解析油田地面工程数据采集中基于GPRS的GPS RTK技术的应用

【摘 要】油田在生产过程中，需要埋设大量的油、水、气输送管线，这些管线长度比较长，各种相关资料比较少，管线的管理难度很大，采用GPS RTK技术进行管线管理，能对管线测量进行准确的定位，收集完善的管线信息，GPS RTK技术对油田地面工程数据采集有十分重要的作用。

【关键词】油田地面工程；数据采集；GPS RTK技术；应用

前言

在传统的油田管线定位、测量中，大多采用经纬仪加测距仪进行定位测量，在测量过程中，不仅需要使用各种仪器，还需要投入大量的人力，同时测量现场的干扰因素还比较多，对测量精度有很大的影响。采用GPS RTK技术进行数据采集，能有效的减少人力、物力的投入，提高数据采集的精准度，提高工作效率，GPS RTK技术对油田地面工程的数据采集有十分重要的意义。

1 GPS RTK技术的原理及特点

1.1 GPS RTK技术的原理

RTK技术是GPS测量技术的一个分支，是一种高效的定位测量技术。GPS RTK技术是利用两台及两台以上的GPS接收机一起接收卫星信号，并且将一台接收机当成基准站，将另一台接收机当成移动站，中心站根据基准站的准确坐标将基准站到卫星的距离改正数求出来，然后将改正数发送到移动站中，移动站可以根据改正数对定位结果进行改正，从而有效的提高定位的精度。GPS RTK技术的关键是快速完成初期模糊度数据链的结算，提高高波特率数据传输的抗干扰能力，保证数据的可靠性。

1.2 GPS RTK技术的特点

GPS RTK技术能减少传统测量方法的设站次数，在操作移动站时，只需要安排一个人就可以，极大的减少了投入的人力，同时还降低了工作人员的工作强度，提高了工作效率。GPS RTK技术的作业半径在5km，并且GPS RTK技术的平面精度和高程精度都能达到cm级，GPS RTK技术受天气、光度等因素的影响程度不大，只要满足数据链路通，就能进行GPS RTK定位测量。GPS RTK的操作比较简单，容易使用，在控制过程中，工作人员只需要控制软件系统就可以了，极大的减少了人为因素造成的精度误差。

2 GPS RTK技术的测量流程

2.1 基站

在进行GPS RTK测量前，首先要将基站的软件安装好，然后在基站软件的菜单中，将在终端设置的移动站数传模块信息设置在基站软件中，从而将这个模块信息当做接入移动站的标识。将移动站接入标识连接好后，要在基站软件中将串口参数、差分时间等系统参数设置好，在正式测量前，要将利用蓝牙将PDA和基站连接起来，从而对基站已知点的坐标及基站的测量模式进行设置。

2.2 流动站

在进行测量前，要开启进入移动站的系统，将PDA的电源打开，并在PDA菜单中进行GPS设置，然后根据测量地区的位置，进行七参数计算、设置。七参数设置完成后，获取基站和基站坐标之间的直接距离，然后对卫星和接收机连线与地平线的夹角进行设置，即设置移动站解算的卫星截止仰角，一般情况下，移动站差分模式设置在10°-15°。移动站解算的卫星截止仰角设置结束后，对测量参数、测量对象进行设定，测量参数可以分为定时测量和定距测量两种情况，在实际测量中，可以根据实际情况进行选择。系统参数设置完成后，要新建作业，并且对象的测量、线对象的测量、面对像的测量等信息进行设定，然后开始测量，测量结束后要将测量数据传送到计算上，进行后期处理，系统会根据测量的数据在显示器上形成相应的空间图形。

2.3 油田野外测量步骤

在进行野外油田测量时，要先测量油井，油井测量结束后，要对各个贯穿计量站的支线和集油干线进行测量，然后测量各个作业区的注水干线、注水支线，在测量过程中，如果集油干线和注水干线的走向并排在一起，则可以同时测量两条干线。干线测量结束后，对电力网和油区大路进行测量，当整个测量过程结束后，要对各个标准井号进行整理，并将采集的数据传输到中心站，进行数据处理。

3 应用实例

某采油厂采用GPS RTK技术对油、水、气管线、阀池等油田地面工程进行了测量，测量的基站设置在该地区某建筑楼的顶层。在测量过程中，采用1个基站、2个移动站的工作模式进行测量，每个移动站由2个人进行操作，其中一个人负责填写测量状况及属性，另一个人负责定位天线，为保证测量的精度，在正式测量前，要对已知点进行测量验证。测量结束后，利用USB数据线将PDA上记录的数据传送在计算机上，然后将测量数据导入数据库中，并生成空间图形。

为了确保测量的精度，该采油厂的工作人员在测量过程中，进行了深坑验证，验证过程中，总共对100个深坑点进行测量，其中包括拐弯点、交叉覆盖点等，测量结果显示为测量误差控制在cm级，最大测量误差为10cm，最小测量误差为1cm，平均测量误差为6cm。通过测量验证，发现GPS RTK技术的测量精度可以达到cm级，完全能满足油田地面工程测量要求。

4 总结

GPS RTK技术比传统的经纬仪加测距仪操作简单，投入的人力、物力也比传统的测量方式少，并且GPS RTK技术能有效的提高定位测量的精度，减轻工作人员的工作强度，提高工作人员的工作效率，在进行油田地面工程测量时，要根据实际情况，选择合适的基站及测量模式，从而保证测量数据的精确度，合理的应用GPS RTK技术，能有效的促进数字化油田的建设，促进油田的现代化发展。

【参考文献】

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【作者简介】

白远瞩，陕西西安临潼区人，本科，研究方向：测绘 制图。