北斗定位技术在管道地质灾害监测与预警中的应用
发布时间：2021-11-20 14:26
利用北斗定位技术实现油气管道沿线地质灾害的监测与预警,以期减少地质灾害对油气管道造成的威胁与破坏。以华中成品油管道江西处、抚州处、湖南处的成品油管道区段为研究区,利用国产高分遥感影像对地质灾害风险点进行高精度自动识别,并辅以人工目视解译方法进行纠正,将识别结果作为现场调查的基础资料。基于北斗定位技术设计了微位移监测装置,结合高精度定位数据处理技术方法,对地质灾害风险点的坡体位移进行实时监测。结合研究区前期有效降雨量与预报降雨量建立了地质灾害预警模型,通过手机预警APP按输油处、输油站分级分权限推送红、橙、黄、蓝4个等级的预警信息。研究结果可为油气管道地质灾害实时监测与预警的智能化应用提供参考。（图5,表2,参29）
【文章来源】：油气储运. 2020,39(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
地质灾害预警区段30 km范围内雨量站位置信息图
北斗微位移监测装置由北斗天线、北斗接收机、避雷系统及供电系统组成。其设计具有以下特点：(1)为了减小北斗天线对测量误差的影响，将其设计为全频段扼流圈天线，采用多馈点设计，相位中心的稳定性可以达到1 mm以内，具备卓越的抗多路径干扰能力；(2)北斗接收机选择高精度差分型测量型接收机；(3)天线的天线端与接收机端采用专用的北斗天馈线防雷器；(4)供电系统采用蓄电池结合光伏板进行供电，当光能充足时使用光伏板进行供电并对蓄电池进行充电，当夜间或天气恶劣时使用蓄电池供电。鉴于北斗监测装置的工作环境多为相对恶劣的野外自然环境，其电源系统与接收机工作稳定性尤为重要，因此，设计了一套远程装置自检测模块，其能够实时监控供电系统的电源、电压及电流等参数的变化情况（图2）。北斗微位移监测装置在有4G/5G信号的地方，通过4G/5G进行数据传输；否则，通过北斗短报文进行数据传输。
(1）赣州站JG7410点。该监测点的管道西侧为不稳定斜坡，坡长30 m，坡高20 m，坡度30°；坡顶下方5 m以下植被较好，坡体目前采取沙袋+松树桩的临时防护措施（图3）；地表为黄色砂土，较松散，下部基岩为粉砂岩，岩层产状为倾向70°、倾角5°；防护措施在雨水的冲刷下基本失去作用，坡体在雨水的冲刷下极易发生滑坡，对管道的威胁较大；管道东侧为人工切坡形成的小斜坡，坡高3 m，坡度70°，坡底为排水沟，顶宽0.3 m，底宽0.2 m，深度0.3 m。根据现场踏勘情况，在管道西侧的斜坡处布置一套北斗微位移监测装置，对坡体地表三维位移进行实时监测。(2）湘潭站262点。该监测点的地层以全风化砂岩为主，地表为红褐色粉质黏土，土体内夹有碎石；坡体是由北侧农户对房后山坡进行清理削坡，并将土体堆积在山坡坡面形成（图4）；坡长28 m，坡高10 m，坡度30°，坡向80°；坡顶为人工切坡形成的道路，有较大冲沟，深度达0.3 m；坡底东侧4.4 m处为水塘，边坡已有土体滑入水塘中；坡体已发生局部滑坡，坡面上多处冲沟，无植被，坡脚处土体堆积，对管道威胁较大。根据现场踏勘情况，在此坡体处布置一套北斗微位移监测装置，对坡体地表三维位移进行实时监测。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RS和GIS的浙江省矿山地质环境遥感监测[J]. 汪洁,殷亚秋,于航,蒋存浩,万语. 国土资源遥感. 2020(01)
[2]基于高分辨率遥感影像的滑坡活动特征及稳定性分析——以东苗家滑坡为例[J]. 贾伟洁,王治华. 国土资源遥感. 2019(04)
[3]基于北斗与InSAR的地质灾害监测关键问题探讨[J]. 刘立,李长安,高俊华,余德清,夏乐. 地质科技情报. 2019(06)
[4]基于北斗系统输电线路地质灾害监测预警系统建设及应用[J]. 张孜豪,汪玉成,徐伟军,陆岫昶,严世鑫. 价值工程. 2019(22)
[5]遥感技术在既有铁路地灾防治中应用方法研究[J]. 刘桂卫,王长进,李国和,高文峰,张志刚. 铁道工程学报. 2019(06)
[6]中缅油气管道沿线地质灾害分析与防治[J]. 郭守德,王强,林影,姜昌亮,王珀,蔡俊年. 油气储运. 2019(09)
[7]基于GIS的兰成原油管道地质灾害风险评价[J]. 冼国栋,刘奎荣,吴森,谭超. 油气储运. 2019(04)
[8]地灾监测的大数据信息平台研究及应用[J]. 何伟,张伦宁,贺成成,梁霄,宋连凯. 测绘通报. 2019(01)
[9]基于卫星遥感的管道地质灾害识别与监测技术现状[J]. 白路遥,施宁,伞博泓,李亮亮,马云宾,时建辰,蔡永军. 油气储运. 2019(04)
[10]基于当日临界雨量的国家级地质灾害风险预警方法[J]. 李宇梅,狄靖月,许凤雯,张国平,王志. 气象科技进展. 2018(03)
