石油钻井平台北斗应用方案图文稿
GPS技术在石油勘探技术中的应用袁郁斌
GPS技术在石油勘探技术中的应用袁郁斌发布时间：2021-09-01T08:34:34.424Z 来源：《学习与科普》2021年7期作者：袁郁斌吴平桂高文波谢小军杜涛卞腾飞[导读] GPS技术因为其独特的优势已经被广泛的应用到各行各业中。
中石化地球物理有限公司华东分公司测绘地理信息中心摘要：GPS技术因为其独特的优势已经被广泛的应用到各行各业中。
随着是我国经济的不断发展，对于石油的需求量在日益增长。
石油的勘探技术在石油的开采中有很大的帮助，在石油勘探中可以充分利用GPS技术的优势，增加石油的开采量。
基于此本文针对 GPS 技术在石油勘探技术中的应用进行了详细的阐述。
关键词：GPS技术；石油勘探；运用引言我国的卫星GPS技术在不断地发展和进步，在石油的勘探中广泛的应用，这对于中国经济的发展有着重要的推动作用。
GPS技术在石油的开采中有很大的帮助，因此在石油的勘探中应该合理的使用GPS技术。
一、GPS技术在石油测量中的使用我国大多数的油田所处的地理位置比较复杂，如果采用传统的经纬度和精度等方式来测量油田的坐标和高度会产生很大的误差，并且测量效率很低，最终的测量结果也不理想。
GPS技术的使用可以有效的提高油田的勘测效率，使得勘探数据更加精准。
GPS定位技术在石油勘测中的使用和传统的勘测办法相比，有着很大的优势，使得石油勘测工作有了质的变化。
其中GPS的定位网主要包括数据的采集以及数据的处理和网设计，最后做出精确的评估。
GPS网形设计可以增加网形的可靠性，保证 GPS系统的整体质量和工作效率。
采用GPS网形设计的重要因素是因为其可靠性，同时还必须保证有合适的检测标准。
在石油勘测现场收集数据的过程中，应该严格的按照数据的要求和标准进行收集，进而可以有效的提高原始的观测数据的准确性[1]。
在石油勘测的过程中应用基线向量的同时，也应该选择没有约束调整的向量，并分析调整监测的结果，和GPS网的真实数据进行比较，如果两者存在很大的差距，就应该及时的调整基线向量，使得基线量符合其质量标准。
中国北斗系统应用方案
北斗系统运用方案概述1.1.系统概述1.2.北斗概述“北斗一号”卫星导航定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星定位系统。
“北斗一号”卫星导航定位系统由两颗地球同步卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成，各部分通过出站链路（中心控制系统→卫星→用户）和入站链路（用户→卫星→中心控制系统）相连接，其定位使用“三球交汇”原理，有别于GPS、GLONASS等系统，并且定位、通信和授时三大功能可以在同一信道中完成。
此外，通过用户终端（即卫星导航定位通信机），“北斗一号”系统用户可以从运营商获得以三大功能为基础的各种附加服务。
“北斗一号”系统与GPS、GLONASS等系统不同，属于有源定位系统，用户终端需要在捕获卫星信号后发送定位申请才能够获得由中心控制系统计算得到的定位结果，因此用户机不需根据卫星信号计算定位数据，但必须向卫星发射信号。
“北斗一号”卫星导航定位系统优于GPS、GLONASS等系统的是，它在同一卫星信道中为用户提供了简短数字报文通信的功能，从而可以使用户机与中心控制系统、用户终端之间进行数据通信，不仅能够回答“我在哪”的问题，而且可以协同回答“他在哪”以及“他们在哪”的问题，这将极大地丰富系统的应用功能。
所以，“北斗一号”系统的三大功能：快速定位：北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度20—100m；短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送30个汉字的短报文信息；精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供高达20ns时间同步精度。
“北斗一号”系统的五大优势：同时具备定位与通信功能，无需其他通信系统支持；覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区；特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪”、“你在哪”、“他在哪”以及“他们在哪”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。
智能油田和智慧城市建设中北斗技术的应用
智能油田和智慧城市建设中北斗技术的应用竟相发展的卫星导航系统美国GPS欧盟伽利略卫星导航系统俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统中国北斗卫星导航系统1994北斗一号北斗二号北斗三号北斗发展历程1994年启动；2012年12月27日正式组网投入商用；2018年覆盖“一带一路”国家；2020年覆盖全球。
