文|馬彬 張濤 馬瑞莉 馬駿 何少平 王新宇 陳駿

1.北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)研究院 2.北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司 3. 北京市鼎新新技術(shù)有限責(zé)任公司

一、引言

作為全國最早應(yīng)用國家北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)的市政公用企業(yè)，北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱北京燃?xì)猓┓e極響應(yīng)國家號(hào)召，從北斗的嘗試應(yīng)用到深入推廣，北京燃?xì)饨?jīng)過七年多的探索、研究和應(yīng)用，開創(chuàng)了“北斗＋燃?xì)狻钡膽?yīng)用模式，在管理、應(yīng)用、研發(fā)中，積累了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)，希望能為燃?xì)庑袠I(yè)及全國智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用北斗精準(zhǔn)位置服務(wù)提供經(jīng)驗(yàn)參考，有助于市政企業(yè)根據(jù)業(yè)務(wù)需要開辟北斗設(shè)備研發(fā)方向，依靠北斗技術(shù)研發(fā)新產(chǎn)品，形成知識(shí)產(chǎn)權(quán)，快速提高企業(yè)創(chuàng)新性，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)可帶動(dòng)一大批燃?xì)庠O(shè)備、定位設(shè)備廠商創(chuàng)新性發(fā)展，走出當(dāng)前瓶頸期，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[1]。

二、北京燃?xì)庠诒倍窇?yīng)用中的管理模式經(jīng)驗(yàn)

北京燃?xì)庵铝τ谔嵘髽I(yè)信息化水平，依托北斗改進(jìn)傳統(tǒng)工作方式，形成自主可控、安全可靠的精細(xì)化管理模式，進(jìn)而形成北斗標(biāo)準(zhǔn)化管理模式。

1.加強(qiáng)企業(yè)信息化系統(tǒng)建設(shè)

北京燃?xì)庵暗男畔⒒到y(tǒng)是相互獨(dú)立的，雖有接口但是像煙囪一樣豎立著，彼此之間不聯(lián)系，缺乏跨部門、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)集成、融合和決策分析能力，不僅造成資源浪費(fèi)，增加運(yùn)營成本，而且不利于統(tǒng)一管理。

通過把北斗智能終端和燃?xì)飧黝悓I(yè)設(shè)備相集成，利用北斗位置信息數(shù)據(jù)與各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)相融合，打破數(shù)據(jù)孤島，把煙囪式的信息化建設(shè)改成平臺(tái)式信息化建設(shè)，通過感知化、互聯(lián)化、智能化的方式將管網(wǎng)的物理屬性、信息屬性和業(yè)務(wù)屬性連接起來，使各業(yè)務(wù)領(lǐng)域、各子系統(tǒng)之間的關(guān)系顯化，實(shí)現(xiàn)跨部門、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)集成和融合，以最大限度發(fā)揮信息資源的價(jià)值。北京燃?xì)庵腔圻\(yùn)營平臺(tái)的建設(shè)就是將各環(huán)節(jié)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合，打破數(shù)據(jù)孤島的一個(gè)很好的例子。

2.依托北斗改進(jìn)傳統(tǒng)工作方式

北京燃?xì)獾叵氯細(xì)夤芫€長度達(dá)到2萬多千米，絕大部分管線都位于地下，城市地下管線以及相關(guān)設(shè)施的基礎(chǔ)信息及數(shù)據(jù)缺乏科學(xué)管理，各個(gè)管線權(quán)屬單位之間管線信息不互通，不僅給管線規(guī)劃設(shè)計(jì)帶來了不便，在施工過程中更是容易造成誤挖事故。應(yīng)用北斗精準(zhǔn)定位技術(shù)后，在開展管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)可視化工作的基礎(chǔ)之上，北京燃?xì)獠捎眯畔?、通信、管理等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，探索出一條管網(wǎng)智能調(diào)控、智能運(yùn)行的管理新模式，實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)工況全景化監(jiān)控；通過三維自動(dòng)上圖，將依賴工人經(jīng)驗(yàn)繪圖找管的原始工作方法轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)“人人都是活地圖”的高效工作模式，效率提高10倍以上；通過北斗精確定位技術(shù)，結(jié)合燃?xì)夤芫€施工過程中工程計(jì)劃、進(jìn)度、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控及竣工驗(yàn)收的要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線施工過程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的厘米級(jí)管理。這些北斗精準(zhǔn)服務(wù)的應(yīng)用都改變了傳統(tǒng)的工作方式，促進(jìn)燃?xì)夤芫W(wǎng)更高效安全地運(yùn)行。