硕士论文
[1]基于高分二号卫星影像的东川区泥石流信息提取方法研究[D]. 庄亚飞.昆明理工大学 2019
[2]岩质边坡稳定性远程在线监测预警系统及预警阈值研究[D]. 李博.青岛理工大学 2016
[3]油气管道滑坡监测预警技术研究[D]. 郑娟.天津大学 2013
本文编号：3507517
【文章来源】：油气储运. 2020,39(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
地质灾害预警区段30 km范围内雨量站位置信息图
北斗微位移监测装置由北斗天线、北斗接收机、避雷系统及供电系统组成。其设计具有以下特点：(1)为了减小北斗天线对测量误差的影响，将其设计为全频段扼流圈天线，采用多馈点设计，相位中心的稳定性可以达到1 mm以内，具备卓越的抗多路径干扰能力；(2)北斗接收机选择高精度差分型测量型接收机；(3)天线的天线端与接收机端采用专用的北斗天馈线防雷器；(4)供电系统采用蓄电池结合光伏板进行供电，当光能充足时使用光伏板进行供电并对蓄电池进行充电，当夜间或天气恶劣时使用蓄电池供电。鉴于北斗监测装置的工作环境多为相对恶劣的野外自然环境，其电源系统与接收机工作稳定性尤为重要，因此，设计了一套远程装置自检测模块，其能够实时监控供电系统的电源、电压及电流等参数的变化情况（图2）。北斗微位移监测装置在有4G/5G信号的地方，通过4G/5G进行数据传输；否则，通过北斗短报文进行数据传输。
(1）赣州站JG7410点。该监测点的管道西侧为不稳定斜坡，坡长30 m，坡高20 m，坡度30°；坡顶下方5 m以下植被较好，坡体目前采取沙袋+松树桩的临时防护措施（图3）；地表为黄色砂土，较松散，下部基岩为粉砂岩，岩层产状为倾向70°、倾角5°；防护措施在雨水的冲刷下基本失去作用，坡体在雨水的冲刷下极易发生滑坡，对管道的威胁较大；管道东侧为人工切坡形成的小斜坡，坡高3 m，坡度70°，坡底为排水沟，顶宽0.3 m，底宽0.2 m，深度0.3 m。根据现场踏勘情况，在管道西侧的斜坡处布置一套北斗微位移监测装置，对坡体地表三维位移进行实时监测。(2）湘潭站262点。该监测点的地层以全风化砂岩为主，地表为红褐色粉质黏土，土体内夹有碎石；坡体是由北侧农户对房后山坡进行清理削坡，并将土体堆积在山坡坡面形成（图4）；坡长28 m，坡高10 m，坡度30°，坡向80°；坡顶为人工切坡形成的道路，有较大冲沟，深度达0.3 m；坡底东侧4.4 m处为水塘，边坡已有土体滑入水塘中；坡体已发生局部滑坡，坡面上多处冲沟，无植被，坡脚处土体堆积，对管道威胁较大。根据现场踏勘情况，在此坡体处布置一套北斗微位移监测装置，对坡体地表三维位移进行实时监测。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RS和GIS的浙江省矿山地质环境遥感监测[J]. 汪洁,殷亚秋,于航,蒋存浩,万语. 国土资源遥感. 2020(01)
[2]基于高分辨率遥感影像的滑坡活动特征及稳定性分析——以东苗家滑坡为例[J]. 贾伟洁,王治华. 国土资源遥感. 2019(04)
[3]基于北斗与InSAR的地质灾害监测关键问题探讨[J]. 刘立,李长安,高俊华,余德清,夏乐. 地质科技情报. 2019(06)
[4]基于北斗系统输电线路地质灾害监测预警系统建设及应用[J]. 张孜豪,汪玉成,徐伟军,陆岫昶,严世鑫. 价值工程. 2019(22)
[5]遥感技术在既有铁路地灾防治中应用方法研究[J]. 刘桂卫,王长进,李国和,高文峰,张志刚. 铁道工程学报. 2019(06)
[6]中缅油气管道沿线地质灾害分析与防治[J]. 郭守德,王强,林影,姜昌亮,王珀,蔡俊年. 油气储运. 2019(09)
[7]基于GIS的兰成原油管道地质灾害风险评价[J]. 冼国栋,刘奎荣,吴森,谭超. 油气储运. 2019(04)
[8]地灾监测的大数据信息平台研究及应用[J]. 何伟,张伦宁,贺成成,梁霄,宋连凯. 测绘通报. 2019(01)
[9]基于卫星遥感的管道地质灾害识别与监测技术现状[J]. 白路遥,施宁,伞博泓,李亮亮,马云宾,时建辰,蔡永军. 油气储运. 2019(04)
[10]基于当日临界雨量的国家级地质灾害风险预警方法[J]. 李宇梅,狄靖月,许凤雯,张国平,王志. 气象科技进展. 2018(03)
硕士论文
[1]基于高分二号卫星影像的东川区泥石流信息提取方法研究[D]. 庄亚飞.昆明理工大学 2019
[2]岩质边坡稳定性远程在线监测预警系统及预警阈值研究[D]. 李博.青岛理工大学 2016
[3]油气管道滑坡监测预警技术研究[D]. 郑娟.天津大学 2013
本文编号：3507517
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