北斗的覆盖范围来源于北斗卫星导航官网201810北斗的覆盖范围GPS北斗BDS 卫星个数2435覆盖范围全球2018年一带一路2020年覆盖全球定位精度民用10米高精度达厘米级民用10米，新2.5米高精度达厘米级定位支持精确授时10纳秒通信无短报文，120个汉字GPS与北斗的技术对比北斗卫星发射情况18颗16颗2007年2017年2018年北斗二号北斗三号销售燃气统一坐标体系，测量勘探，车辆定位，高危车辆高精度定位，海外勘探，专业设备定制物探数字油田，统一坐标体系，管网普查、测量、巡检、探伤，设施定位，人员定位防护，车辆定位，地灾监测、测量等油田统一坐标体系，施工测量，区域沉降地灾监测，人员车辆定位，罐体形变沉降监测等储运基地人员、车辆定位，高危特种车辆高精度定位，设施定位管理运输统一坐标体系，管线普查，巡检，防腐，探伤，事故抢修，焊口管理，人员车辆定位，地质灾害监测，施工测量，设施普查定位等管网统一坐标体系，厂区管线普查、巡检、防腐、探伤，人员定位防护，车辆定位，设施定位等炼化统一坐标体系，管线普查、巡检、定位、探伤、防腐，精准寻件，抢修辅助，焊口管理，人员车辆定位，罐体监测等营销网络建设，车辆人员定位，设施普查管理，销售管理北斗技术正在应用于石油行业的全产业链北斗技术在物探行业的应用踏勘航迹管理车辆、钻机等装备跟踪管理人员定位安全管理HSE电子围栏与激发安全距离监控SOS应急救援防盗监控井炮独立激发控制系统现场生产指挥管线或井场关键生产数据回传北斗技术的应用情况1）踏勘航迹管理踏勘人员配备北斗终端，将每条线具体点位的信息存储管理，辅助以文字和照片等手段记录地貌、岩性、路线路况，为后面的各工序提供个性化服务。
北斗导航在集装箱码头的应用设计方案
北斗导航/GPS系统在集装箱码头的应用方案 深圳市百科良辰科技有限公司 2016年2月14日第一章北斗导航在集装箱起重机上的应用北斗导航，北斗全球卫星定位系统是由中国开发创建的全球卫星导航和定位系统。
北斗卫星导航系统，是中国自行研制的全球卫星导航系统。
2014年11月23日，北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分，取得面向海事应用的国际合法地位。
由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。
考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用的北斗定位精度只有十米量级。
离AGV定位的精度要求3cm-10cm仍相差甚远。
为提高定位精度，普遍采用差分定位技术（如DGPS、DGNSS），建立地面基准站(差分台)进行卫星观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。
接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。
利用差分定位技术，定位精度可提高到2cm级。
DGPS具有安装简便，应用于不同的港口几乎无需改动，且无需在港口内设置数千个路标等优点，是最适合港口AGV应用的导航系统。
GPS是由美国开发创建的全球卫星导航和定位系统。
GPS和北斗的中轨道运动卫星都是30颗，它们各在太空上织就了一张网，GPS网眼最密处是在美国上空，北斗二代网眼最密处在中国上空，为本土提供服务是第一要务，这个道理当然很好理解。
加拿大和墨西哥当然会选择GPS，而对于亚太国家来说，北斗却比GPS更有优势，所以，在中国境内，选择北斗卫星导航，能够获得更稳定和精读更高的坐标值。
中国石油油气输送北斗卫星监控指挥推广工程启动
直播卫星助全民看奥运盛况
为更好地宣传奥运、服务奥运，奥运期间，总局组织广科 院在奥运村、主新闻中心 、国际广播 中心 、汇园公寓媒体村 、
和风速变化，通过传感器每秒向地面接收系统发回一组数据。
这是 中国首次在北极冰区施放这种探空仪 ，中国第三次北极科 但是在车辆指挥调度 的通信技术手段上也遇到了无法解决的难 考队计划在北 纬８ 度北冰洋冰 区上空施放６ 个这样的探 测仪 题。油气输送北斗卫星监控指挥推广工程 ，将北斗卫星导航体 ５ ０
端。
４ 天抢通 了受灾县城 的通信、开通应急系统保 障抢险救灾指挥
和重要通信 ，１ 天抢通 了重灾县 １ ８ 乡镇的通信 。在抗震救 ０ ０个
灾中，通信行业共投入资金２ ． ７４ 亿元 ，累计恢复和新建移动基
站７ ６ 个 、小 （ ） ４４ 大 灵通基站１ １０ ；恢复和新建传输线路 ４ ７个 ２６８ １６ 皮长公里、杆路７ ９ ７ ；恢复和新建受灾通信局￣２ ５ ７７根 ８５
仪 ，有助于监测这一 区域 的气象变化情况 ，补充陆地气象站的 资料 ，为中国了解北极气候变化规律提供依据。
Hale Waihona Puke 中国卫星 导航定位应用管理 中心负责人指出 ，该项 目的 实施 ，将充分发挥北斗卫星导航优势 ，不仅能提高使用单位油
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放卫星定位低空探空仪 ，以了解这一地区的气象变化规律及其 理有限公司和中国卫星导航定位应用管理中心联合开展的中国
卫星定位低空探 空仪 由一 只充满氦气 的探空气球携带升 动 。
石油钻井平台卫星闭路电视系统方案
武汉信达易通科技有限公司 40065858271钻井平台卫星闭路电视系统技术方案武汉信达易通科技有限公司武汉信达易通科技有限公司400658582721.总则方案设计中充分考虑可能完善的整体规划，围绕当前应用需求的特点,本着实用与发展相结合的总体原则：以满足目前的应用为出发点，合理优化设计方案；并兼顾未来的应用需求和技术发展，为系统在技术上提供有效的平滑过渡环境。
（1）先进性、灵活性、高性价比先进性指该系统技术水平在同等规模与同等造价条件下具有国内领先水平，并能适应今后若干年发展需要。
（2）科学性、政策性在保证系统先进性的同时，科学合理的设计前端系统，是整个系统能否高水平运行的重要条件。
目前境内卫星电视信号绝大多数已经转为数字电视信号，因此选用数字卫星电视接收机已成为必要和必须。
（3）可靠、安全性本系统设计为无人值守，常年加电运行。
