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身边的高科技:北斗应用深入燃气管网
21世纪经济报道● 2017-12-29

  北京庞大复杂的燃气管网与多达六级的压力级制,正推动着它成为全球高精度、全空间卫星导航定位应用的先行者。而这一切,也仰仗于中国独立自主研发的北斗卫星导航系统。

  2017年11月,中国两颗新一代北斗三号卫星升空,将导航区域扩至全球,以此抗衡GPS并减轻对海外系统的依赖。中国还计划在今后三年内总共发送30多颗卫星组成网络。2016年6月,由中国卫星导航定位协会和中国位置网服务联盟主导的国家北斗精准服务网正式发布。

  “你们在不经意间干了一件军民融合的事。”北京市燃气集团有限公司总经理支晓晔转述了中科院院士孙家栋的评价。作为北斗第二代应用卫星的总工程师,孙家栋一直关注着民用化。而北京燃气则是全国最早应用国家北斗精准服务网的市政公用企业,始于2013年。

  北京燃气目前的用户数达600万户,管线长度约2.3万公里,天然气年供应量超过150亿立方米——仅次于莫斯科,位居世界第二位。

  “北京的燃气管线采用的是复杂的环网而非支线网。保障能力强,但也增加了调度的难度。”北京燃气副总经理高顺利说。另外,由于历史原因,北京的管线压力级制多达六级,而国外一般是四级或五级。

  支晓晔说,公司经营利润再好,安全出了问题也没有用。从城市的管理者来说,痛点是安全。

  如今,结合地面的精准服务站,北斗卫星定位精度已达10厘米左右,较从前GPS的10米左右大幅提升。后者在分秒必争的泄漏抢险中容易发生漂移。

  支晓晔说,将北斗精准服务应用于管网巡线、管网泄漏检测、应急指挥等各个业务环节,公司从本质上提高了管网建设、运营、安全等业务的管理能力和水平。

  “我们的泄漏自查率提高到90%-95%,原来是60%-70%。”高顺利说,这更多地避免了次生灾害的发生。“另外,还能快速地确定管线和漏点所在位置,把抢险时间缩减到最短。”

  他说,北京燃气已着手推进北斗精准服务的行业标准化工作,并将推动到其他市政行业。“比如,将北斗和物联网通讯模组功能相连,建立一个专用设备的通用模式,使这些专用设备生产出来就不用再做后期改装了。形成行业标准后,易用性会更好,可靠度也会更高。”

  1、“北斗管网增强现实”技术。由视觉沉浸感的头戴式显示器和跟踪系统的北斗精准定位终端组成。“最终,我们的员工将能通过AR(增强现实)眼镜看到地下的燃气管线”。北京燃气总经理支晓晔说,这项创新应用目前已申请国际专利,但要将其高达两万多元的造价降下来仍需进一步的努力。

  2、将北斗精准定位设备与防腐层检测仪等检测手段相融合,精准记录和上传检测结果。

  3、XP-3110可燃气体检测仪(右)和北斗精准定位终端结合,对泄漏闸井附近的风险点进行精准筛选。

  4、通过系统集成的方式,实现泄漏检测数据和精准位置数据的结构化融合,并自动上传到后台系统中。

  5、连接Picarro气体分析仪和位置信息的平板电脑。城市道路稠密化和向外扩张中,燃气管线变得纷繁复杂。

  6、利用北斗高精度定位导航系统一体化接收机和北斗三防手机,对施工过程键点信息进行采集。

  7、结合北斗精准位置服务,搭载着全球检测精度最高的气体分析仪的Picarro燃气泄漏检测车。

  8、目前国内最大、最先进的城市燃气管网运行调度指挥平台,承担着北京市燃气管网的运行监控、调度指挥和应急指挥等工作,24小时值班。平均每班只需3名调度人员。

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