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北斗高精度位置服务及其在输电线路地灾预警体系中的应用

发布时间:2018-09-23 02:12:00 文章来源:工具之家    

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刘金长

高精度位置服务可以为企业及行业提供更好的定位和导航,涵盖应急通信业务、时空大数据挖掘与应用、电子及政务资源数据采集等。

现今位置服务与大家息息相关,但是当人们在享受导航服务时,会碰到导航偏差和没有信号的情况。这就说明现在的导航还有一定的缺陷。

国家电网针对位置服务在2017年8月成立了国网思极神往位置服务(北京)有限公司。因为国家电网从事电网开发具备一定的业务基础,而且在电网管理方面开发了地理信息的综合应用。

另外,我们的高精度位置服务的基础网络已经建成,在应用领域我们构建了电网时空大数据分析平台,可应用于整个电力应急通信系统,该通信系统包括卫星通信和光纤通信系统等。

在高精度的位置服务方面,我们建立了高精度的位置服务平台,另外时空大数据的挖掘应用服务于电子政务、数据采集、时空智能等。

目前,国家电网在全国26个省中,部署了输电线路和变电站,这些都为高精度位置服务打下了良好基础。另外,国家电网所有的输电线路都配备有光纤,同时分布到每一个变电站和大型的用电设备等。这些设备也为高精度服务提供了优越的基础设施。而且国家电网在地理信息应用方面的研究近20年,其地理信息服务已覆盖全国。

当前国家电网的时空大数据中心的三个数据设备分布在北京、西安、上海。而这些所有的基础设施构成国网的IT基础,称为国网云。

我国的北斗系统是除美国GPS以外,世界上运行很好的卫星导航系统。目前全世界卫星导航系统一共四个,美国GPS,中国北斗,俄罗斯格洛纳斯,欧盟伽利略。中国的北斗系统自2004年开始实验,在2009年发射二代卫星,其服务范围已覆盖整个亚太地区,在2017年11月北斗三代卫星发射升空,到2020年北斗将覆盖全球。而且中国的北斗导航与美国的GPS相比,在功能上具备一个优势,北斗自带通信功能,另外北斗的时钟精度高于GPS。

关于位置服务方面,我们要解决的主要问题就是空间信息、社会信息和信息查询,众所周知,所有的IT和信息,80%与位置相关,而所有的信息百分之百与时间相关,所以北斗的位置服务实际上是一个全时空的位置服务。

低精度的位置服务,可以满足日常生活要求,但是有一些行业应用,比如测绘、城市规划、高铁建设、无人驾驶等,低精度位置服务无法满足要求。为了建立高精度位置服务,北斗专门开发了新机增强系统,新机增强是通过卫星进行精度增强,而增强的精度误差可缩小到2~5米。

增强的精度还不能满足行业应用的需求,因此我们利用地面电力基础设施建设地面增强站,并建立北斗的高精度服务网,而这一做法可以使精度提高到分米、厘米甚至毫米。

高精度位置服务可以服务于儿童机构、智能驾驶、精准农业、野外作业和一些特定的运营管理等。精准农业在最近两年应用得十分广泛,包括自动播种、自动施肥、自动洒农药都运用高精度自动导航服务。

同时,国家电网建立了高精度位置服务体系,在变电站、通信、光纤等基础设施上加设北斗的电基增强系统,通过内部的光纤把信息传递到数据中心统一进行处理,并给用户发布高精度位置服务信息。同时利用北斗高精度位置服务网和统一的短报文通信网,以及关键的时间网以三网结合的方式,我们建立了北斗的高精度服务平台,而这三个网络的基础构建了大数据中心,使我们除服务电力行业之外,还可以为社会中需要高精度的行业提供行业级的服务。我们的服务主要分两种,行业级服务和大众服务。虽然两种服务所需的数据标准不同,但在数据安全、信息安全等所有数据管理方面,我们确保所有业务数据不会发生泄漏情况。

国网的基础设施所建立的高精度位置服务网的特点是安全、稳定、可靠、专业。目前,定位系统在现场施工、输电线路监测、地质灾害监测、电网智能巡检,无人机巡检、智能通信等方面已经得到了广泛应用。高精度位置服务通过卫星将信号发送到地面基站进行信号增强,再将增强的信号发送到数据中心进行处理,数据中心将处理后的信息返回到基站,最终达到检测效果。

在北斗平台中,不但可以对所有的数据进行处理,同时还可以对历史数据进行比较和分析。高精度位置服务除了服务于电网系统外,我们也在规划,打造行业级时空智能服务体系,并基于电网的基础设施结合北斗技术信息,搭建国家高精度北斗精准服务专网,同时利用专网安全、可靠、稳定,给各行业提供高精度位置服务。

除室外高精度位置服务外,当前我们也开发了室内精准位置导航,结合室内定位和三维信息的可视化,可以拓展到内外一体的高精度位置服务。国家电网为这一领域专门成立了电力工作委员会,通过委员会与各行业共同努力,一起打造高精度行业位置服务。(根据演講内容整理,未经本人审核)endprint

软件和集成电路 2018年1期

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