摘要：为更科学更合理的管理油田特种车辆，本文研究了油田特种车辆管理中GPS系统的应用，具体介绍了GPS系统的概念，组成，应用网络结构及主要功能，分析了GPS系统在油田特种车辆监控管理中的具体应用，并提出了应用GPS系统来精确管理油田特种车辆油耗的策略，以期借助GPS系统能更好的管理油田特种车辆，更好的保障油田特种车辆的安全经济运行。
关键词：特种车辆；GPS系统；组成；监控管理；油耗管理
前言
为了实现应对特种车辆经济安全的运行，所以全球卫星定位系统（GPS）能够扮演着不可替代的角色。通过车辆上的GPS接收系统可以实时接收车辆的各种信息，如准确的三维位置信息和实时三维速度信息，尤其是对特种车辆的燃油量可以做到单台实时监控。车载的GPS接收系统的定位导航服务能够克服空间与时间的限制，覆盖范围高，应用广泛，自动化高，能够随时随地提供精准的特种车辆的数据信息，且没有经济支出。由此得出，在油田企业中GPS定位导航能够更加经济合理的管理特种车辆，GPS发挥着举足轻重的作用。
1GPS系统概述
1.1GPS系统的概念
GPS是一种以卫星为基础的具有高精度、高灵活性，能够在陆地，海洋，天空提供准确三维定时定位，三维测速等服务。且具有覆盖范围广，自动化高等系统优势。
1.2GPS系统的组成
GPS系统由三大重要的系统组成，如空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。空间卫星系统由试验卫星和工作卫星构成。工作卫星均匀分布在地球6个轨道平面上，每轨道面四颗轨道倾角为55度。卫星在原子钟的控制下自动生成测距码和载波，并转换后发给用户。卫星分布的范围使得在全球任何的地方任何的时间都可以观测到四颗以上的卫星，具有提供在时间上连续的全球导航能力。地面监控系统由均匀分布在世界各地的5个地面监测站组成，按功能分为监测站主控站，注入站。监测站主要是需要完成信号的连续观测，用双频GPS接收机测量伪距和伪距单点定位，收集处理气象资料，并将采集到的资料输送给地面的主控站。主控站协助管理地面的监控系统，负责将观察到的资料分析处理，推算卫星的运动轨迹和大气修正参数等。按时精准的计算出卫星的导航电文按特定的传送途径传送给GPS用户系统；另外，主控站还可以及时控制和调整偏离轨道的卫星，使之沿着正确的轨道运行，能够恢复正常的工作状态，还何以合理安排其他卫星，替换已经不能正常工作的卫星，确保GPS工作的全方位，全时性。注入站通过直径3.6m的天线注入相对应的卫星，其实主要凭借无线电传感技术以及计算机网络技术来支撑GPS各项工作的运行。车辆终端接收设备的OEM板随时随地接收GPS定位系统传送来的信息，并通过数据的处理分析来计算出车辆的具体位置信息，以及速度方向信息，随时监控车辆的运行状态，确保安全运行。
1.3GPS系统应用网络结构
GPS系统实现对特种作业车辆的三维监控，全方位管理，需要多方面的共同合作，如APN专线由通讯公司提供，利用C/S方法构建管理网络系统；并且监控软件终端需要应用指控中心的电子地图以及全方位监控系统，跟踪系统等软件，由此获得特种作业车辆的各种状态信息，实现全方位，全过程的实时监控管理。其应用功能由三个重要的部分构成，车载无线数据终端、调度中心和GPRS通信网络系统。
1.4GPS应用系统功能