3.自主可控的精細(xì)化安全管理

北京燃?xì)獬浞诌\(yùn)用“北斗＋燃?xì)狻?，在北斗精?zhǔn)位置服務(wù)的基礎(chǔ)上，將計(jì)算機(jī)、地理信息系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR/AR等先進(jìn)信息化技術(shù)與燃?xì)夤芫W(wǎng)業(yè)務(wù)流程相融合，利用北斗精準(zhǔn)定位終端和管網(wǎng)運(yùn)行檢測(cè)設(shè)備融合對(duì)接，實(shí)現(xiàn)采集管網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行過程中，如施工管理、智能巡檢、防腐檢測(cè)、泄漏檢測(cè)、應(yīng)急開挖等產(chǎn)生的附有北斗精準(zhǔn)時(shí)空信息的專業(yè)檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計(jì)算和挖掘分析，達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)設(shè)備和管理流程中的安全隱患、預(yù)防管網(wǎng)安全事故發(fā)生的目的，形成自主可控的精細(xì)化安全管理模式。

4.北斗應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化管理

北京燃?xì)饴氏葘⒈倍穼懭胫骶幍娜細(xì)庑袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，積極推進(jìn)北斗應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)。北京燃?xì)庹陂_展北斗應(yīng)用相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范的修訂及制定工作，進(jìn)一步健全北斗在燃?xì)馍a(chǎn)運(yùn)營各環(huán)節(jié)管理機(jī)制。完善燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施建設(shè)及安全健康監(jiān)測(cè)、管網(wǎng)施工過程監(jiān)管及服務(wù)、管網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、安全應(yīng)急等領(lǐng)域相關(guān)管理辦法，支持北斗系統(tǒng)應(yīng)用。

三、北京燃?xì)庠诒倍窇?yīng)用中的應(yīng)用模式經(jīng)驗(yàn)

為降低企業(yè)運(yùn)營成本，加快實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，發(fā)揮大型國企優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)行業(yè)北斗應(yīng)用，北京燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)將北斗從“天上好用”引入到市政行業(yè)，形成“地上用好”的行業(yè)示范應(yīng)用模式。

1.建立“三網(wǎng)融合”管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用管控體系

北京燃?xì)鈩?chuàng)造性地提出將北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)、面向地下復(fù)雜市政管網(wǎng)的立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)與市政管網(wǎng)這三張“網(wǎng)”相結(jié)合，建立起“三網(wǎng)融合，天地一體化”的管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用管控體系，形成一套可復(fù)制、推廣、落地的“北燃經(jīng)驗(yàn)”，為北斗系統(tǒng)在市政行業(yè)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[2]。

2.多途徑、全空間、全產(chǎn)業(yè)鏈的完整閉環(huán)式北斗應(yīng)用

北京燃?xì)忾_創(chuàng)了“北斗+燃?xì)狻钡纳疃然ヂ?lián)應(yīng)用模式，打造出北斗在燃?xì)庑袠I(yè)多途徑、全空間、全產(chǎn)業(yè)鏈的完整閉環(huán)式應(yīng)用體系。

從多種途徑實(shí)現(xiàn)應(yīng)用北斗精準(zhǔn)服務(wù)。通過研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于北斗的燃?xì)鈱Ｓ迷O(shè)備設(shè)施、率先將北斗應(yīng)用寫入主編的燃?xì)庑袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用北斗精準(zhǔn)定位對(duì)管網(wǎng)建設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集、開展平臺(tái)式信息化建設(shè)等多途徑北斗應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)從北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)民用化的成功跨越，確保了管網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全。

