大庆油田建立CORS系统的可行性

大庆油田建立CORS系统的可行性
张伟军
【摘要】连续运行卫星定位综合服务系统(Continuously operdting Reference Stdtions,以下简称CORS)是以VRS(虚拟参考站技术)为主要技术手段,集成空间定位(GPS)、现代通讯、计算机等多种技术为一体的多用途综合服务系统.利用大庆油田地面工程测量作业中基于VRS网络技术建立的CORS系统,缩短了测绘周期,提
高了成果精度.大庆油田建立CORS系统是可行的,也是必要的.系统平均每年投入费用为200万元左右,测绘收益每年可达250万元.
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2011(030)004
【总页数】3页(P5-7)
【关键词】CORS系统;VRS网络技术;GPS接收机;测绘周期;控制点
【作者】张伟军
【作者单位】大庆油田设计院
【正文语种】中文
连续运行卫星定位综合服务系统（Continuously Operating Reference Stations，以下简称CORS)是以VRS（虚拟参考站技术）为主要技术手段，集成空间定位（GPS）、现代通讯、计算机等多种技术为一体的多用途综合服务系统。

它囊括了GPS、GLONASS、Galileo以及未来的北斗等多个卫星定位系统，可以提供高精度、高效率和高覆盖率的GNSS空间定位服务和综合应用服务，进而为“数字区
域”提供一个统一、连续、高精度的空间信息基础框架，可以服务于石油、天然气、测绘、水利、气象、地震、国土资源、交通、林业、农业、园林、城市规划、公安和消防等众多行业，是一个公益性的基础设施。

（1）兼容当前所有厂商的GPS接收机产品，包括基站和流动站。

（2）提供了多种安全措施以保证系统稳定地运行。

（3）在数据通讯和格式上可采用多种工业标准通讯方式和标准数据格式。

（4）通过网络进行数据播发。

（5）通过AAA与NTRIP协议控制中心可以对用户进行验证、授权、计费；移动站也可以获取系统网络信息，可以在移动站查看系统网络的工作情况，从而选择是否作业。

（1）VRS信号的覆盖范围广。

（2）应用范围宽。

除满足测绘工作需求外，在城市规划、市政建设、交通管理、机械控制、气象、环保和农业等方面也有大量的应用。

（3）测绘费用大幅度降低。

70 km左右的边长使建GPS网络费用大大降低，用
户不再架设自己的基准站。

（4）与传统RTK技术相比提高了精度。

在VRS网络控制范围内，精度始终在
1～2 cm。

（5）可靠性也随之提高。

采用了多个参考站的联合数据，大大提高了可靠性。

（6）能极大地缩短作业周期，提高工作效率。

VRS网络或者称为CORS系统由卫星跟踪基准站网、系统控制中心、用户数据中心、实时数据通信网络及用户群等五大部分组成。

各基准站与系统控制中心（或监控分析中心）间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。

卫星跟踪基准站主要包括不间断电源、GPS接收机、计算机、网络、防电涌等设备，是系统的数据源，可用于实现对卫星信号捕获、跟踪、记录和传输。

建设百年油田、绿色油田、保持原油稳产是大庆油田今后工作的大目标。

因此，油田地下勘探和地面工程建设工作任务巨大，为保证每年原油4 000万吨持续稳产
的发展需求，项目集中、建设周期短是其显著特点。

作为大庆油田建设的基础和前沿行业，油田各测绘部门，包括油田地面建设测量、基础地理数据更新、钻探井位放样及复测、物探测线放样、形变监测以及各采油厂等相应测绘部门，现有人、物力资源和技术手段都对其发展产生一定的制约，如在作业周期上，工作效率上，精度及质量保证上等，都不能及时、高效地为相应决策部门提供高质量的基础数据。

而VRS网络的建立将彻底地改变现有状况，将会为大庆油田的长远发展，特别是
为油田的稳产目标顺利实施提供有利的基础数据保障。

大庆油田范围内至今有各种资质的单位所做的各等级控制点约500个左右。

但由
于作业手段和技术等原因，精度等级不一，相互的兼容性较差；同时又由于油田及市政地面建设的快速发展，再加上管理及保护的力度不够，损毁相当严重，据不完全统计，损毁数量在65%以上，给油田的测绘工作造成了极大的困难，增加了测
绘成本。