因此系统选用先进、成熟、稳定、可靠、安全的产品，是已在类似工程中使用过许多的，证明能适应各种环境的设备。
使之适应各种气象条件和供电干扰。
系统设计结构（1）信号接收部分其任务是通过天线把空中的卫星电视信号接收下来送往系统中去进行处理；主要设备包括接收天线、高频头。
（2）信号处理部分通称电视前端部分，其任务是将天线接收下来的卫星信号通过卫星接收机或专用解码器输出音视频信号，再经调制、混合、放大等，最后经过传输系统送到终端分配网络部分，其主要设备包括：功分器、数字卫星接收机、专用解码器、调制器、混合器、放大器、机柜等，该部分设备都在前端机房中。
（3）输出部分及分配网络部分其任务是将经过处理的电视信号通过光缆或同轴电缆及分配元件送到各个用户终端。
其作用是将前端送来的混合电视信号按一定的电平均匀的传输到各个用户终端，并确保各项指标在规定的范围内，要求分配系统符合广电部《30MHz-1000MHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB6510-86标准。
这一部分应根据建筑物实际分布情况进行设计。
导航定位技术及相关应用
导航定位技术及相关应用在全球一体化和科技快速发展的今天，导航定位技术在日常工作和生活中扮演了愈来愈重要的角色，尤其是在我们石油天然气这个高技术行业，无论在地质信息采集、钻井、平台安装、管道铺设维护等各方面都离不开导航定位。
本文对导航定位技术进行了全面的介绍，并列举了在平湖海管检测上的应用实例。
一、导航定位发展的历程及最新技术最早的导航定位手段有：14世纪前后开始利用指南针（即罗盘）进行定位的地物定位方法，18世纪30-40年代出现的利用六分仪、天文钟进行定位的天文定位方法。
传统的地物定位方法现今已成为特殊情况下的补充手段。
二十世纪出现了无线电定位仪。
经过几十年的发展，无线电导航定位仪进行了如下表所示的演变过程：常规无线电定位仪有这样一些缺点：覆盖的工作区域小,电波传播受大气影响；定位精度不高，精度只能达到200米甚至上千米。
现在，导航定位技术已进入高精度卫星导航定位时代。
目前已开发或正在开发的全球卫星导航定位系统有：美国开发的全球定位系统（Navigation Sateliate Timing and Ranging/Global Positing System，GPS）；为了摆脱对美国GPS的依赖(主要从国家安全利益考虑)，俄罗斯开发了GLONASS（Global Navigation Satellite System）全球导航系统；中国开发了北斗卫星定位系统；欧盟正在加紧开发伽里略卫星导航定位系统( Galileo) （中国也已参与合作开发）。
美国开发的全球定位系统（Navigation Satelite Timing and Ranging/Global Positing System，GPS）可在全球范围内全天候为海上、陆上、空中和空间用户提供连续的、高精度的三维定位、速度和时间信息。
GPS 系统包括三大部分：空间卫星系、地面控制系统、接收系统如下图所示：GPS的工作原理是以三角测量定位原理来进行定位的。
北斗系统在石油管道监测上的应用
北斗系统在石油管道监测上的应用摘要：目前石油管道位移监测方法很多，将卫星导航测量技术应用在输油管道位移监测领域，能够有效的减少野外作业的强度，大大提高工作效率。
本文重点介绍了北斗系统对于石油管道监测中的应用进行阐述。
关键词：北斗系统；石油管道；监测；应用一.北斗自动化监测系统概述1.1 北斗自动化监测系统工作原理北斗的全称是全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、中国的北斗卫星导航系统、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo，以及相关的增强系统，如美国的WAAS（广域增强系统）、欧洲的EGNOS（欧洲静地导航重叠系统）和日本的MSAS（多功能运输卫星增强系统）等，还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统。
国际北斗系统是个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统。
通过近十多年的实践证明，利用北斗定位技术进行精密工程测量和大地测量，平差后控制点的平面位置精度为1mm～2mm，高程精度为2mm～3mm。
应该说：利用北斗定位技术进行变形监测，是一种先进的高科技监测手段，而用北斗监测滑坡是北斗技术变形监测的一种典型应用，通常有两种方案：①用几台北斗接收机，由人工定期到监测点上观测，对数据实施处理后进行变形分析与预报；②在监测点上建立无人值守的北斗观测系统，通过软件控制，实现实时监测解算和变形分析、预报。
1.2项目背景延长石油输气管道干线工程在党家庄附近穿越某煤矿采空区，采空区面积如图绿色部分所示。
由于采空区未曾填埋，遇到暴雨、地震等特殊情况下，有可能发生地基下沉，对输气管道造成威胁。
而且此处为黄土地质，有暴雨情况下，极易产生冲刷，危险性极大。
本次工程项目针对输气管道穿越采空区的地表沉降问题，建立一套基于北斗的自动化高精度监测系统，实时监测地表沉降，采集地表沉降观测数据，当沉降量超过警戒值时进行报警，保障输电线路安全运行。
北斗卫星导航系统在石油石化行业的应用探索
北斗卫星导航系统在石油石化行业的应用探索文 | 徐雷 葛冰儿 敬育嘉 黄途文 张琳 陈露航天恒星科技有限公司摘要：石油石化行业由于其自身特点，存在油气设备设施数量多、分布广、生产环境特殊等情况。
