基于北斗的智慧燃气管网监测系统研究

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摘 要：从城市燃气管网安全运行的角度出发，该文运用北斗卫星导航、物联网、地理信息系统等技术，研究基于北斗的智慧燃气管网监测系统，实时掌握关键节点的管网压力、燃气浓度等运行数据，实现城市燃气监测预警和智慧分析决策，提高城市燃气管网安全运行管理水平。该研究可为保证城市燃气管网的正常运行和提高突发事件的处置能力提供借鉴。

关键词：北斗 智慧燃气 监测预警

中图分类号：P228；TU990.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（b）-0001-02

近年来，随着城镇化进程的不断推进，燃气业务稳步增长，燃气管网已成为重要的市政基础设施之一，关系到城市人民的日常生活以及工业生产用气。由于城市道路开挖频繁，给燃气管线的运行带来极大的安全隐患，时有燃气泄漏安全事故发生。北斗卫星导航系统技术给智慧燃气管网监测系统建设带来了新的解决思路，通过对城市燃气管网进行智慧化监管，建立实时、动态的燃气管网监测体系，确保城市燃气管网的正常维护和安全运行。

1 北斗卫星导航系统介绍

北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，主要由空间卫星、地面控制中心站和用户终端3个部分组成，具有全天候、全天时快速定位，短报文通信和精密授时服务三大功能[1]。北斗卫星系统的基本功能是点对点双向数据传输，主要方式是数据报告，传输形式是数据包，一次最大发送量为100bytes信息、210个字节；主要工作方式是测站终端发送采用码分多址直接扩频序列调制，扩频伪码采用周期伪随机序列，L波段为其发送频率，经卫星转换后L波段变为C波段，再由地面站接收，中心站对其进行处理后，送至卫星，卫星接收后⑵渥换为S波段，而后发送到指挥终端或者测站终端，点对点通信即顺利完成[2]。

2 系统构成

系统采用“传感设备+北斗通信终端机+北斗指挥机+管理系统”的方式进行建设，通过部署可燃性报警器、压力传感器、温度检测仪等传感设备，采集燃气管网运行的温度、浓度、压力等运行数据；通过北斗通信终端机，以北斗短信报文的方式传输传感数据至北斗指挥机，从而传输到监控中心；由部署在监控中心的后台管理系统接收现场采集数据，在电子地图上以可视化的方式显示现场温度、浓度、压力等情况。系统包括智慧区域燃气监控子系统、智慧管道阀井监控子系统、智慧燃气中心气站监控子系统。

3 系统应用部署

3.1 智慧区域燃气监控子系统

选择重点居民社区、学校、酒店等燃气管网作为监测点，安装压力传感器，将实时监测获取的气体压力、浓度通过北斗通信终端机以及北斗指挥机传输到监控中心，从而实时监控地下燃气管网的泄漏情况。在燃气管网的阀门井内安装可燃性报警器，当发生燃气泄露时，后台管理系统将发出声光报警并结合电子地图显示报警地点（见图1）。

3.2 智慧管道阀井监控子系统

选择适用于燃气管道阀井环境的可燃性气体检测仪，将实时监测获取的各燃气管道阀井内的可燃气体浓度，通过北斗通信终端机以及北斗指挥机传输到监控中心，从而实时监控地下燃气管网的泄漏情况（见图2）。

3.3 智慧燃气中心气站监控子系统

在燃气中心气站安装可燃性气体检测仪、压力传感器、温度检测仪，将实时监测获取的气体压力、浓度、温度通过北斗通信终端机以及北斗指挥机传输到监控中心，从而实时监控燃气中心气站的泄漏情况（见图3）。

4 结语

基于北斗卫星技术，进行燃气管网的实时监测，获取燃气管网运行的压力、浓度等关键信息，可为城市燃气管网提供智慧化技术支撑，有效减少燃气管网安全事故，拓展我国北斗导航系统在燃气监测领域的应用，促进北斗卫星导航产业规模化发展。

参考文献

[1] 杨元喜.中国北斗卫星导航系统对全球PNT用户的贡献[J].科学通报，2011（21）：1734-1740.

[2] 武震，贾文.北斗卫星通信在水文测报数据传输中的应用[J].中国新通信，2013（21）：60.