馬瑞莉，金 櫻，盧 琳，羅祥平，艾紹平，常旭寧(1.北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)研究院，北京100011；.北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司，北京10005；.天津液化天然氣應(yīng)急儲(chǔ)備項(xiàng)目部，天津0000)

1 概述

近年來(lái)我國(guó)天然氣行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭旺盛，作為國(guó)家實(shí)施清潔能源戰(zhàn)略和天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)的重要組成部分，LNG接收站建設(shè)提速。自2006年6月28日廣東大鵬LNG項(xiàng)目一期工程投產(chǎn)，到2019年，我國(guó)已有22座LNG接收站投產(chǎn)，共計(jì)接卸能力已達(dá)9 035×104t/a。預(yù)計(jì)2020年，還有至少8座在建及擴(kuò)能接收站項(xiàng)目集中投產(chǎn)[1]。LNG接收站對(duì)于進(jìn)一步優(yōu)化地區(qū)能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建區(qū)域安全供氣格局，確保區(qū)域冬季調(diào)峰用氣，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

由于LNG主要通過(guò)海上運(yùn)輸，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的LNG接收站基本都分布在沿海地區(qū)，大多數(shù)是填海造陸而成，采用軟土回填并做加固處理。但在長(zhǎng)時(shí)間的建設(shè)及運(yùn)行中，由于地基地質(zhì)構(gòu)造不均勻、地基沉降、地下水位季節(jié)性和周期性的變化、儲(chǔ)罐及設(shè)備設(shè)施本身的荷載，會(huì)導(dǎo)致罐體發(fā)生沉降、位移、傾斜等風(fēng)險(xiǎn)。而LNG儲(chǔ)備屬于高危項(xiàng)目，對(duì)地基、儲(chǔ)罐及相關(guān)設(shè)備的安全要求極高。

由于地面沉降屬于緩變型的地質(zhì)災(zāi)害，一般不易察覺(jué)，只有當(dāng)沉降失穩(wěn)發(fā)展到一定程度時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，但形成之后又不可逆轉(zhuǎn)，可能造成沉降區(qū)的災(zāi)害極其嚴(yán)重。尤其不均勻沉降，可能使儲(chǔ)罐發(fā)生傾斜，急劇增大相鄰設(shè)施連接處的作用力，超過(guò)規(guī)定的受力范圍時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備設(shè)施產(chǎn)生裂縫、損傷、變形、扭曲或傾斜，進(jìn)而誘發(fā)嚴(yán)重的安全事故。為確保地基加固的質(zhì)量和后續(xù)施工的安全，需要加強(qiáng)對(duì)地基及重要設(shè)備設(shè)施沉降的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)沉降的變化趨勢(shì)，以便及時(shí)消除風(fēng)險(xiǎn)。而預(yù)防沉降首先必須有完善的監(jiān)測(cè)設(shè)施，配套的監(jiān)測(cè)方法。

2 LNG接收站沉降情況

據(jù)調(diào)研了解到，目前大部分LNG接收站未關(guān)注沉降問(wèn)題，也有接收站主要委托專業(yè)測(cè)繪單位采用水準(zhǔn)儀等設(shè)備進(jìn)行定期測(cè)試沉降情況，沒(méi)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)手段。對(duì)國(guó)內(nèi)幾座LNG接收站的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)有接收站出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象。某接收站2005—2012年均出現(xiàn)罐區(qū)下沉，局部沉降將近1 m，沉降較嚴(yán)重。另一座接收站投產(chǎn)一年來(lái)也出現(xiàn)了局部沉降。

中海油在填砂海岸建設(shè)的南方某LNG 接收站，是國(guó)內(nèi)第一個(gè)自主管理和建設(shè)的LNG 接收站終端工程，在施工過(guò)程中進(jìn)行基礎(chǔ)沉降觀測(cè)以加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，指導(dǎo)合理施工。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)罐水壓試驗(yàn)期間的基礎(chǔ)沉降進(jìn)行實(shí)際觀測(cè)，整個(gè)水壓試驗(yàn)期間的基礎(chǔ)均勻沉降量在允許值范圍內(nèi)(儲(chǔ)罐承臺(tái)圓周均勻沉降最大允許值為40 mm)；預(yù)測(cè)在今后的施工或運(yùn)營(yíng)中，儲(chǔ)罐的整體結(jié)構(gòu)不會(huì)因基礎(chǔ)沉降而受到影響。并提出，觀測(cè)時(shí)應(yīng)根據(jù)施工的實(shí)際工況對(duì)觀測(cè)周期進(jìn)行調(diào)整?？梢?jiàn)，觀測(cè)的不及時(shí)將對(duì)施工安全帶來(lái)較大的影響，也不利于后期的維護(hù)管理[2]。