为了满足石油石化行业的安全生产要求，必须对相关设备、人员、车辆、船舶等进行全面监测，提供无缝、立体、全时的安全管控手段和应急处置能力。
本文应用北斗卫星导航系统的高精度定位、短报文通信等服务，结合某石油石化企业的业务应用场景需求，开发了一套北斗综合应用服务平台，给出了平台设计，实现了人员、车辆安全管控，生产设备日常巡检，偏远地区生产设施数据传输与远程控制应用，提升了该企业的安全生产数字化管理水平和应急事件处置能力。
关键词：北斗；石油石化；服务平台；安全管控；巡检；远程监测一、引言石油天然气等石油化工产品，从其生产到最终销售覆盖开采、运输、炼化、存储、销售等多个环节。
此外，由于石油、天然气资源本身易燃易爆的特性，相关企业一般都建设在远离城市的地区。
因此，石油石化行业的设备设施具有数量多、分布广、生产环境特殊的特点。
作为国民经济的命脉，国家对石油石化企业的安全生产高度重视，石油石化企业对于本身的生产安全也提出了越来越高的要求。
2020年7月31日，随着北斗三号全球卫星导航系统服务的正式开通，北斗系统提供的高精度定位导航、短报文、授时等功能被逐步应用于各行各业，石油石化企业也提出了应用北斗卫星导航系统，服务企业人员、车辆安全管控，生产设备定期巡检，偏远地区油气设施数据传输与远程控制等业务，提升企业的安全生产数字化管理水平和应急事件处置能力。
二、行业应用现状及需求分析1.应用现状目前，我国石油石化行业在信息化建设中对卫星导航技术已有应用，但大部分设备及软件系统都是基于GPS系统，通过结合地面移动通信网络，应用于人员、车辆定位，运输车辆导航，勘探测绘等场景，部分提升了相关企业的生产管理水平。
2.存在的问题虽然GPS系统在石油石化企业得到了应用，但仍存在以下问题：1）定位准确度低，与实际位置偏差大，严重时甚至出现过GPS数据严重失真、无法提供服务的问题。
基于北斗短报文的油气井场数据传输系统及应用
文 | 邓少飞 徐玉玲中国石化北斗运营服务中心基于北斗短报文的油气井场数据传输系统及应用摘要:无公网地区油气井场数据传输是关乎油气田安全生产的关键环节。
依托北斗三号卫星导航系统区域短报文通信（RSMC）服务，研究了基于北斗短报文的井场数据传输系统。
系统由终端供电系统、内置召唤命令的北斗数传终端、北斗数据传输系统组成。
通过在西北油田某油井的现场实验，证明了此系统的安全性、正确性和可靠性，为油气井在无公网环境的数据回传提供了切实可行的解决方案。
关键词：油气井场数据传输；北斗系统；区域短报文通信；IEC104协议一、引言在我国新疆的塔克拉玛干沙漠腹地有着丰富的油气储量，随着国家加大对西部油气田开发的力度，在油气开采过程中第一时间掌握井场数据资料对后续的工作开展起着至关重要的作用。
目前，油气田井场数据传输主要依靠光纤、宽带和4G 网络，成本高，布线时间长，覆盖范围有限。
在沙漠、戈壁等没有公共网络覆盖的区域，如何安全、高效地进行油气井场数据的传输成为油气田数字化建设的重要研究课题。
2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。
北斗卫星导航系统的区域短报文通信（RSMC）服务能力有了很大的提高。
在公共网络还未铺设进井场之前，利用北斗卫星导航系统的区域短报文通信服务进行井场数据传输是最安全、最高效的方式。
在西北油田开展了基于北斗短报文的油气井场数据传输系统的探索与应用，为油田增储上产提供强有力的技术支撑，对保障国家能源安全和时空信息安全具有重要意义。
二、区域短报文服务（RSMC）功能特点北斗系统具备导航定位和通信数传两大功能，提供七种服务。
具体包括：面向全球范围，提供定位导航授时（RNSS）、全球短报文通信（GSMC）和国际搜救（SAR）三种服务；在中国及周边地区，提供星基增强（SBAS）、地基增强（GAS）、精密单点定位（PPP）和区域短报文通信（RSMC）四种服务。
其中区域短报文服务（RSMC）通过上行L 频段和下行S 频段实现北斗终端和北斗卫星之间的信息传输。
自升式钻井平台导航系统设计
１２ 作 用 ．
海 上 石 油钻 井 平 台是 建 造 在 大海 之 中 的钢 结 构 物 体 。设置 导 航系 统 的 目的是 用 可视 和 音 响 信号 系 统保 证 平 台的 安 全 ，避 免 来往 航 行 及作 业 船 舶 的碰 撞 ，防
可 以选 择 用 投 光灯 替 代红 灯 。此 类 灯 具应 可 以 照亮 整
『Ｌ Ａ Ａ Ａ Ｎ ＶＧＵＤＥ在其 第三 章视 觉助 航标 志 中对 Ｉ
助 航灯 具 的 可 视距 离 、光 力 射程 、额定 光 力 射 程 、色
度 测量 、闪光 特 性 等等 做 了 更加 详 细 的 阐述 。平台 规 格 书 中一 般 对导航 灯 的要求 以 “ １ ０海里 ”代 替光 强值 ， 通 过 查询 额 定 光力 射 程换 算 表 可知 ，在黑 夜 假 定大 气 投 射 率 Ｔ ０７ ＝ ４，临界 照度 为 ０２ ｃｏｕ ｍｉ ｌｘ的情 况 下 ， ｒ １ ０海里 的光 力射程 对应 的正 是 １ ０ ｃ 。 ０ ｄ ４
２）导 航 灯 的 最 小 视 光 强 度 为 １４ ０ ｄ，射 出 光 ．０ ｃ 束 的垂 直 分布 应 保证 自平 台近 旁 至灯 光 的 最大 射 程 都
能看 见 。
１） 台水 平和 垂直 的 端点应 装设 红色 障碍 灯 ，其 平 设 置应符 合航 空条 件的 要求 ： ２）障碍灯 的 结构 应采 用防 水型灯 具 ，其灯 头应 具 有 防止灯 泡 自行松 脱的 结构 。 ｌ ＭＯ ＭＯＤ Ｕ ＣＯＤＥ第 １ ３章 中 关 于 直升 机 设 施 的要求 ： １） 合适 的位 置安 装最 小 视光 强度 为 １ ｃ 在 ｄ的全 ０ 方 向 红 色 警告 灯 ，为 直 升机 驾 驶 员提 供 视 觉信 息 ，提 醒对 直 升机 产 生 威胁 、接近 和 高 于直 升 机 着 陆 区域 以 及 邻 近 限制 障碍扇 形 边界 的物体 。此类 照 明必须 符 合 ： （ １）高 于 直 升 机 着 陆 区 域 １ ｍ 的 物 体 ，必 须 每 隔 ５
