GPS全球卫星定位系统在管网抢修中的应用
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基于北斗导航的智能供水管理系统设计与应用目录1.内容概要................................................21.1 研究背景与意义.........................................2 1.2 研究内容与目标.........................................31.3 研究方法与技术路线.....................................42.北斗导航系统概述........................................52.1 北斗导航系统简介.......................................6 2.2 北斗导航系统特点.......................................72.3 北斗导航系统在智能供水中的应用潜力.....................83.智能供水管理系统架构设计................................93.1 系统总体架构..........................................11 3.2 系统功能模块划分......................................123.3 系统数据流设计........................................144.基于北斗导航的智能供水管理硬件设计.....................154.1 硬件设备选型..........................................16 4.2 硬件设备布局与连接....................................174.3 硬件设备通信接口设计..................................195.基于北斗导航的智能供水管理软件设计.....................205.1 软件功能需求分析......................................215.2 软件系统架构设计......................................235.3 软件界面设计与操作流程................................256.系统实现与测试.........................................266.1 系统实现过程..........................................276.2 系统功能测试..........................................296.3 系统性能测试..........................................307.应用案例分析...........................................317.1 案例背景介绍..........................................317.2 系统应用过程描述......................................327.3 案例应用效果评估......................................338.结论与展望.............................................348.1 研究成果总结..........................................358.2 存在问题与改进措施....................................368.3 未来发展趋势预测......................................381. 内容概要本文档旨在介绍基于北斗导航技术在智能供水管理系统中的应用。
GPS在工程变形监测中的应用全球定位系统(GPS)在工程测量领域中发挥了重要的作用。
它是一种利用卫星技术进行测量的工具,可以提供地球表面的准确位置信息。
在工程变形监测中,GPS技术可以用来监测各种工程结构的形变,并提供准确的变形信息。