從全空間多維度應(yīng)用北斗精準(zhǔn)服務(wù)。北京燃?xì)鈽?gòu)筑了“空天地一體化”應(yīng)用北斗模式，天空中有北斗衛(wèi)星系統(tǒng)支持；地面布設(shè)北斗基站，采集管線檢測(cè)、運(yùn)維等數(shù)據(jù)；地下收集管線內(nèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)合北斗精準(zhǔn)時(shí)空信息，實(shí)現(xiàn)管道的全空間防護(hù)，見圖1。

圖1 北京燃?xì)狻翱仗斓匾惑w化”北斗應(yīng)用模式

從全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用北斗精準(zhǔn)服務(wù)。建設(shè)覆蓋北京地區(qū)的北斗CORS基站，形成厘米級(jí)高精度北斗服務(wù)網(wǎng)，在燃?xì)馍a(chǎn)運(yùn)營各環(huán)節(jié)應(yīng)用北斗應(yīng)用技術(shù)，全業(yè)務(wù)鏈深度融合應(yīng)用北斗精準(zhǔn)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)燃?xì)膺\(yùn)營的本質(zhì)安全。

3.應(yīng)用北斗實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)運(yùn)營

在燃?xì)夤芫W(wǎng)日常運(yùn)行管理工作中，如巡檢、泄漏檢測(cè)[3]、防腐層檢測(cè)等業(yè)務(wù)，傳統(tǒng)的工作方式由于定位精度低導(dǎo)致無法判定現(xiàn)場(chǎng)施工及占?jí)菏欠駥?duì)管線安全造成影響；發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)異常情況后無法快速精準(zhǔn)定位異常點(diǎn)的位置，導(dǎo)致開挖修復(fù)耗時(shí)耗力；粗放式的管線運(yùn)營完全依靠人工，巡檢效率低，定位精度靠經(jīng)驗(yàn)，偏差大。北京燃?xì)馔ㄟ^集成改造北斗高精度定位設(shè)備和管網(wǎng)運(yùn)行管理設(shè)備，利用軟件平臺(tái)將北斗高精度位置數(shù)據(jù)與地下管網(wǎng)作業(yè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確匹配、深入融合，為管網(wǎng)運(yùn)營管理的數(shù)字化和智能化建立堅(jiān)實(shí)的支撐基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)面向具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景的應(yīng)用解決方案，實(shí)現(xiàn)了粗放式管理到精準(zhǔn)運(yùn)營的轉(zhuǎn)變。

4.借助北斗實(shí)現(xiàn)高效應(yīng)急調(diào)度

通過將北斗與調(diào)度應(yīng)急管理深度結(jié)合，在應(yīng)急搶險(xiǎn)車上加裝北斗定位終端，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)掌握車輛位置信息與軌跡，為應(yīng)急搶險(xiǎn)工作提高了效率，減少了應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間，從而降低了事故風(fēng)險(xiǎn)和后果[4]。在應(yīng)急處置過程中，利用基于北斗的移動(dòng)應(yīng)急指揮終端與手持終端，快速形成現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮中心，便于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況快速做出指揮及調(diào)度決斷，并實(shí)現(xiàn)與后臺(tái)指揮中心信息互通。在應(yīng)急救援結(jié)束和事故關(guān)閉后，統(tǒng)合北斗應(yīng)急終端現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)、作業(yè)報(bào)告數(shù)據(jù)、軌跡數(shù)據(jù)以及后期調(diào)查數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡、資源消耗、環(huán)境污染的數(shù)據(jù)錄入。為各級(jí)應(yīng)急救援單位以及政府管理部門對(duì)應(yīng)急事件的分析、總結(jié)與評(píng)估提供技術(shù)支持，為應(yīng)急資源配置、應(yīng)急處置措施、應(yīng)急路線規(guī)劃等方面的改進(jìn)提供經(jīng)驗(yàn)依據(jù)。

