北斗短报文通信在油气区的应用与研究

2019年6月第22卷第11期中国管理信息化悦hinaManagementInformationizationJun.袁2019Vol援22袁No援11北斗短报文通信在油气区的应用与研究于垒袁苏莹袁陈悦袁张增恺袁杨文波渊长庆油田通信处袁西安710018冤摘［］北斗卫星导航系统是我国自主建设尧独立运行尧集导航定位尧授时尧用户监测尧短报文通信于一体的导航系统遥短要报文通信是北斗系统特有的一个功能袁其不受地形条件和环境气候等影响袁可用于解决偏远地区数据实时通信问题遥文章通过对北斗短报文通信技术原理和相关规范的了解袁研究北斗短报文通信技术作为通信信息发布的载体尧探索北斗短报文在油气区应用方式尧组网方法尧部署模式袁提出一种不受地域和时间限制袁解决当前偏远地区尧野外作业尧管线巡检以及发生灾情后应急通信和应急抢险存在盲点的对策遥［关键词］北斗卫星导航曰北斗短报文曰应急通信doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2019.11.072］TP311［］A［中图分类号文献标识码［文章编号］1673-0194渊2019冤11-0168-02员引言猿长庆油田横跨陕甘宁蒙四省袁地域分布较广泛袁生产一线远离城市袁油气区地处沙漠尧野外以及山区袁移动通信无法完全覆盖袁有较多通信盲点袁无法实现即时定位发布文字信息等通信手段遥油气区发生灾情或移动通信网络中断尧电力中断以及移动通信无法覆盖的情况下需要应急通信保障袁如何使用北斗短报文进行通信袁定位信息和遥感信息等以达到应急抢险的目的是本文探讨的主要问题遥圆北斗短报文简单来说袁北斗短报文其实可以看作是现在人们平时用的猿援员研究路线北斗短报文在油气区的应用探索第一步袁探索油田应用北斗短报文通信技术的应用场景袁分析油气区生产环境及展开北斗短报文通信应用研究的条件曰第二步袁通过对北斗短报文通信技术原理和相关规范的了解袁研究北斗短报文通信技术作为通信信息发布的载体袁探索北斗短报文在油气区应用方式尧组网方法尧部署模式曰第三步袁基于合规安全尧稳定高效尧扩展良好以及业务应用便捷等方面袁进行北斗应急指挥平台及北斗指挥机在油田的部署方式研究遥第四步袁搭建北斗应急指挥平台曰第五步袁探索北斗短报文与通信处短信平台对接实现与运营商网络互通曰第六步袁北斗终端设备在油气区重点场站的部署尧管理方式遥源源援员设计原则北斗应急指挥系统野短信息冶遥短报文可以发布员源园个字的信息袁既能够定位袁又能显示发布者的位置遥北斗的双向通信功能双向通信就是指用户与用户尧用户与中心控制系统间可实现双向简短数字报文通信袁GPS是只有单向的袁所以说这是北斗的优势遥另外袁在海洋尧沙漠和野外这些没有通信和网络的地方袁安装了北斗系统终端的用户袁可以定位自己的位置袁并能够向外界发布文字信息遥圆援员北斗短报文通信功能的产生对于北斗短报文功能的由来袁主要是因为北斗一代的两颗能袁统筹规划北斗的接入及管理袁统筹规划北斗指挥专网的数据通信及全网络同步授时等工作遥渊员冤统筹规划原则遥统筹规划北斗位置接入尧分发尧查询等功渊圆冤符合国家建设标准原则遥系统平台尧有辕无源终端等建设渊猿冤满足前瞻性和可扩展性遥系统建设需要兼顾现有业务需静止轨道的卫星袁可以与国际通信卫星一样完成通信任务袁于是既能定位又能通