中海石油氣電集團(tuán)某接收站也發(fā)現(xiàn)存在較為明顯的管廊架及管道區(qū)域地面的沉降。該站管廊架及管道區(qū)域同時(shí)存在不均勻沉降和均勻沉降兩種形式。部分區(qū)域沉降量已經(jīng)到達(dá)10～20 cm，未打樁基礎(chǔ)的管廊架沉降更為嚴(yán)重，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)個(gè)別管道出現(xiàn)了扭曲變形[3]。從安全評(píng)價(jià)的角度出發(fā)，還提出針對(duì)LNG 接收站站內(nèi)主要的低溫管道和常溫天然氣管道，應(yīng)開(kāi)展地基沉降前后的應(yīng)力分析研究，研究管道應(yīng)變應(yīng)力的有效監(jiān)測(cè)方法。

浙江大學(xué)王旭偉[4]結(jié)合福建LNG接收站工程實(shí)例，采用巖土工程專業(yè)數(shù)值模擬軟件PLAXIS和FLAC3D，合理地選擇巖土本構(gòu)模型和參數(shù)，建立了儲(chǔ)罐的有限元預(yù)測(cè)模型，模擬大型LNG接收站廠站內(nèi)儲(chǔ)罐和BOG壓縮機(jī)地基沉降，并提出地基沉降監(jiān)測(cè)建議，用于指導(dǎo)下一步地基沉降監(jiān)測(cè)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)工作。

3 現(xiàn)有沉降監(jiān)測(cè)方式分析

目前，市場(chǎng)上用于沉降監(jiān)測(cè)的產(chǎn)品種類繁多，原理也不盡相同。傳統(tǒng)的光電監(jiān)測(cè)技術(shù)是目前沉降監(jiān)測(cè)的主要手段。光電監(jiān)測(cè)技術(shù)是指通過(guò)經(jīng)緯儀、測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀和全站儀等光學(xué)測(cè)量?jī)x器和電子測(cè)量?jī)x器，測(cè)量角度、邊長(zhǎng)、高差，實(shí)現(xiàn)對(duì)沉降的測(cè)量[5]。雖然都能達(dá)到一定的監(jiān)測(cè)效果，但使用光電監(jiān)測(cè)技術(shù)往往需要技術(shù)人員操作儀器，測(cè)量作業(yè)效率低，作業(yè)強(qiáng)度大，在面對(duì)長(zhǎng)距離甚至超長(zhǎng)距離監(jiān)測(cè)時(shí)，仍不能滿足人們?cè)谛史矫娴囊?。而?shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)成本太高，設(shè)備也相對(duì)昂貴。這些常規(guī)測(cè)量方法，按年或月采用水準(zhǔn)測(cè)量定期進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，主要由人工完成，受天氣等外界條件影響較大，且無(wú)法對(duì)被監(jiān)測(cè)體進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，難以及時(shí)獲取全面準(zhǔn)確的資料，無(wú)法滿足自動(dòng)化、即時(shí)化的要求。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了測(cè)量機(jī)器人、機(jī)械準(zhǔn)直線測(cè)量、靜力水準(zhǔn)測(cè)量、傾斜儀測(cè)量、應(yīng)變計(jì)測(cè)量和磁環(huán)式沉降儀測(cè)量等自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段[6]。在具體場(chǎng)景及工程測(cè)量時(shí)，還需要研究選取更科學(xué)實(shí)用的監(jiān)測(cè)方法。