本文将介绍GPS在工程变形监测中的应用。
GPS测量原理GPS是一种利用卫星技术进行测量的工具。
它由至少24颗卫星组成,可以定位地球上任意位置的精度从毫米到十米不等,准确度由信号传输路线、信号传输时间、电离层、大气层等因素决定。
GPS测量原理是根据卫星与GPS接收机之间的距离来确定接收机的位置。
当GPS接收机接收到三颗或三颗以上卫星的信号时,就可以计算出接收机的坐标位置。
GPS在工程变形监测中的应用在工程变形监测中,GPS可以用来监测各种工程结构的形变,包括桥梁、大坝、隧道、地下管道等。
GPS技术能够提供高精度、实时、全天候的监测数据,能够在短时间内检测到工程结构的变形,为工程质量控制提供了重要支持。
桥梁监测GPS在桥梁监测中的应用非常广泛。
通过在建造期和使用期对桥梁进行GPS监测,可以帮助检测桥梁的变形情况,并及时采取相应的措施。
例如,在新建桥梁上,GPS技术可以用来确保它的几何约束,如定位、高程的准确度等。
在使用期,GPS监测可以用来检测桥梁的变形情况,如下沉、倾斜、扭转等,以及地震等外力作用下桥梁的变形情况,从而为桥梁安全运行提供保障。
大坝监测大坝是工程结构中最重要的一类。
大坝的变形和裂缝会对生命和财产造成威胁。
因此,对大坝进行定期的监测非常重要。
GPS监测是一种可靠的方法,可以提供大坝变形数据的实时监测。
GPS技术可以在任何天气条件下进行监测,还可以实时监测大坝的形变和渗漏问题。
隧道和地下管道监测隧道和地下管道是另外两个重要的工程结构。
它们在建造和使用期间都需要进行监测。
GPS技术可以用来监测隧道和地下管道的变形情况,如沉降、变形、扭曲等。
这些数据可以帮助工程师在必要的时候及时采取措施,以保障工程的安全运行。
二、用全球定位系统(GPS )监测滑坡1.简介GPS 是一种应用范围广泛的无线电导航、定时及定位系统。
通过跟踪GPS 卫星连续不断地传送到全球的电磁波,系统可获取天线位置(经度、纬度、高程及三维坐标)。
最近10年来,GPS 已广泛用于大地测量与地质调查中,来校正和完成传统勘测方法。
最近几年里,已开发出一些高效率、高精度的新方法,如:快速静态(FS)和定时动态(RTK )法。
用GPS 监测变形的方法是:以坐标、距离或角度为基础,新值与初始坐标之差反映目标的运动。
其优点是同样精度下,GPS 作用范围大、效率高,可全天候观测,且两测站间不要求通视。
2.用GPS 监测Vallcebre 滑坡西班牙的J.A.Gili等有关专家自1994年开始对位于比利牛斯山脉东部,巴塞罗那北140km 处的Vallcebre 滑坡进行了初步测试,所用仪器为GP-R1 型Topcon大地测量接收机,观测了800 ~1500m 长的5 条基线(静态法,记录间隔20s ,每次记录450min),并用Wild DIOR 3002S 进行了EDM 复测,结果非常理想。
1995年12月至1998年2 月进行了完整的EDM 及GPS 测量,所用设备为400SSi型Trimble GPS 全站仪,它带有2 台双频接收机,天线及辅助设备如内存贮器、数据传输装置及软件,所进行的14次联测中,共完成GPS 定位300 个点,对所得数据进行处理后,得出整个滑坡位移平均速率为100 ~800a,某些地方高达130mm/月,GPS测量精度在水平方向上为12~16mm,垂直方向为18~24mm.三、基于GIS 的边坡水文稳定性模型与大气环流模型(GCM )相结合预测气候变化对边坡稳定性的影响在许多情况下,影响地下水与孔隙水压力升降的气候因素可引起边坡失稳,从而诱发滑坡。
温室效应造成的全球变暖,尤其是降水型式及气压变化将对未来滑坡活动产生影响。
为此,荷兰、德国、意大利、英国等国的研究人员以气候变化态势生成的大气环流模型(CGM )为基础,结合边坡稳定性模型,利用GIS 技术,开展了预测气候变化对边坡影响的研究。
简述测绘新技术在工程测量中的应用工程测量是工程建设中不可或缺的重要环节,它为工程设计、施工和运营提供了准确的地理信息和空间数据。
随着科技的不断进步,测绘新技术层出不穷,为工程测量带来了前所未有的机遇和变革。
本文将简要介绍几种常见的测绘新技术及其在工程测量中的应用。
一、全球卫星定位系统(GPS)GPS 是一种基于卫星的导航定位系统,具有高精度、全天候、全球覆盖等优点。
在工程测量中,GPS 主要用于控制测量、地形测量、变形监测等方面。
在控制测量中,传统的测量方法往往需要耗费大量的时间和人力,而且精度受到多种因素的影响。