北斗导航在集装箱码头的应用设计方案汇总
北斗导航/GPS系统在集装箱码头的应用方案深圳市百科良辰科技有限公司2016年2月14日第一章北斗导航在集装箱起重机上的应用北斗导航，北斗全球卫星定位系统是由中国开发创建的全球卫星导航和定位系统。
北斗卫星导航系统，是中国自行研制的全球卫星导航系统。
2014年11月23日，北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分，取得面向海事应用的国际合法地位。
由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。
考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用的北斗定位精度只有十米量级。
离AGV定位的精度要求3cm-10cm仍相差甚远。
为提高定位精度，普遍采用差分定位技术（如DGPS、DGNSS），建立地面基准站(差分台)进行卫星观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。
接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。
利用差分定位技术，定位精度可提高到2cm级。
DGPS具有安装简便，应用于不同的港口几乎无需改动，且无需在港口内设置数千个路标等优点，是最适合港口AGV应用的导航系统。
GPS是由美国开发创建的全球卫星导航和定位系统。
GPS和北斗的中轨道运动卫星都是30颗，它们各在太空上织就了一张网，GPS网眼最密处是在美国上空，北斗二代网眼最密处在中国上空，为本土提供服务是第一要务，这个道理当然很好理解。
加拿大和墨西哥当然会选择GPS，而对于亚太国家来说，北斗却比GPS更有优势，所以，在中国境内，选择北斗卫星导航，能够获得更稳定和精读更高的坐标值。
基于北斗卫星导航系统的高精度监测在石化行业的应用
2024 年第 4 期 卫星应用 2 3
导航天地 ellite Navigation
和高精度事后解算信息输出。 事后高精度定位计算：读取观测值和广播星历，
进入事后高精度定位计算流程，启动事后高精度定 位，计算事后高精度终端位置。
事后高精度定位精度信息输出：完成事后高精 度定位计算，进入事后高精度定位精度信息编辑流 程，以内部标准格式编辑实时高精度定位结果。
北斗精准时空信息处理与服务系统由北斗数据 资源管理子系统、北斗精准时空信息处理子系统、 北斗精准时空综合信息管理与服务子系统、系统运 行控制与监控子系统四部分组成。
1）北斗数据资源管理子系统。具备数据资源 的多源化管理，预留充足的数据交互接口，保障数 据资源的交换与共享。接入基准站网数据和行业内 外共享的基准站数据，主要包括数据接入、数据预 处理、数据存储和数据分发。
高精度连续监测预警系统，主要实现各类高精 度监测数据展示，判据模型匹配、预警分析等，为 会商、研判提供告警、分析和决策支撑。高精度连 续预警系统采用分层架构进行设计，软件架构主要 包含 4 个模块：基础设施层、数据资源层、平台服 务层和应用层。高精度连续监测预警系统架构如图 2 所示。
图 2 高精度连续监测预警系统架构
动态观测：动态观测的时间频率通常较高，适 用于移动平台上的定位需求，如车辆导航、航空航 天、移动机器人等需要实时位置信息的场景。
周期性采集：数据采集的周期性可以根据具体 需求设定，可能是每天、每周或每月一次。适用于 周期性变化的监测需求，如环境监测、农业生产等。
连续监测：连续监测可能是持续不间断的数据 采集，频率取决于监测系统的设计和电池寿命。适 用于需要实时、连续监测的场景，如罐体、罩棚、 趸船等。
北斗卫星导航系统在撬装式加油装置上的应用
System)是我国着眼于国家安全和经济社会发展的 需 要 ，自 主 建 设 运 行 的 全 球 卫 星 导 航 系 统 ，可为全 球 用 户 提供全天候、全 天 时 、高精度的定位、导航和 授时服务的国家重要时空基础设施。北斗卫星导 航系统的定位原理是以卫星为参照物，基于三球交 汇原理，通过测量4 颗以上导航卫星与用户接收机 的距离，解算用户的三维位置坐标(见图1)。
系统，向全球提供服务。计 划 2 0 3 5 年 ，以北斗系 服 务 精 度 ；③ 创 新 融 合 了 导 航 与 通 信 功 能 ，具备
统为核心，建 设 完 善 更 加 泛 在 、更 加 融 合 、更加智 定 位 导 航 授 时 、星 基 增 强 、地 基 增 强 、精 密 单 点
能的国家综合定位导航授时体系。
信息技术
• 寒 明 远 邹 帅 耷 法 铭 等 • 北 斗 TI.星导航系统在橇装式加油奘詈丨- 的位用
统 ，向我 国 提 供 服 务 ;2 0 1 2 年 ，建成北斗二号系 区 性 能 优 势 更 为 明 显 ；② 提 供 多 个 频 点 的 导 航
统 ，向亚太地区提供服务;2 0 2 0 年,建成北斗三号 信 号 ，能 够 通 过 多 频 信 号 组 合 使 用 等 方 式 提 高
石油钻井平台北斗应用方案