目前，我國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱北斗系統(tǒng))已完成全球組網(wǎng)部署。自2012年進(jìn)入民用市場(chǎng)開(kāi)始，北斗系統(tǒng)便逐漸在交通運(yùn)輸、應(yīng)急救援、林業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)廣泛應(yīng)用。其中，基于北斗系統(tǒng)的沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)已應(yīng)用于鐵路、機(jī)場(chǎng)、橋梁等工程，監(jiān)測(cè)精度可達(dá)到mm級(jí)別。因此，可探索將北斗系統(tǒng)應(yīng)用于LNG接收站的沉降監(jiān)測(cè)。

回眸“青海鹽湖”的創(chuàng)業(yè)史，萬(wàn)千人、萬(wàn)千事、萬(wàn)千成就、萬(wàn)千精彩、萬(wàn)千輝煌紛至沓來(lái)。驀然回首風(fēng)雨歷程，有許多所思、所想、所悟和所行。六十年時(shí)間，無(wú)疑是一段值得凝練、銘記和懷想的時(shí)光，更是一份精神傳承！

4 基于北斗系統(tǒng)的沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用案例

基于北斗系統(tǒng)的高精度定位技術(shù)，其靜態(tài)精度可達(dá)平面1 mm、高程2 mm以內(nèi)，在高精度測(cè)量、低軌衛(wèi)星定軌、航空測(cè)量、海洋測(cè)繪、地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)、大壩形變監(jiān)測(cè)、橋梁形變監(jiān)測(cè)等重大工程方面都有很多成功的應(yīng)用案例。

馬啟鵬等[7]針對(duì)沉降期內(nèi)雙魚(yú)島綜合管廊等基礎(chǔ)設(shè)施的沉降監(jiān)測(cè)，應(yīng)用了北斗高精度監(jiān)測(cè)技術(shù)和傳感器技術(shù)采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，展現(xiàn)了管廊的沉降和形變狀況。吳煥瑯[8]介紹了可用于遠(yuǎn)程自動(dòng)化尾礦庫(kù)安全監(jiān)控、安全分析評(píng)價(jià)及安全預(yù)警管理的一整套基于北斗高精度定位的尾礦庫(kù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備組成。吳煥瑯等[9]介紹了一種基于北斗系統(tǒng)的大壩形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理流程，以及使用定位數(shù)據(jù)處理誤差改正模式來(lái)提高監(jiān)測(cè)精度的方法。崔奎[10]提出一套基于北斗系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)終端，結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)以及結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的多傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的全天候監(jiān)測(cè)。2013年澳門(mén)機(jī)場(chǎng)采用北斗系統(tǒng)對(duì)沉降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由一個(gè)位于機(jī)場(chǎng)客運(yùn)樓頂?shù)幕鶞?zhǔn)站、兩個(gè)位于機(jī)場(chǎng)跑道旁的監(jiān)測(cè)站及一套系統(tǒng)軟件組成。系統(tǒng)引入北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，并集測(cè)繪、通信、控制、電腦、軟件工程等技術(shù)于一體，利用專業(yè)的高精度數(shù)據(jù)處理演算法，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域的平面及高程位移變形量進(jìn)行連續(xù)24 h不間斷監(jiān)測(cè)，有效地解決了國(guó)際機(jī)場(chǎng)的沉降監(jiān)測(cè)問(wèn)題。相比常規(guī)的沉降監(jiān)測(cè)方法，基于北斗系統(tǒng)的沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠更快、更準(zhǔn)確地獲得沉降量，開(kāi)創(chuàng)了利用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)監(jiān)測(cè)機(jī)場(chǎng)跑道變形的先河，實(shí)現(xiàn)了北斗系統(tǒng)在澳門(mén)地區(qū)的應(yīng)用[11]。

2019年，濟(jì)青高鐵采用全新高速鐵路軌道監(jiān)測(cè)技術(shù)，采用北斗兼容全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)的衛(wèi)星定位技術(shù)和激光技術(shù)組合，可實(shí)時(shí)、高精度監(jiān)測(cè)線路的沉降情況，一次性解決了軌道平順性監(jiān)測(cè)效率低和路基狀態(tài)監(jiān)測(cè)兩個(gè)難題，快速靜態(tài)定位精度達(dá)到3 mm以內(nèi)[12]。