而 GPS 测量可以快速、高效地获取控制点的坐标,大大提高了工作效率和测量精度。
同时,GPS 测量不受通视条件的限制,可以在复杂的地形环境中进行测量。
在地形测量中,GPS 与全站仪相结合,可以实现快速、准确地获取地形数据。
通过在测区内布设一定数量的控制点,利用 GPS 测量获取控制点的坐标,然后使用全站仪对地形特征点进行测量,最后将测量数据进行处理,生成数字化的地形图。
在变形监测中,GPS 可以实时、连续地监测建筑物、桥梁、大坝等工程结构的变形情况。
通过在监测对象上安装 GPS 接收机,定期采集监测点的坐标数据,并对数据进行分析处理,可以及时发现变形的趋势和规律,为工程的安全运营提供保障。
二、地理信息系统(GIS)GIS 是一种集数据采集、存储、管理、分析和显示于一体的空间信息系统。
在工程测量中,GIS 主要用于数据管理、空间分析和辅助决策等方面。
在数据管理方面,GIS 可以将工程测量中获取的各种数据,如地形数据、控制点数据、建筑物数据等进行统一管理,实现数据的共享和复用。
同时,GIS 还可以对数据进行质量检查和数据更新,保证数据的准确性和时效性。
在空间分析方面,GIS 可以对工程测量数据进行各种空间分析,如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
通过这些分析,可以为工程规划、设计和施工提供科学的依据。
工地GPS简介在工地施工过程中,准确的定位和导航是至关重要的。
工地GPS系统是一种用于定位和导航的先进技术,它利用卫星信号来确定地理位置,并为用户提供准确的导航指引。
本文将介绍工地GPS系统的原理、应用和优势。
原理工地GPS系统基于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)技术。
GPS系统由一系列卫星组成,这些卫星围绕地球轨道运行,向地面发射无线电信号。
工地GPS接收器通过接收卫星发射的信号,计算出接收器的地理位置坐标。
工地GPS系统的原理基于三角测量法。
接收器接收到来自卫星的信号后,通过比较信号到达时间的差异,可以计算出接收器与卫星之间的距离。
通过同时与多颗卫星通信,接收器可以得出自身的准确位置。
应用工地GPS系统在工程施工中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:定位与导航工地GPS系统可以准确地定位工地内的机械设备和工人。
通过安装GPS接收器,管理人员可以随时掌握设备和人员的位置信息。
这样,他们可以更好地安排施工计划,提高工作效率。
工地GPS系统还可以提供准确的导航指引。
工人可以通过设备上的导航功能,找到施工现场,并选择最佳的路线到达目的地。
这对于大型工地或复杂的建筑项目尤为重要。
安全监控通过工地GPS系统,管理人员可以实时监控工地内的设备和人员。
他们可以设置安全区域,并在设备或人员离开该区域时收到警报。
这有助于预防偷盗事件或工人意外离开施工区域。
此外,工地GPS系统还可以记录工人和设备的活动轨迹。
如果发生事故或纠纷,管理人员可以查看历史轨迹数据,获取相关证据。
测量与绘图工地GPS系统可以用于测量和绘图。
通过将GPS接收器安装在测量仪器上,测量人员可以更轻松地获取现场实际测量数据。
这种方法比传统的测量方法更准确、高效。
在建筑设计阶段,工地GPS系统还可以用于绘制施工图纸。
通过将接收器安装在绘图仪器上,工程师可以轻松获得准确的地理坐标,快速生成工地的数字化平面图或三维模型。
全球定位系统在航空领域中的应用全球定位系统(GPS)已经成为了现代社会中普遍使用的导航工具。
在航空行业中,GPS被广泛应用于飞机导航、飞行地图、飞机顺利升降的监控等方面。
本文将探讨GPS在航空领域中的应用和意义。
GPS在飞行中的作用GPS通过卫星技术提供导航和定位服务,能够准确测量目标位置、运动距离和速度等信息。
在航空行业中,GPS可以为飞行员提供准确的导航信号,确保飞行安全和顺利。
首先,GPS可以帮助飞行员计算正确的航线。
飞行员可以通过GPS设备进行航线规划,并可以根据GPS数据进行实时调整。
这使得航行计算更为精确、更快捷,有效地减少了大量的人工计算和误差。
其次,GPS可以帮助飞行员在飞行中实时掌握航行状况。
在飞机上安装GPS设备可以实时提供飞行位置、高度和速度等信息,帮助飞行员随时掌握飞行状况,做出及时的决策。
同时,GPS还可以帮助飞行员避开恶劣天气等障碍物,并进行更加准确的着陆。