而VRS网络（或DQYTCORS系统）的建立完全可以避免上述情况的发生，且能使大庆地区的所有测绘工作统一到一个控制网中，在同一精度下进行。

（1）缩短测绘作业时间，提高工作效率。

经对比测算，采用该作业模式测量作业效率比现有测量方法提高30%以上；在缺乏控制基础的地方，其作用更加明显，
可达到60%以上。

因此，建设CORS系统可满足油田建设周期及设计人员对作业工期的要求，能极大地缓解当前测绘工作的紧迫压力。

（2）基本上可以摈弃大庆地区的各等级控制网，今后也可以不再建设类似的网点，节省投入成本，仅需网络维护成本。

（3）避免部分偏远地区控制点缺乏对测量工作带来的不利影响。

大庆油田开发几十年来主要集中在长垣地区，外围区块的开发建设是最近开始的，其国家等级测量控制点极其缺乏，而基础控制测量工作还没有有效开展起来。

所以测绘工作极其困
难，测量工作量大幅度提高，测量周期延长。

（4）测绘人员单机单人作业成为可能。

人力资源的利用率大大提高，可达到3倍以上，从而缓解现有人力资源不足的压力。

（5）测量设备更新、升级、换代的成本也会大大降低。

只考虑到用户部分就可以了，且用户设备的利用效率能提高30%。

（6）VRS系统不仅网内能够覆盖，网外也能覆盖一定的范围。

该系统的建立将能够充分发挥其应有的效能，为油田测绘效率提升，降低人力、物力成本发挥作用。

（7）VRS系统具备完善的用户管理机制。

该系统的建立将能够对油田测绘的高效管理提供途径。

（8）VRS系统搭建简便。

其易用的界面易于被信息中心相关技术人员所掌握，使今后系统的日常维护和管理变得更加容易。

（9）可全天候地向油田VRS网络覆盖地区用户提供厘米级实时和快速定位、毫米级事后精密定位等服务。

（1）考虑现有大庆油田区域的实际情况和应用范围，油田未来发展和稳产需求，大庆油田现有范围约在3万平方公里左右，包括外围油田如临江和江湾区块概略分析应需要12～13个基准站。

（2）通过VRS技术搭建的CORS系统可以大大降低油田建设项目实施成本，仅需要很少的基准站就可使测绘效益最大化。

（3）今后该类项目实施过程中可尽量使用现有网络，可大大减低通信维护费用。

（4）VRS系统能够兼容常用各品牌的GPS仪器。

该系统建成之后，油田原系统已有的仪器设备能够继续在网络中使用，不会造成资源的浪费；同时可以最大限度地节约人力成本，发挥现有资源及设备最大的潜能。

需注意的问题是在后期管理和运营方面也需投入一定人员和物力。

再有就是涉及与这项技术相关联的一些技术（计算机网络管理技术、INTERNET技术、无线通讯
技术等）及部门（网络管理，通信商，运营取费等）等范围比较大，需专业部门
协调运作。

在大庆油田建立VRS网络（或DQYTCORS系统）的有利条件：①卫星跟踪基准
站的建设可与油田各二级单位部门合作；②控制中心的建设由油公司管理或设计院代为管理；③可充分利用油田生产运行中的宽带通讯网络。

因此在大庆油田建立VRS网络或者称为CORS系统是必要的。

在这里需要特别说明的是，海拉尔油田已经成为大庆油田稳产的重要组成部分，但是其基础控制和基础规划严重缺乏，大庆油田设计院在其中的投入成本相当巨大，与油田内相比，增加3倍以上。

因此，在海拉尔油田建立CORS系统更加必要。

根据国内各地CORS系统建设情况的调查与了解，目前建设一个站的费用约为50万元，包括设备、土建、安装、联测，直至验收。

建设12～13基准站约需600～650万元。

再有就是要完成大庆油田的似大地水准面精化工作，此项工作咨询西
安相应部门，费用应在150万左右。

本系统一次性建设费投入在800万元左右，每年运行维持费用（根据最新收费标
准计算）最高为145万元（实际应该不会达到这个数，应该在50万左右）。

以7年使用周期计（6年折旧，实际上通过每年设备维护更新费的投入，系统至少可正常工作7年以上），总投入为1 450万元，亦即平均每年投入费用为200万左右。

系统建成后，由于测量方法的更新，每年将节省测量标志维持修缮费用、相应的恢复测量费用、城市低等级控制和测绘对外承包费用等，总的测绘控制节约费用估计也在200万元。

以节约的费用，就可以用来维持系统日常运转费用的开销，而且
有所节余。

亦可开展一些测绘工程成本性收费服务，其中测绘工程可包括放红线，中、低级城市控制，土木建筑工程及地质构造变形监测，小区域大比例尺地形图修测、补测，航空摄影地面控制站数据服务；其他各种数据服务。

以入网平均50个用户计，平均每户服务费1万元/年，则有50万元收入。

若还有非固定用户50个，
平均每年使用半年，收入也可达25万元，即测绘工程收入可达75万元。

统计上述两项服务，系统建成测绘收益每年可达250万元，超过平均每年的投入
费用。

VRS技术的扩展应用范围是非常广泛的，如在大庆市可开展银行运钞车监控服务、保险业车辆监控报警、出租车管理、城市地籍管理、城市建设工程与乡村建设、环境气象监测、交通监控；在油田可开展区域形变及地震监测、资源和区域管理等等。

社会服务可分期分批开发，做到开发一批用户，服务满意一批用户，然后再拓展服务面，开发新的用户。

（栏目主持杨军）
基金论文：延长油田公司数字化油田研究试验项目。