（1）特种车辆使用无线数据的功能：①接收GPS传送信号进行位置确定的高度自动化，并将处理得到的信息通过GPRS输送给地面指控中心；②使用者与地面指控中心的即时通话，信息交换的功能；③使用终端的遇到紧急情况报警处理的功能；④接收地面指控中心的指令和远程控制的操作，并在指控中心的大屏上显示出。⑤车辆状态的实时监控，对不正常操作的报警提示。（2）指挥中心的功能：①对每台特种车辆的终端软件与硬件设备进行初始化，以及对各种设备进行检测；②与特种车辆的相关系统进行通话;③接收报警信息；④对特种车辆进行实时连续监控；⑤向车辆发出各种调度指令和报警信息；⑥选择最佳行驶路线；⑦查询历史行驶路线。（3）GPRS主要功能：在单独的每台车辆的GPS应用系统与地面指控中心进行相互的数据交换，确保每台特种作业车辆发出的GPS信号稳定传送到地面指控中心。特种作业车辆都含有GPRS通信系统，它将特种车辆的状态数据传输到库监控中心，进行远程指挥。当无线通信模块访问GPRS网络时，再把GPS接收的状态数据发送到指挥中心，从而提供原始数据的支持。
2油田特种车辆监控管理
由于油田特种车辆的作业环境较为复杂，一般在较为偏远的地方工作，路程较长且路况较为恶劣。因此对油田的特种车辆的监督管理是不可忽视的，这直接关系到企业的安全生产和工作效率车。所以，使用GPS卫星导航系统的特点可以实现对油田特种车辆的安全合理有效地监控与管理，也能够确保油田企业的安全生产和高效率运作。
2.1特种设备运输的跟踪、监控
油田企业的开采与勘探工作需要一些特定设备，但是因为体积比较庞大，重量也比较大，还要确保万无一失的运送到工作现场，这就造成了运输较为困难。所以，不仅需要克服路程较远，路面情况较为复杂的客观难题，还要确保在规定时间内运送至规定的地点。因此，对特种设备的全方位跟踪管理，确保车辆的行驶路线和安全情况是十分必需的。现实工作中通过对地面指控中心的电子地图的观察可以实时掌握特种车辆的位置信息，安全信息以及实时车速，并能够随着监控车辆的移动而随时在电子地图的大屏幕上更新数据，更为高效的是可以在一个屏幕上实现多个特种车辆的监控跟踪或者是多个屏幕多个车辆同时跟踪观察，确保特种运输车辆的安全与特种设备的万无一失，这些信息数据的应用正是需要GPS系统与通信系统的采集。通过对GPS系统的合理有效地利用，可以满足运输特种设备的各项要求，确保运输的安全与工作的效率，同时可以更经济的规划运输路线，减少运输支出，所以说在特种设备的运输中，GPS发挥了不可替代的作用。
2.2危险品运输的跟踪、监控
油田企业的运输工作大多是非常危险的，主要运输的是石油，天然气等具有易燃易爆特点的东西，它不仅仅需要驾驶员的较高驾车技术，车辆的较高质量要求外，还要求对运输产品的随时随地的监控，以防发生危险，造成人员伤亡以及损坏公共财产，造成不必要的损失。通过对GPS系统的充分利用，可以将运输中存在的风险降到最低。更好地帮助企业对危险品运输车辆，运输人员以及危险品的科学合理有效的管理。若发生安全事件可以更加快速有效地定位到事故现场，帮助相关人员处理险情，将人员伤害以及财产损失降到最低。企业应用GPS系统可以极大地提高了危险品运输的各项管理水平，确保了人员的安全，避免了严重的经济损失。
2.3特种车辆野外现场作业的跟踪、监控
油田现场的作业车辆主要分为两大系统：井下作业与测井系统，这是油田作业车辆的不可替代的装备，主要的代表有液压运输车，测井井架车，火工器材运输车，危险品运输车等，这些车辆都是庞然大物，车身特别长，高度尤其高，宽度特别宽且都是超强载重。因为油田的现场工作较为复杂且工作量大，环境非常恶劣，加上车辆的行驶路程较长且路面较复杂等，这些复杂的困难都让现场特殊作业的车辆更加容易出现故障以及交通事故。在野外现场工作应用GPS系统的定位监控可以对特种作业车辆进行全方位实时监控，跟踪，掌握车辆的各种安全问题以及作业情况，进行科学合理的安排，根据监测的情况及时作出合理的应对策略，提高现场工作的安全性以及工作效率。