爱分享〔初稿〕mama的爸爸一、工程概况〔一〕编写根据1. 工程概述本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场，提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网交融现场监测技术，着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的平安与现场指挥调度，综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。
2. 现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建立指导文件?中国第二代卫星导航系统重大专项施行方案?，中央军委、国务院，2021年11月?卫星导航应用产业“十一五〞投资指南?，工业和信息化部，2021年10月?2025年美国国家PNT构架体系开展目的及开展战略?〔2021年〕 ?关于促进卫星应用产业开展的假设干意见?〔发改高计〔2007〕3057号〕?国家中长期科学和技术开展规划纲要〔2006～2021〕?〔国发〔2005〕第044号〕〔二〕工程名称海上石油钻井平台北斗综合应用系统〔三〕建立目的与内容建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统，更好的让北斗效劳于石油行业，为“智慧油田〞打下坚实根底。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统〞，即在海上石油钻井平台总控平台的根底框架下，建立监测、指挥和船舶管理三个系统。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一局部，为智慧油田提供综合信息与手段支持。
二、工程建立的背景、必要性〔一〕工程建立的背景卫星导航系统是信息时代国家经济建立的重要支柱，是直接关系到国家平安和经济开展的核心技术与支撑系统，是全球竞争和大国利益的焦点之一。
以北斗卫星为主的卫星应用产业是战略性新兴产业，应用领域广阔，并推动传统行业的晋级改造、社会智能化程度的提升和政府智能化管理效劳程度的提升，不断催生新的产业形态，将对我国石油开采行业开展产生宏大的影响。
1.北斗卫星应用产业处于规模化突起的关键阶段“中国北斗卫星导航系统〞〔以下简称“北斗〞〕是国家十六个重大科技专项之一，按照“北斗〞三步走开展战略规划，覆盖亚太地区的“北斗〞区域卫星导航系统已经构成并初步形成稳定效劳才能。
北斗安装施工方案[1]
![北斗安装施工方案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d731cd9dcf84b9d528ea7afa.png)
北斗安装施工方案[1](总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除北斗安装施工方案1施工方案根据甲方需求特制订一下方案；2.1工期进度安排项目于合同签订生效之日开工，合同签订后个日历日内完成安装调试并达到正常使用。
在工程施工计划安排中确保关键工程提早开工，按时结束，在整体计划均匀的情况下，尽量提前工期。
2.2施工内容安装辆指定车辆的北斗车载前端设备，并调试为正常状态；2.3施工组织架构公司将由工程部经理担任本项目的总指挥，保证公司的人力、物力、财力等一切资源能够及时、充分的供应，满足本工程的需要。
该项目经理部的正、副经理、工程师均有项目经理或专业技术职称，并具有较丰富的工程项目施工经验，以及不同的专业背景，能够指挥、处理施工过程中包括技术在内各方面的问题；各岗位智能：项目经理代表公司法人对工程项目各项工作实施管理；确定管理组织机构的构成并配备人员，制定项目管理规章制度，明确部门和人员的职责，组织项目部开展工作；组织实施施工组织设计，完成制定的各项目标；积极处理好与项目所在地政府及周围单位和地方管理机构的关系。
制定项目技术管理制度，组织技术人员解决施工中出现的技术问题；组织技术骨干力量对本项目技术可能出现的问题进行科技攻关；领导工程检验、验收资料、技术调试工作。
项目工程师负责施工现场管理、协调，设备安装等工程技术工程师负责前端设备安装调试，由我公司经验丰富的工程师及安装技工组成。
2.4施工计划1、工期目标：整个工期计划在个日历日内完成。
2、人员配置：本次项目共投入组人力，每组人。
按照5辆车/天/组的目标进行施工；3、质量目标：确保工程质量优良，达到项目要求，一次性验收通过。
4、安全目标：杜绝一切人身、行车、设备责任事故，保证施工期内负伤率为零。
5、文明施工目标：科学管理、生产有序、团结协作、多方配合、保护车内环境及原有设施、整洁。
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石油钻井平台北斗应用方案文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]海上石油钻井平台北斗综合应用系统方案（初稿）1a一、项目概况（一）编写依据1. 项目概述本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场，提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网融合现场监测技术，着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的安全与现场指挥调度，综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。