江一帆等[13]利用北斗系統(tǒng)高精度定位、數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸和數(shù)據(jù)智能處理等前沿技術(shù)，構(gòu)建和設(shè)計(jì)了一套特高壓變電站地基沉降監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)沉降觀測(cè)點(diǎn)的高精度定位及沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸，有效解決了傳統(tǒng)地基沉降觀測(cè)中費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、自動(dòng)化程度偏低等不足，具有全天候、全自動(dòng)、高精度連續(xù)定位功能，具有傳統(tǒng)地基監(jiān)測(cè)技術(shù)無(wú)法比擬的適用性，對(duì)特高壓變電站地基沉降觀測(cè)工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

強(qiáng)同波等[14]設(shè)計(jì)了一種基于北斗系統(tǒng)高精度靜態(tài)定位方法的風(fēng)電基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)與無(wú)人值守自動(dòng)預(yù)警方案，可得到監(jiān)控系統(tǒng)精度平面誤差小于3 mm，高程誤差小于5 mm的高精度風(fēng)電機(jī)組沉降形變數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組沉降的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。

5 北斗系統(tǒng)用于LNG接收站沉降監(jiān)測(cè)探討

① LNG應(yīng)急儲(chǔ)備項(xiàng)目沉降監(jiān)測(cè)需求

北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱北京燃?xì)?結(jié)合在建的天津南港液化天然氣應(yīng)急儲(chǔ)備項(xiàng)目，計(jì)劃將北斗系統(tǒng)應(yīng)用于LNG接收站沉降情況的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。天津南港LNG應(yīng)急儲(chǔ)備項(xiàng)目是為了滿足國(guó)家燃?xì)鈶?yīng)急儲(chǔ)備，2020年4月獲得國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)批復(fù)的重要項(xiàng)目。接收站工程占地面積54 hm2，接卸能力為500×104t/a，將建設(shè)10座20×104m3LNG儲(chǔ)罐，其應(yīng)急儲(chǔ)備能力達(dá)到10×108m3，建設(shè)規(guī)模在世界前列。項(xiàng)目分三期建設(shè)，一期計(jì)劃于2022年底前完工。項(xiàng)目建設(shè)基礎(chǔ)為吹填淤泥質(zhì)軟弱地基的特殊復(fù)雜地質(zhì)的填海工程地基，吹填土具有含水率高、壓縮性大和抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，吹填土地基必須經(jīng)過(guò)加固處理才能保證后續(xù)施工所需的承載力。地基穩(wěn)定性對(duì)儲(chǔ)備設(shè)施建設(shè)有一定的影響，同時(shí)LNG儲(chǔ)備屬于高危項(xiàng)目，對(duì)地基及相關(guān)設(shè)備的形變安全要求極高。為確保地基加固的質(zhì)量和指導(dǎo)后續(xù)施工，需要加強(qiáng)對(duì)吹填土地基沉降的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)地基沉降的變化趨勢(shì)。

經(jīng)過(guò)研究對(duì)比，在沉降監(jiān)測(cè)應(yīng)用中，由于北斗系統(tǒng)具有定位快、全天候、自動(dòng)化、測(cè)站間無(wú)需通視、可同時(shí)測(cè)定水平和高程的三維絕對(duì)真值坐標(biāo)、沒(méi)有累積誤差和量程限制、實(shí)時(shí)測(cè)量精度高等特點(diǎn)，是普通人工借助光學(xué)儀器測(cè)量地質(zhì)沉降的技術(shù)無(wú)法比擬的，同時(shí)其維護(hù)簡(jiǎn)單，不需要定期標(biāo)定，不受惡劣天氣影響，抗干擾能力強(qiáng)、保密性高，因此基于北斗系統(tǒng)的高精度監(jiān)測(cè)技術(shù)在LNG接收站沉降監(jiān)測(cè)中具有很強(qiáng)的先進(jìn)性和實(shí)用性[6]。隨著北斗系統(tǒng)的不斷發(fā)展，接收機(jī)采樣率的提高，定位精度和完好性還可以持續(xù)提升，使其完全能夠滿足不同條件下的沉降監(jiān)測(cè)需求。

③ LNG接收站沉降監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)