信变成了特点遥但是北斗的主要任务是定位导航袁通信的信道资源就很少袁它无法完成实时的话音通信袁只能完成数据量较少的短信功能遥圆援圆北斗短报文通信原理渊员冤短报文发送方首先将包含接收方陨阅号和通讯内容的通渊圆冤地面中心站接收到通讯申请信号后袁经脱密和再加密后渊猿冤接收方用户机接收出站信号袁解调解密出站电文袁完成必须符合交通部尧公安部的有关建设标准遥求袁并具有一定的前瞻性和可扩展性袁充分考虑到未来的发展变化袁保证建设的系统具有很好的弹性袁能够满足不同层面再开发和接入的要求遥源援圆系统配置讯申请信号加密后通过卫星转发入站遥系统的核心和整体支撑袁支持北斗二号砸阅杂杂的杂尧蕴频点和砸晕杂杂的月员辕蕴员频点袁实现双向定位尧短报文通信袁并可以监视下属基本型用户的定位和通信信息袁利用通播功能实现对下属用户的指挥控制等遥渊员冤北斗指挥机遥斗指挥型用户机渊简称北斗指挥机冤是整个加入持续广播的出站广播电文中袁经卫星广播给用户遥一次通讯遥与定位功能相似袁短报文通讯的传输时延约园援缘秒袁通讯的最高频度也是员秒员次遥［收稿日期］2019-01-10斗砸阅杂杂尧北斗砸晕杂杂尧郧孕杂尧郧陨杂尧郧孕砸杂尧安卓操作平台和源郧全网渊圆冤单兵北斗一体化终端遥单兵北斗一体化终端是一款集北168/CHINAMANAGEMENTINFORMATIONIZATION信息技术与应用于一体的手持式智能移动终端袁具备北斗卫星导航系统和全球卫星定位系统的单系统及双系统的组合定位功能曰具有北斗短报文的收发功能并能够实现应急通信保障曰支持北斗导航尧北斗授时尧北斗语音消息尧移动语音通讯和数据通信尧电子罗盘定向等功能遥渊猿冤北斗一体机遥北斗一体机是针对远程固定地点数据采图片传输遥渊源冤各级指挥中心可以管理相应权限的北斗移动终端袁查看渊缘冤北斗移动终端可以与普通手机进行短信互通尧语音对讲渊远冤北斗移动终端可以实现即时通讯功能遥渊苑冤在孕悦端尧智能手机和孕粤阅上安装软件可以与北斗移动渊愿冤查询统计遥空间查询院选择业务对象类型袁在地图上绘制移动终端位置袁群发广播通知遥和图片传输遥集尧信息发送的自动传输领域设计的一款北斗用户机产品袁预留标准砸杂圆猿圆辕源愿缘串行数据接口袁可兼容多种数据采集设备渊源冤北斗蓝牙终端遥北斗蓝牙终端北斗砸阅杂杂功能袁内置天终端间进行短信互通尧语音对讲和图片传输遥线及蓝牙的终端设备遥终端可以通过蓝牙与手机尧PAD尧电脑等设备连接袁配合外设粤孕孕软件实现北斗通信尧定位的功能遥同时终端内置紧急救援的功能袁通过一键杂韵杂袁基于北斗实现紧急定位报警的功能遥渊缘冤北斗指挥平台遥北斗应急指挥平台基于云架构袁在长庆图形区域渊画圆尧框尧扇形尧任意多边形尧缓冲区冤进行查询辕统计曰属性查询院设置任何属性条件组合袁以某一地图对象为范围进行查询辕统计袁支持点和线对象的缓冲区查询辕统计遥渊怨冤系统接口遥系统具备与中心式北斗指挥机尧普通式北斗指挥机尧车载式北斗用户机相互通信的接口袁同时系统具备调用外部系统提供的宰藻遭杂藻则增蚤糟藻接口的功能遥内部接口院系统内部各模块之间的接口袁如图形标绘模块与移动监控模块的接口等遥用户接口院按标准的宰蚤灶凿燥憎泽应用软件用户界面的规范来设计袁提供图形化的用户界面袁便于用户使用遥硬件接口院可通过砸杂原圆猿圆串口或网络接口与北斗用户机相油田通信处企业云端部署业务服务器遥系统具备分布式部