最后,GPS可以提高飞行的安全性。
通过GPS技术,飞行员可以更准确地掌握机场跑道的位置,并通过自动着陆系统确保飞机平稳着陆。
此外,在紧急情况下,GPS可以帮助飞行员快速确认位置并给出最佳迫降地点。
GPS在航空领域中的应用案例随着GPS技术的不断发展,越来越多的航空公司采用GPS技术来提升飞机的安全性和准确性。
以下是一些GPS在航空领域中的应用案例:1. 联合航空使用GPS技术来提升飞机着陆的精度。
联合航空通过GPS技术来获取已经达到最高的位置、速度以及重量信息,并使用这些信息来计算最合适的着陆速度和距离。
这些数据都帮助着飞机以最精确的方式降落,从而提高了其安全性。
2. 波音公司在内部GPS接收系统中加入了外部GPS防 jamming技术,以避免恶性天气条件或恶意干扰GPS信号所引起的系统故障。
这种设计使得GPS接收机可以在恶劣的天气条件下工作,同时也可以隔绝干扰GPS信号的恶意攻击。
3. 文森特空管中心引入了GPS技术来集成语音和数据通信系统。
高含硫气田集输管道GPS巡线管理信息系统的建立与应用摘要:普光气田地处山区,地理环境恶劣,集输管线翻山越岭,集输管网在运行中,伴随着管线占压、裸露、冲刷、腐蚀、泄漏等诸多不安全因素的增多,对安全生产构成了巨大威胁。
为了减少巡线工在巡检过程中造成人身伤害,及时掌握普光气田的运行状态,保证气田更加安全的运行,研究建立了集输管道gps巡线管理信息系统,为高含硫集输管线正常运行提供了强有力的安全保障。
关键词:高含硫集输管道 gps 信息系统巡线管理普光气田集输管网分布范围广,酸气管线长度约37km。
由于酸气管线处于地理环境恶劣且硫化氢含量高,职工巡线工作量大且危险,加之四川地区多雨潮湿,地质灾害频发,给山区巡检工作和员工人身安全带来很大危险性。
传统的巡线模式效率低、成本高、规范性差、监督力度弱,难以适应现代化管道企业生产和发展的需要。
因此,针对普光气田的现实和未来发展需要,建立一套实用的gps巡检信息管理系统,无论是方便员工安全高效巡检,保证巡检信息的快速传递、查询,强化管理,减少人员伤害,还是确保管网正常运行都是具有现实重要意义的。
一、高酸气田集输管道gps巡线管理信息系统的建立1.集输管道gps巡线管理信息系统组成整个系统主要由三大部分组成:手持巡检采集器,中心数据处理系统,巡线信息展示系统。
1.1手持巡检采集器:手持巡检采集器是借助于gps卫星进行定位,利用手持巡检采集器进行信息采集,利用通信网络进行传输的设备。
手持巡检采集器的主要功能如下:1.1.1自动巡检:巡线人员可以自己设定自动巡检时间,巡检仪根据设定的条件按时发送数据或保存数据。
1.1.2数据存储:如果没有手机网络,巡检仪会自动保存数据。
1.1.3自动提醒:如果巡检仪里有未发送的巡检数据,每次开机时,系统会提醒巡检人员是否立即发送。
1.1.4范围自动识别:为了避免在相近时间同一地点(15米范围之内)多次发送数据,巡检仪会自动识别是否在这范围内,如果是就只会发送一次。
工地GPS使用方法简介工地GPS(全球定位系统)是一种用于在工地上定位、导航和轨迹监测的技术工具。
它可以帮助工地管理人员和工程队准确地确定位置、记录轨迹、制作巡检报告等。
本文将介绍工地GPS的使用方法,包括设置、使用和数据管理等内容。
1. 购买和准备在开始使用工地GPS之前,您需要购买适合工地使用的GPS设备。
常见的工地GPS设备有手持式GPS和车载式GPS,您可以根据实际需求选择合适的设备。
购买完成后,请确保设备已经充电,并安装好相应的软件。
2. 设置设备在开始使用工地GPS之前,您需要对设备进行一些基本的设置。
具体步骤如下:•打开设备电源,按照设备说明书上的指引进入设置菜单。
•设置时间和日期:根据实际需要,设置设备的时间和日期,以确保记录的数据准确无误。
•设置语言和单位:根据您的偏好,设置设备的语言和单位。
•确保信号强度:在使用工地GPS之前,确保设备已经连接到卫星并获取到足够的信号强度。
3. 开始使用一旦您完成了设备的设置,就可以开始使用工地GPS了。
下面是使用工地GPS的一般步骤:1.打开设备电源,并等待设备连接到卫星并获取足够的信号强度。
2.在设备上选择导航模式或轨迹记录模式,根据您的需求选择合适的模式。
3.在地图上找到您要定位或导航的目的地,并选择目的地。
4.设备将显示您的当前位置和导航信息,您可以根据指示进行导航。
5.如果您选择了轨迹记录模式,设备将自动记录您的轨迹信息。