北京燃?xì)庠O(shè)計(jì)了一套用于LNG接收站的基于北斗系統(tǒng)的沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，擬用于天津南港LNG接收站的沉降監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)以北斗高精度定位技術(shù)為主、多傳感器監(jiān)測(cè)為輔的方式，綜合應(yīng)用現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合解算，對(duì)接收站地基、罐區(qū)及相關(guān)設(shè)備設(shè)施沉降情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)并作動(dòng)態(tài)后處理(Post Processed Kinematic，PPK)精密解算，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)精度可達(dá)到水平±1 mm、高程±2 mm要求(24 h解算)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被監(jiān)測(cè)體的結(jié)構(gòu)狀態(tài)等各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警被監(jiān)測(cè)體的沉降隱患，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1。具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：基于北斗系統(tǒng)的形變監(jiān)測(cè)、傾角監(jiān)測(cè)、風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測(cè)、雨量監(jiān)測(cè)、溫濕度監(jiān)測(cè)。

圖1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)考慮LNG接收站的防爆環(huán)境、施工過(guò)程、運(yùn)維期沉降監(jiān)測(cè)的要求，探索出一套適用于燃?xì)庑袠I(yè)的基于北斗系統(tǒng)的高精度沉降監(jiān)測(cè)方式。在項(xiàng)目實(shí)施期、運(yùn)維期，結(jié)合傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段，進(jìn)行并行監(jiān)測(cè)，可提高傳統(tǒng)測(cè)量的數(shù)據(jù)密度，同時(shí)在形變?yōu)暮?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及災(zāi)害分析方面實(shí)現(xiàn)突破。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括基于北斗系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段獲取的被監(jiān)測(cè)點(diǎn)在北、東、高3個(gè)方向形變量、被監(jiān)測(cè)點(diǎn)傾斜量、實(shí)時(shí)風(fēng)速風(fēng)向、雨量、溫濕度。形變監(jiān)測(cè)以形變量、傾斜量為主要監(jiān)測(cè)量，三維形變量為矢量，傾斜量是角度，為標(biāo)量。二者同時(shí)觀測(cè)一個(gè)被監(jiān)測(cè)體時(shí)，由于被監(jiān)測(cè)體結(jié)構(gòu)尺寸已知，二者同時(shí)觀測(cè)存在多余觀測(cè)量，可互相驗(yàn)證，提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可靠性。

北斗系統(tǒng)及傾角傳感器在不同環(huán)境下監(jiān)測(cè)精度受到不同影響，而其他風(fēng)速風(fēng)向、雨量、溫濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可通過(guò)數(shù)據(jù)積累分析為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)消除環(huán)境影響，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更接近真實(shí)值。與此同時(shí)，其他環(huán)境因素的監(jiān)測(cè)，可用于分析被監(jiān)測(cè)體發(fā)生形變的影響因素。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以北斗系統(tǒng)監(jiān)測(cè)為主，基于北斗高精度PPK解算算法和軟件，支持中國(guó)北斗系統(tǒng)、美國(guó)GPS系統(tǒng)、俄羅斯GLONASS系統(tǒng)和歐盟GALILEO系統(tǒng)四大國(guó)際主流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與處理。軟件內(nèi)置Kalman濾波引擎和針對(duì)各種場(chǎng)景優(yōu)化的事后精密數(shù)據(jù)處理引擎，提供實(shí)時(shí)解、準(zhǔn)實(shí)時(shí)解等多種解算方案。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可將原來(lái)在接收機(jī)內(nèi)進(jìn)行解算的工作移植到性能更高、速度更快、更穩(wěn)定的計(jì)算機(jī)上來(lái)進(jìn)行。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所有的GNSS原始數(shù)據(jù)都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳回到控制中心的計(jì)算機(jī)上，軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行同步、實(shí)時(shí)的解算以及小時(shí)數(shù)據(jù)的解算。參考站和流動(dòng)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)保持嚴(yán)格的同步，所以，大氣層延遲造成的公共誤差被最大程度地抵消。同時(shí)，采用濾波方法消除GNSS動(dòng)態(tài)定位數(shù)據(jù)中的各種隨機(jī)誤差，在提高定位精度的同時(shí)，定位結(jié)果也更符合真實(shí)的情況。另外，采用小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行基線解算及平差，可以保證mm級(jí)的定位精度?？蓾M足LNG接收站常規(guī)監(jiān)測(cè)精度要求。