署机模扩大和功能扩展遥搭载在由指挥中心以及各种北斗导航定位终端组成卫星导制和负载均衡能力袁具有优秀的可伸缩和容错能力袁便于系统规航定位指挥体系基础之上遥配置长庆油田短信网关互联袁使得系统即可以在应急时使用北斗卫星通信功能袁平时可以接收手机通过公共网络信息袁系统可以实现接收到的应急信息袁根据不同等级把信息通过公共网络各级指挥和管理者遥系统集成了郧陨杂地理信息系统尧北斗导航定位系统尧指挥通信等系列接口袁建立基于北斗卫星的指挥网络关系袁使应急指挥的方便性尧可靠性得到提升遥技术体系分为四层院应用层尧服务层渊数据库冤尧接入层和接入终端层遥系统主要采用文本语音压缩等通信技术尧卫星通信技术尧网络通信技术尧多线程通信技术尧数据库管理技术及动态缓存技术等关键技术遥源援猿系统功能基于北斗导航的北斗应急指挥系统以北斗卫星作为通信中连遥支持北斗中心式指挥机尧北斗普通指挥机尧北斗车载用户机等类型遥软件接口院可与车载式指挥软件相连袁实现指挥通信车的导航定位尧通信和授时袁以及友邻位置信息监控等功能遥缘总结与展望本文通过对北斗短报文技术原理的剖析袁对长庆油田生产环境的现状分析袁提出了北斗短报文通信技术作为通信信息发布的载体袁实现不受地域和时间限制袁解决当前偏远地区尧野外作业尧管线巡检以及发生灾情后应急通信和应急抢险存在盲点的对策遥北斗短报文的作用在非常的显著和重要遥比如在普通移动通讯信号不能覆盖的情况下渊地质灾害过后通讯基站遭到破坏或者野外无人区等没有移动信号覆盖的地区冤袁装有北斗短报文模块的北斗终端就可以通过短报文进行紧急通讯遥具有北斗短报文模块的终端设备袁还可以在远程语音指挥调度尧管线巡检尧单兵对讲尧抗险救灾尧保密通信尧野外作业尧野外探险等中使用袁可以也可应用于有线和无线保密呼叫遥作为油田应急通信袁具有广阔的应用前景遥主要参考文献咱员暂杨元喜.北斗卫星导航系统的进展尧贡献与挑战咱允暂.测绘学报袁圆园员园袁咱圆暂谷军霞袁王春芳袁宋之光.北斗短报文通信信道性能测试与统计分析咱猿暂于龙洋袁王鑫袁李署坚袁等.基于北斗短报文的定位数据压缩和可靠传输咱允暂.电子技术应用袁圆园员圆袁猿愿渊员员冤院员园愿原员员员援咱允暂.气象科技袁圆园员缘袁源猿渊猿冤院源缘愿原源远猿援猿怨渊员冤院员原远援继袁形成星型拓扑结构袁卫星导航定位系统的互联互通遥系统重点体现北斗卫星通信尧北斗卫星导航定位的应用曰针对实际应用需要袁基于空间地理信息平台袁运用先进的北斗导航技术袁集成了图形标绘尧灾情展示尧定位导航尧移动监控尧文电传输等功能的一体化指挥系统平台遥采用开放平台架构曰系统部署在员~圆台电脑中袁在网络流量控制上尽量降低网络资源占用曰终端用户界面应通俗易懂袁可操作性强袁简洁尧直观尧有利于简化操作袁并提高工作效率袁具有相应的容错机制曰具备安全检查功能袁保证数据的完整性和保密性袁设备连接的完好性遥渊员冤全天候全地域通信遥在北斗卫星覆盖区域内可以全天候渊圆冤北斗移动终端间收发位置信息尧文本消息袁在配置多张渊猿冤北斗移动终端向各级指挥中心可以单次或连续上报位使用北斗移动终端进行导航尧收发位置信息尧文本消息袁在配置多张北斗卡时可进行语音消息和图片传输遥北斗卡时可进行语音消息和图片传输遥置信息袁收发文本消息袁在配置多张北斗卡时可进行语音对讲和CHINAMANAGEMENTINFORMATIONIZATION/169