5.北斗與智慧燃?xì)馊诤蠎?yīng)用

2014年，北京燃?xì)庠谝嗲f地區(qū)建立了國內(nèi)首個(gè)智能燃?xì)夤芫W(wǎng)試點(diǎn)小區(qū)。在管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)可視化的基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)工況全景化監(jiān)控。在智能管網(wǎng)建設(shè)取得顯著成效的基礎(chǔ)上，北京燃?xì)庾?015年起，開始了智慧燃?xì)獾奶剿髋c研究。在智能管網(wǎng)的基礎(chǔ)上，向上游延伸，融入氣源管理；向終端應(yīng)用延伸，融入智能計(jì)量、智能服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)等。北斗與智慧燃?xì)獾慕Y(jié)合，將全面提高燃?xì)庑袠I(yè)的安全能力和效益水平，促進(jìn)行業(yè)管理進(jìn)入精細(xì)化和智能化時(shí)代，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和模式創(chuàng)新。

四、北京燃?xì)庠诒倍窇?yīng)用中的技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)

打造具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)產(chǎn)品，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，是加快北斗系統(tǒng)在市政領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合北斗技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行改造和二次研發(fā)，打破了國外技術(shù)及設(shè)備的雙重壟斷，同時(shí)對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境等綜合數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高效采集。

北京燃?xì)夥e極與高校及市政企業(yè)合作，搭建產(chǎn)學(xué)研一體化平臺(tái)，通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，形成一批基于北斗的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研產(chǎn)品。打造基于北斗的燃?xì)獗O(jiān)/檢測(cè)專用設(shè)備。研發(fā)北斗+VR/AR管網(wǎng)巡檢設(shè)備。研發(fā)基于北斗與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的市政一體化芯片模組。

與衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的相關(guān)企事業(yè)單位、高校密切合作，開展創(chuàng)新性科研課題的研究，依托企業(yè)的科研能力、高校的理論研究能力共同為北斗在燃?xì)庑袠I(yè)的應(yīng)用助力，實(shí)現(xiàn)資源共享、合作雙贏的局面。充分利用北京地區(qū)專家資源雄厚的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，建立了北斗項(xiàng)目專家?guī)?，引進(jìn)北斗、智慧城市相關(guān)行業(yè)專家團(tuán)隊(duì)開展企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略咨詢和技術(shù)指導(dǎo)。

五、結(jié)束語

北京燃?xì)庾鳛槿珖钤鐟?yīng)用國家北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)的市政公用企業(yè)，將在政府部門的指導(dǎo)下，結(jié)合區(qū)位優(yōu)勢(shì)，承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，積極探索北斗系統(tǒng)在行業(yè)的深度融合及應(yīng)用，將科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，使市政行業(yè)從勞動(dòng)密集的粗放型行業(yè)改造為信息化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的精準(zhǔn)型行業(yè)；大力推動(dòng)北斗民用化發(fā)展進(jìn)程，推進(jìn)北斗在行業(yè)領(lǐng)域更大范圍、更高層次、更深程度上的創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)位置精準(zhǔn)、時(shí)間精確、安全高效、自主可控、互聯(lián)互通的智慧城市生態(tài)建設(shè)。

北京燃?xì)鉃槿細(xì)庑袠I(yè)及全國智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用北斗精準(zhǔn)位置服務(wù)提供了參考示范。完善的科技創(chuàng)新體系，不斷創(chuàng)新的科技水平，大量的科技投入，使得北京燃?xì)饪萍脊ぷ鞔T果累累，為跨越發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，推動(dòng)北斗系統(tǒng)在燃?xì)庑袠I(yè)的創(chuàng)新應(yīng)用，引領(lǐng)燃?xì)庑袠I(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，并逐步向全國燃?xì)饧笆姓I(lǐng)域推廣。