2. 现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建设指导文件《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》，中央军委、国务院，2009年11月《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》，工业和信息化部，2008年10月《2025年美国国家PNT构架体系发展目标及发展战略》（2011年）《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》（发改高计〔2007〕3057号）《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》（国发〔2005〕第044号）（二）项目名称海上石油钻井平台北斗综合应用系统（三）建设目标与内容建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统，更好的让北斗服务于石油行业，为“智慧油田”打下坚实基础。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”，即在海上石油钻井平台总控平台的基础框架下，建设监测、指挥和船舶管理三个系统。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一部分，为智慧油田提供综合信息与手段支持。
二、项目建设的背景、必要性（一）项目建设的背景卫星导航系统是信息时代国家经济建设的重要支柱，是直接关系到国家安全和经济发展的核心技术与支撑系统，是全球竞争和大国利益的焦点之一。
以北斗卫星为主的卫星应用产业是战略性新兴产业，应用领域广阔，并推动传统行业的升级改造、社会智能化水平的提升和政府智能化管理服务水平的提升，不断催生新的产业形态，将对我国石油开采行业发展产生巨大的影响。
1.北斗卫星应用产业处于规模化突起的关键阶段“中国北斗卫星导航系统”（以下简称“北斗”）是国家十六个重大科技专项之一，按照“北斗”三步走发展战略规划，覆盖亚太地区的“北斗”区域卫星导航系统已经构成并初步形成稳定服务能力。
具备定位导航、通讯、授时三大功能，在交通运输、海洋渔业、气象、测绘、地质勘探、减灾救灾、国防等多个领域逐步应用。
近几年，如何改变中国卫星导航产业，尤其是大众产业过度依赖GPS 的局面，将北斗产业规模化延拓到民生领域和经济社会活动的方方面面，将是北斗产业发展面临的严峻挑战，也是北斗产业在中国逐步形成市场主导能力和规模化突起的战略时期。
2.“数字油田”的建设为北斗产业发展提供了战略平台数字油田是全面信息化的油田，即指以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化；从狭义角度看，数字油田是一个以数字地球为技术导向、以油田实体为对象、以地理空间坐标为依据、具有多分辨率、海量数据和多种数据融合、可用多媒体和虚拟技术进行多维表达、具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统。
数字油田不仅是技术目标，更是管理目标——油田总体发展战略的一部分。
（二）国家对北斗卫星产业建设的指导思想1. 做好顶层设计规划数据架构、技术架构、应用架构和标准体系架构，建设基于北斗的石油钻井平台应用系统，使其具有良好的应用可扩展性。
制定开放、通用的各信息源接口协议，制定软件二次开发规范，规范各种北斗用户终端的对外接口。
2.提高兼容性系统要兼容旧设备、旧系统，整合现有的船舶、终端资源和行业系统。
终端设备做到北斗/GPS相兼容，数据采集做到与各种格式的相互兼容，数据链路多网融合。
系统也要适应各职能部门的分层管理，对各职能部门的职责范围作最小的改动，便于推动系统应用。
（三）项目建设的必要性1. 国家安全战略需求北斗卫星定位系统对于国防和国家的信息安全角度来说，具有重大战略意义，是国外卫星定位系统所不可替代的。
尤其北斗系统所拥有全球其他国家导航系统不具备的双向通信能力。
在极端天气和地震等灾害中，北斗系统将比GPS等系统具有更大的优越性。
北斗卫星定位系统的建设和投入使用，担负起保障国家战略安全的角色和作用，打破了国外对关系到国家安全和经济命脉的卫星导航系统的垄断。
基于此，国家高度重视北斗卫星应用推广建设，不断加强大科技投入和资金投入，通过“重大专项”、“示范工程”等规划项目，引领国内科技力量加强攻关，并与各地方政府、各行业合作，共同推动北斗卫星产业的大规模市场应用。
2. 数字油田信息化发展的需要以卫星导航技术创新与应用为主要发展方向，是促进数字油田建设的极好抓手，在移动通讯、卫星通讯、物联网技术等支撑下，整合地理信息、基站信息、无人机信息、3G/4G网络信息、物联网等各类终端信息，信息融合、优化，形成天、空、地一体化的智能化信息管理与服务平台。
基于北斗的智能化信息平台的建立，将使智能化信息管理成为现实。
该综合应用系统以北斗卫星应用为切入点，从宏观的角度整合各种信息资源，并形成智能化、开放兼容的应用系统。
（1）实现“智慧油田”建设的现实战略需要随着全球信息技术的不断发展，企业必须不断提升信息化管理水平，从数字油田向智慧油田发展，是世界石油行业信息技术管理发展的必然趋势。
综上所述，北斗卫星综合应用系统以其开放、共享、兼容、智能的特点，在国内具有较强的前瞻性、实用性和先进性，是“数字油田”规划建设的重要内容，对实现“智慧油田”规划建设目标具有重要支撑意义。