3油田特种车辆精确油耗管理
如何降低油耗缩减成本是油田作业车辆的关键性问题，所以充分利用GPS监控系统，实时掌握特种车辆的油耗情况，获得油耗的精准数据，可以有效地控制油耗量，降低成本。在对GPS监控特种车辆普通应用的基础上，开发更加智能化的应用系统，能够对特种车辆的燃油量进行三维控制，获得燃油的关键性数据，分析数据的内在联系，建立作业情况与油耗量的变化规律，解决特种车辆的耗油量高的问题，完善特种车辆燃油管理相关规章制度，减少不必要的经济支出，降低特种车辆的经济成本，为企业创造更高的成本。
3.1精确油耗管理的实现原理
充分应用基础的GPS工作系统，开发其他的多元化的应用系统，完善GPS的工作模式与工作效率。利用现代的计算机网络系统以及智能的测量技术对每一台特种车辆进行全方位的监控，掌握实时油耗信息进行统计分析，处理每个时间段的耗油统计，获得精准的数据信息，处理分析后反馈给监控平台，对于不正常的油耗进行反馈同志或直接采取紧急处理措施，防止发生安全事故，确保安全生产。GPS工作系统统计油耗的信息数据，并将信息处理分析，获得精准的油耗量的工作原理是：利用车载的GPS系统的终端处理器将油量传感器MCU的感应信息转变成更为直观的数字信息，且根据设定好的系统将所得的处理数据传输至定向系统。根据对目标车辆的全方位的监督管理建立燃油量与特种作业车辆状态的相对应的变化规律，从而判断车辆的是否将正常作业，是否燃油正常，若发生不正常的情况则会发出警告，较为紧急的情况则会直接采取抢救措施，确保安全生产。另一方面，通过分析特种车辆实时监控数据，能够获得作业状态与燃油量的变化规律，找到更为经济的作业方式，提高特种车辆的工作效率，减少车辆的工作成本，减少油耗量，节约运行成本。
3.2精确油耗管理的目标实现
（1）及时油耗监督管理——对特种车辆各种工作模式的油量数据进行统计分析，实时监督管理。（2）非正常状态的报警——在特种车辆非正常工作模式下的报警处理和不正常耗油量进行报警处理，以及两者关系异常时进行报警。（3）各种状态下的耗油量的统计分析——统计分析某一特定时间内的油耗数据来分析总结工作车辆的耗油情况。（4）非正常状态的油耗通知——对某一特定时间段非正常油耗量进行通知反馈。（5）收集数据资料进行统计分析比较——对特种作业车辆作业状态下的“油运比”进行比较分析，选择最佳。根据本篇文章的调查分析，对特种作业车辆的实时耗油量进行精准管理以及对非正常情况下的油耗量紧急报警和采取应对措施等更加智能化，全方位的系统功能的应用可以很好解决特种车辆的油耗量问题以及如何应对紧急情况的难题，能够实现更加科学合理有效地管理油田企业的特种作业车辆耗油问题，建立相对应的更加完善的规章制度，减少不必要的车辆工作成本。GPS系统具有高度的灵活性，高度的自动化，更高的精准，度全天候，全覆盖结构简单，应用方便等优势，所以，在油田企业的特殊工作环境下是不可缺少的一部分。通过对特种车辆的实时监控与对车辆的油耗精准管理以及对非正常作业的情况下的紧急应对措施都是对油田安全工作的最大的保障，在生产过程中的作业成本得到了更加规范的控制，减少了不必要的工作成本且提高了生产效率，帮助油田企业能够更加合理地管理，更加顺应时代潮流的变化，让企业能够有长足的发展。
参考文献
[1]姜华.油田开采特种车辆安全管理实践[J].现代职业安全,2018(09):33-35.
[2]刘彭.油田特种车辆的安全管理措施研究[J].化工管理,2019(02):10-12.
作者:孙虹 单位:大庆油田有限责任公司试油试采分公司特车大队