6.在需要巡检或记录工地信息时,您可以选择保存轨迹或制作巡检报告。
4. 数据管理在使用工地GPS的过程中,您会产生一些记录的数据,为了更好地管理和利用这些数据,您可以按照以下建议进行数据管理:•定期备份数据:定期将设备上的数据备份到电脑或云存储中,以防止数据丢失。
•数据导出和导入:将设备上的数据导出为适合您的格式,以便后续分析或共享。
同时,您也可以导入其他数据到设备上,例如新的工地坐标或轨迹信息。
•数据清理:定期清理设备上的无用数据,以释放存储空间,确保设备的正常运行。
GPS-RTK技术在工程测量放线中的应用摘要:本文简要介绍了GPS RTK技术的基本原理,结合管线测量、放线的特点,对GPS RTK技术在室外管线工程放样中的应用进行了分析和总结。
关键词:GPS RTK 工程放样0 前言随着全球定位系统GPS(Gloal Positioning System)技术的快速发展,定位精度的不断提高。
GPS技术,特别是动态GPS技术(RTK-Real Time Kinematic)在工程放样中应用也越来越广泛。
因其直观快捷、实时性强、点位误差不累积等优点在测量、放样施工中得到了普遍的使用。
工程放样是测量的一个应用分支,它要求通过一定的方法采用仪器把人为设计好的坐标点在施工现场标定出来。
由于RTK具有观测时间短、精度高、无需通视等优点,本文结合自己实际利用双频天骄X90在乘风地区系统配套工程中进行管线路由工程放样的应用,谈谈对RTK技术在工程放样中一些认识。
1 GPS概况(简化)全球定位系统GPS是由分布在地球两万多公里高的轨道上运行的28颗人造卫星组成的卫星导航系统,它能够实现地球表面及其上空任何地点,任何时刻的三维定位、测速、定时。
1.1 GPS RTK基本原理介绍GPS定位模式根据作业模式可分为三大类:绝对定位、相对定位、差分定位三类。
RTK(Real Time Kinematic)定位技术是以载波相位测量与数据传输技术相结合的实时差分GPS技术。
它是GPS测量技术发展中的一个新突破。
它能够实时地提供测站点的指定坐标系中的三维定位结果,并达到厘米级精度。
它有三部分组成:1)基准站2)数据链3)流动站RTK定位过程:基准站实时地将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站坐标等用无线电传送给运动中的流动站,在流动站通过无线电接收基准站发射的信息,将载波相位观测实时进行差分处理,得到基准站和流动站的坐标误差ΔX、ΔY、ΔZ,坐标差加上基准站坐标就可以得到流动站的WGS-84坐标(也可以通过手薄的设置得到西安1980坐标或北京1954坐标),通过坐标转换得到每个流动站点的x、y、z。
GPS全球卫星定位系统在管网抢修中的应用摘要:建立了GPS 基准站后便能够提供GPS 差分数据和原始观测数据,使GPS 通过差分达到实时厘米级精度或后处理的毫米级精度。
这就为管网抢修、阀门定位和日常阀门坐标复测,以及管线的其它定位测量提供了便捷准确的技术手段。
节约大量人力、物力,经济效益巨大。
关键词:(GPS)精确定位;(GPS)精确定位;热力线路抢修Abstract: established the GPS benchmark stations could offer GPS differential data and original observation data, make GPS through the difference in real-time accuracy or post-processing of cm-level millimeter precision. This is the pipe, valve positioning and repair daily valve coordinates reeated measure, and the other location measurement pipeline provides convenient precise technical means. Save a large number of human, material, and the economic benefit is huge.Keywords: (GPS) accurate positioning; (GPS) accurate positioning; Thermal line repair一、GPS卫星定位技术1. 关于GPSGPS(全球卫星定位系统),是美国20世纪70年代开始研制,历时20余年耗资200亿美元建成的以卫星为基础的无线电导航定位系统。