（2）完善安全监管和应急处置建设的需要海上石油钻井平台北斗应用系统中的应急指挥系统、生产监测系统，为企业提供了信息化管理平台，使实现基于智能信息的现代化管理变成现实，对有效缩短应急反应时间、提高应急救援效率、提高各部门协同行动、提高海上作业及安全生产监管效果具有重要意义。
三、系统建设规划与方案（一）平台建设的总体方案1. 总体应用架构总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”，未来具有可扩展性。
平台是整个项目的核心，是三个系统的技术支撑，用一套标准作支撑。
应急指挥系统、现场监测系统和船舶管理系统组成在平台基础上的智能化、可扩展的位置服务网络。
其中应急指挥系统对海洋船舶、作业人员进行现场调度与指挥，现场监测系统对钻井平台各监测点目标进行不间断全天候监控，船舶管理系统提供集团所属船舶的综合管理。
系统利用北斗卫星导航系统提供的定位、授时、通信三大功能，综合集成互联网、云计算、移动通信网、AIS（船舶自动识别系统）、GIS （地理信息系统）、海事卫星通信系统、无人机和卫星遥感技术、RFID 技术、其他智能传感技术等，实现系统的高度集成。
综合平台具有强大功能，它是石油钻井平台北斗综合应用系统的核心，为分系统应用提供基础数据结构支撑和基础框架应用，功能如下：油井工况检测功能：采集油井生产参数，并实现人工/自动远程控制。
故障报警功能：停电、停机、回压异常、缺相及电流异常、抽油机抽空、曲柄销松脱等故障报警。
形变监测功能：实现对钻井平台整体的稳定性监测，对位移、倾斜角、压力、温度等监测项不间断采集数据，并依据设定阀值进行提前预警，防止倾覆等钻井平台的安全事故发生。
人员作业监测功能：通过北斗/GPS定位与辅助定位相结合的技术手段，实现钻井平台在外作业人员的定位与现场指挥。
数据通讯功能：油井采用远程数据采集控制器（RTU）与上位机进行数据通信；中控室采用无线宽带/光缆网络通讯方式实现联网。
生产管理及遥控指挥：自动记录巡井时间；与油田局域网数据共享；可以通过现有局域网络，在网上远端监控生产现场并进行指挥。
提升应急处理能力。
整合了自动监测、报警于一体的能力，实现了指挥通讯链路，可以大大提高应急处理能力。
网络查询功能：通过IE浏览器和视频软件，在网上可随时浏览各监控画面、实时生产数据、液量计量、工况诊断、优化设计等结果，查询生产报表及分析结果。
船舶管理功能：实现集团所辖船舶的有效管理、应急救援、信息服务、短报文通信能力。
2.平台总体数据架构基于北斗综合应用系统数据中心，对通过各种途径采集的数据进行分类管理，经过分析后进行应用。
（1）数据来源：数据从来源可以分为形变信息、工况信息、人员信息、船舶信息等。
从类别上可以分为基础信息、业务信息、管理信息三类。
其中基础信息是基础，业务信息是使用业务服务的人员对服务的请求，管理信息是基于系统的应用，包括监控、预警处理、决策分析等应用对数据的请求。
（2）数据整合：该层将从多种来源的数据进行整理，去除无用信息、清洗已有数据。
并对数据进行分类。
（3）数据分析：对数据根据应用需求进行数据融合、转换和挖掘，得到对不同应用的支撑数据。
（4）数据应用：根据应用需求，将应用分为终端应用服务、应急指挥服务、位置服务等。
3. 技术架构北斗综合应用系统技术架构分为五个层次、三个体系，五层分别为用户访问层、平台层、数据挖掘与分析层、数据共享与交换层和基础设施层，三个体系包括运营体系、安全体系和标准规范体系，另外，还包括管理制度和系统接口及管理。
平台由通信系统、管理系统及数据交换系统三部分组成，通信系统为后台服务设计，负责接收并处理终端上传的数据，并完成管理系统与终端之间的数据通信。
管理系统采用B/S架构，用户无需安装客户端软件，通过操作系统互联网浏览工具即可使用本系统。
数据交换系统采用Web Service设计满足Internet上统一、开放的标准。
数据分析与挖掘层提供平台的数据存储、数据访问和数据分析、挖掘，包括分布式文件系统、分布式计算架构、分布式数据仓库、分布式数据挖掘和搜索引擎等。
数据交换与共享层通过数据交换平台将不同标准和类型的数据转化为各部门可共享和交换的数据。
另外，数据层主要的目的是通过数据关联、数据挖掘、数据活化等技术解决数据割裂、无法共享等问题。
数据层包含各部门、各企业的数据中心以及为实现数据共享、数据活化等建立的动态数据中心。
基础设施层包括前端感知系统和基础设备。
前端感知系统具有超强的环境感知能力和智能性，通过北斗定位模块、RFID、传感器、物联网等技术实现范围内基础设施、环境、生产、安全等的监测和控制。
基础设备包括中心机房建设、服务器、数据库服务器、应用服务器等软硬件环境。
4. 标准体系北斗综合应用系统标准体系架构是标准体系表的结构性架构，主要是在对现有标准、正在制定的标准和行业内的标准需求等进行系统梳理与研究的基础上，确定分类依据，形成条理明确和层次清晰的标准架构。
拟制定的开发标准规范如下：《北斗综合应用系统分类编码协议》《北斗综合应用系统数据交换协议》《北斗综合应用系统软件接口规范》《北斗综合应用系统软件开发规范》《北斗综合应用系统标准化大纲》《北斗综合应用系统终端供电及接口规范》《北斗综合应用系统终端着色、标识要求》《北斗综合应用系统可靠性要求》《北斗综合应用系统终端维修性要求》《北斗综合应用系统数据中心建设规范》《北斗综合应用平系统软件升级及维护要求》（二）分系统建设内容1. 北斗监测系统（1）系统架构利用传感器、射频识别、无线传感器、RTU等设备进行自动采集、存储以及处理油气生产对象的生产数据和安全数据，并对现场生产环境相关信息进行自动采集，最后再将采集过来的所有信息传输实时数据库中，为石油成产提供各项监控，与此同时，通过ESP、控制阀等一些自动化控制设备，实现了石油生产过程自动化建设。