④ LNG接收站沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

在功能方面，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)解算、沉降傾斜隱患分析與報(bào)警、設(shè)備遠(yuǎn)程管理等功能，并以北斗系統(tǒng)數(shù)據(jù)后解算算法為依托，根據(jù)部署實(shí)地情況，科學(xué)布網(wǎng)、合理監(jiān)測(cè)。針對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，根據(jù)地基勘察報(bào)告、地基處理工藝、構(gòu)筑物敏感性等特點(diǎn)，在地基和罐體之間進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，靈活搭配不同傳感器，以滿足不同區(qū)域監(jiān)測(cè)要求。因監(jiān)測(cè)區(qū)域一般遠(yuǎn)離市區(qū)，而監(jiān)測(cè)平臺(tái)多搭建在市區(qū)，故監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用3G、4G、GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸通信。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可達(dá)到如下功能。a.能定時(shí)自動(dòng)接收數(shù)據(jù)采集單元的數(shù)據(jù)。b.具有遠(yuǎn)程設(shè)置采集方式(自控方式或受控方式)和自動(dòng)采集時(shí)間的功能。c.后臺(tái)軟件根據(jù)用戶需求，系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、報(bào)警參數(shù)等可以遠(yuǎn)程設(shè)置。d.對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和輸出，以數(shù)字列表、曲線和圖表的形式顯示相關(guān)參數(shù)。能對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析，自動(dòng)生成報(bào)表。e.具備遠(yuǎn)程報(bào)警提示功能。

北京燃?xì)忾_(kāi)展的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟硬件研發(fā)目前已基本完成，近期將在南港LNG接收站進(jìn)行實(shí)地安裝測(cè)試。北斗系統(tǒng)在LNG接收站沉降及形變監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，預(yù)計(jì)將有效提升接收站的災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)時(shí)效。與傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)并行，不僅可以作為人工監(jiān)測(cè)的參考數(shù)據(jù)，同時(shí)有可能替代人工監(jiān)測(cè)在行業(yè)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的作用，另一方面，智慧接收廠站建設(shè)可有效提升廠站智能化水平，在數(shù)據(jù)孿生、智能安防等方向提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

6 結(jié)語(yǔ)

作為重要的天然氣供應(yīng)調(diào)峰手段，近年來(lái)我國(guó)LNG接收站建設(shè)提速。LNG接收站主要分布在沿海地區(qū)，通過(guò)填海造陸而成，發(fā)生地質(zhì)沉降風(fēng)險(xiǎn)較高，同時(shí)受氣象環(huán)境影響較大。因此，對(duì)接收站地基、儲(chǔ)罐、重要設(shè)備設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有重要意義。傳統(tǒng)的沉降監(jiān)測(cè)手段主要是光電監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要由人工完成，受天氣等外界條件影響較大，且無(wú)法對(duì)被監(jiān)測(cè)體進(jìn)行連續(xù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，難以及時(shí)獲取全面準(zhǔn)確的資料，無(wú)法滿足自動(dòng)化、即時(shí)化的要求。

作為我國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)進(jìn)入了持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和全面應(yīng)用推廣的嶄新發(fā)展階段。北斗系統(tǒng)在交通、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)土、測(cè)繪、燃?xì)獾刃袠I(yè)應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，在大壩、橋梁、礦區(qū)、高鐵、機(jī)場(chǎng)等的沉降、位移及形變監(jiān)測(cè)中也有很多的應(yīng)用案例，但尚未在LNG接收站有所應(yīng)用。

北斗系統(tǒng)在LNG接收站沉降監(jiān)測(cè)，需考慮沿?；靥畹牡刭|(zhì)環(huán)境、燃?xì)猸h(huán)境的防爆要求、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理設(shè)置及沿海氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)等，可實(shí)現(xiàn)沉降與環(huán)境的綜合監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以北斗高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)為主，配合多傳感器、現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合解算和綜合應(yīng)用，進(jìn)行監(jiān)測(cè)模塊開(kāi)發(fā)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、易用性以及環(huán)境適應(yīng)性。此監(jiān)測(cè)方案可大幅減少人工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，降低人員成本和測(cè)繪費(fèi)用，同時(shí)有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)LNG接收站的沉降隱患并采取有效措施，避免緩變型災(zāi)害對(duì)LNG接收站造成的安全影響和經(jīng)濟(jì)損失。