具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性,以及具有全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航/定位系统。
它提供了一种实用的、价廉的在全球范围内确定位置、速度和时间的工具。
可供导航定位和精确测绘使用。
GPS包括有24颗人造卫星,分布在6个轨道上,每个轨道上有4颗卫星,每个轨道面的高度约为2万公里,运行周期为12小时。
2. GPS卫星定位技术的基本原理GPS 接收机可接收到卫星发送的测距信息;用于计算卫星空间三维坐标所需的广播星历,精度约为25 米(各个卫星不同,会随时变化);以及GPS系统信息,如卫星状况等。
每颗卫星在天空中的三维坐标可以从它发出的广播星历中计算出来。
GPS 信号以光速传播,接收机根据卫星发送信号的时刻和接收机接收到信号的时刻能算出接收机到卫星的“距离”。
如果测量到三颗卫星的“距离”,则分别以三颗卫星发射信号时刻的卫星位置(按发射的星历参数确定)为中心,根据测得的“距离”画出三个球,其交点便是用户的位置。
3. GPS的主要应用GPS卫星定位技术的初始目的是基于军事用途。
它以在各种环境,尤其是采用常规方法难于定位的条件下,为美军提供精确的定位数据和时间,以及为各种作战飞机及导弹提供导航信息为目的建立起来的。
随着这项技术逐步对民用的开放,其用途已远远超出单纯的军事领域。
目前,GPS技术的应用大到国土规划、地震及地壳形变监测、土地利用等。
小到环境监测、工程建设、气象预报、交通管理等诸多方面。
在民用方面,最常用的有GPS卫星导航定位和GPS卫星定位精确测量。
GPS卫星导航定位,由于受各类误差影响,且无误差修正,定位精度一般控制在20m以内。
通常用于旅游、汽车等定位精度要求不高的场合。
赤峰市的出租车上安装了GPS卫星导航定位设备,出租车调度中心随时监控每辆车的位置及是否载客情况,当有乘客需要定车时,调度中心便可根据就近原则,派发任务单,附近的空载出租车便可及时赶到定车地点,避免盲目调度所带来的损失。
GPS卫星定位精确测量,在地面安装若干具有经纬度、高程等精确大地坐标的基准站,接收观测4颗GPS卫星信号后便可进行三维定位,解算出基准站的坐标。
基准站将误差修正值通过数字链路传送给用户接收机。
用户接收机在进行GPS定位的同时,也接收基准站发出的修正值,并对其定位结果进行修正,从而完成精确定位。
保证精确定位的先决条件,是基准站和用户接收机接受同一组卫星信号。
高精度差分GPS定位可做到毫米级。
二、供暧企业在日常抢修工作中所遇难点赤峰市富龙集团热力分公司承担着赤峰市区供热管网中(此处写管线长度)多km输配水管线的管理和维护工作。
日常工作中最重要的一项,便是应对输配水管线突发的爆管事故。
爆管事故具有突发、破坏性大的特点。
一旦发生爆管事故,不仅造成水资源浪费,给供热企业带来经济损失,还会影响其它行业的正常经营,给居民的正常生活带来不便。
如果抢修不及时,再发生诸如塌方、交通堵塞等次生灾害的话,后果可想而知。
为了降低爆管事故所引起的损失,最有效的方法就是尽快关闸止水。
供热分公司员工在抢修工作中一直奉行“去得快,找得着,开得开,关得上”的四项原则。
后两项原则通过苦练基本功,相对容易做到,而前两项,往往因交通堵塞使抢修机具不能及时到达事故现场,或因水淹闸井、地形地貌变化等因素,不能及时找到闸井位,影响了关闸断水而失去了宝贵的抢修时间。
现阶段都市化发展速度惊人,尤其是这几年,市容市貌更是发生了翻天覆地的变化。
随着人民生活水平的提高,使私家车的数量得到了迅速增长。
面对欣欣向荣景象,真是可喜可贺。
但也给供热管网爆管事故抢修工作带来了不小的困难。
面对新的形式,传统的派出抢修关闸车而不掌握已到达的方位,以及仅依靠建构筑物制作的闸门卡片“栓点图”寻找闸门井位,已不适应爆管抢修快速响应的需要。
利用高科技,建立健全快速反应机制,完善供水应急抢修体系已势在必行。
三、GPS卫星定位技术在管网爆管应急抢修中的应用1. 抢修车辆卫星导航定位系统针对赤峰市的实际情况,为使抢修车辆能够以最快的速度赶到抢修现场,实现“去得快”,为抢修赢得宝贵的时间,首先需要实时掌握派出抢修车辆行驶的方位和行进速度,从而确定是否需要及时调度其它地方的抢修车辆。
近几年我公司积极探索新技术、新方法,与赤峰蒙测仪器设备有限公司合作,探索“管网应急抢修车辆GPS跟踪定位系统”,将GPS卫星导航定位技术引入了管网爆管应急抢修调度指挥系统。
“管网应急抢修车辆GPS跟踪定位系统” 建立在GPS全球卫星定位平台上,利用目前国内使用最广泛、覆盖最广、技术较成熟的GSM移动通讯网络实现移动目标的数据传递。
整个系统由车载终端、GSM移动通信系统、GPS监控中心和供热分公司监视站四部分组成。
系统工作原理如图1所示。
实质上,这是一个以车辆的GPS定位信息为依据,以GSM移动通信系统为桥梁,以GIS分析为依托的综合信息技术应用系统。
车辆定位数据回传采用两种方式:(1)定时回传:按规定的时间间隔,定时自报车辆的定位信息;(2)点名查询:被点名呼叫的车辆即时上报本车的定位信息。
同时,我们利用原有400兆话务电台,调度抢修车辆。
供水分公司通过ADSL(也可以采用光缆、DDN、PCM等专线)与GPS监控中心相联,当发生爆管事故时,及时登录GPS监控中心获取各抢修车辆的定位信息,并通过400兆话务电台指挥、调度抢修车辆。
结合“自来水应急抢修车辆GPS跟踪定位系统”的应用,我们将现有的抢修关闸车辆布置在全市东南、东北、西南、西北四个方位,实现了各方位上的呼应,按“就近”原则调度车辆,派发抢修任务单,尽量缩短抢修车行驶里程。
系统自投入运行以来效果良好,初步达到了“去得快”,提高抢修速度的目的。
2. 管网抢修GIS/GPS阀门复测/定位系统“管网抢修GIS/GPS阀门复测/定位系统”是紧密结合赤峰市供热管网信息管理GIS系统,建立在“赤峰市全球卫星定位综合应用服务系统”基础上的一个应用系统。
“赤峰市全球卫星定位综合应用服务系统”由连续运行的GPS基准站网、管理中心、监测中心、服务中心和若干用户子系统等五部分组成。
系统可提供毫米级、厘米级、分米级、米级等不同精度的三维定位和时间信息,可以满足不同部门不同应用的需要。
GPS 定位方法有很多种,大体可以分为静态和动态两类。
在最初的GPS 应用中,用户的接收机只有静态、单点的定位功能的,定位精度不高。
但在建立了GPS 基准站后便能够提供GPS 差分数据和原始观测数据,使GPS 通过差分达到实时厘米级精度或后处理的毫米级精度。
这就为管网抢修阀门定位和日常阀门坐标复测,以及管线的其它定位测量提供了便捷准确的技术手段。
管网抢修GPS阀门复测/定位系统主要由基准站部分、通信部分以及用户部分组成。
工作原理如图2所示。
其中:(1)GPS基准站部分主要完成原始数据的采集和差分信号的发送,将差分信号经发布中心发布到用户终端。
(2)通信系统有光纤通信、无线公网通信等,主要传送GPS相关数据、控制数据和状态数据等,载波相位差分信号采用GSM数据通信方式,伪距差分采用GSM、GPRS两种方式。
(3)用户终端部分由高精度双频GPS接收机、PDA和通信设备组成。
通过高精度GPS接收机接收赤峰市全球卫星定位综合应用服务系统的GPS差分信息,进行实时载波相位差分定位(RTK),定位精度可达到5厘米以内,一般可在5分钟内完成定位、记录工作。
在执行爆管抢修定位关闸过程中,往往需要关闭多个闸门才能止住跑水进行抢修,若最少关闸方案(第一关闸方案)无法制止跑水时,则需要扩大关闸范围(第二关闸方案,又称扩闸方案)。
如果依靠人工将每一个关闭的闸井坐标输入GPS设备,不仅费时费力,还难以保证输入的准确性,延误抢修时间。
为避免人员输入操作的误差,提高抢修效率,我们将GPS设备与管网地理信息GIS系统紧密结合,设计了“管网抢修GIS/GPS阀门复测/定位系统”。
该系统突出的特点是,当需要进行关闸定位使用时,可将在ArcInfo平台上建立的GIS系统自动生成的爆管抢修关闸方案所确定的闸门编号、数量、坐标等信息,自动导入GPS设备,供关闸人员使用。
当做为精密测量使用时,由GPS 设备在现场测量的坐标数据,又可自动导入GIS系统。
我们为每部关闸抢修车配备了一套装有单机版GIS系统的笔记本电脑。
在供水服务热线接到报修后,通过抢修车辆卫星导航定位系统,查询各个抢修车的位置,结合就近原则,派发抢修任务单。
抢修车以最短的行驶里程到达抢修现场后,工作人员操作GIS系统制定出关闸方案,并将需关闭阀门的坐标导入GPS 接收机,关闸人员根据GPS接收机指引迅速确定阀门位置,完成关闸工作。
在最不利的条件下(需要关闭的闸门数量多),制定关闸方案的时间不大于20S,GPS设备可接收40个闸门的坐标信息。