GPS工作量统计在油田生产车辆中的应用

GPS工作量统计在油田生产车辆中的应用

李琦

大庆油田信息技术公司无线分公司黑龙江省大庆市166300

摘要：近几年，随着大庆油田的持续发展，油田各单位的生产管理正在向数字化、现代化的办公模式转变，更加便利的办公模式能够使管理变得快捷准确。目前各采油厂、矿采用油田数字化技术对重点井进行监管，许多分布比较偏远和分散油井，大部分厂、矿已采用安装了GPS终端的机动车或人工方式对油井进行管理。而随着管理的深入，司机巡警时睡觉，油罐车运输时私自停车等现象时有发生。当员工因巡逻时瞌睡而出现巡逻不及时，或是在油罐车运输途中私自停车偷油时，管理人员很难及时发现和管理。一旦由于这些原因造成油井损坏、偷油等严重后果时，将给油田带来巨大损失。而管理者想要通过现有的GPS监控系统查询工作量统计，只能通过对每一台车辆的每一天历史轨迹进行逐一查询，既浪费时间又容易出错。因此，如何改进GPS监控系统的查询系统，使管理者能够更快捷、准确地查询车辆的巡逻及运输情况，确保油井安全稳定运行，减少生产事故发生率显得极其重要。

关键词：GPS；工作量统计；监控系统；油田生产车辆；安全稳定

一、主要内容及技术指标

1、功能简介

本项目是以油田通信GPS监控系统作为平台，以车辆GPS上报的轨迹信息作为计算依据，设计一个对多车多日的工作量统计的报表查询功能。通过工作量统计的查询功能，管理者可直接通过报表统计其夜间巡警车的工作量来判断司机是否在巡警时有睡觉现象，以免影响正常的巡警工作，防止在长时间停车所带来的损失。通过此功能，上百台车查询时间可以缩短至5分钟以内，准确率提高近一倍。同时，通过此功能管理者可以实现油罐车的工作量统计，根据工作量给司机下发油料，同时防止油罐车在运输途中私自停车而发生的偷油现象，管理者也可以对原地作业的特种车辆进行工作量的统计。

2、技术关键问题

现有的GPS监控系统中的各项功能均无法满足工作量管理的要求，如何利用GPS系统，在现有GPS监控系统上结合历史轨迹信息准确地对工作量统计是本次技术革新项目的难点。总体来讲，本项目中的技术关键问题主要有：

（1）如何判断车辆是否处于停车状态；

（2）基于GPS监控系统平台，结合历史轨迹信息对车辆工作量的计算方法；

（3）如何实现停车位置的判断；

（4）用户操作界面的建立；

（5）自动统计功能的实现。

3、解决方法

（1）如何判断车辆是否处于停车状态。

计算车辆的工作量首先需要判断车辆的状态，只有判断出车辆状态才能准确地计算车辆的工作量。

油田通信GPS终端的报位信息分为三大类，分别是在线、离线、报警。所以对停车状态的分析也应该从此三类的上报信息进行分析。

在线状态：指车辆钥匙门打开状态，GPS终端供电正常工作。GPS定位仪每隔30秒上报一次信息，信息包括车辆当前的位置，速度等，在线状态下的车辆信息可以通过轨迹回放功能查询。在线状态的停车状态分析方法是判断车辆的速度是否为0，如果速度为0，则该车处于停车状态。下图红色框圈出的轨迹信息就是速度为0的停车轨迹，如图所示：

报警状态：这种状态通常分为GPS设备故障报警和违章报警，违章报警不会影响GPS正常上报位置，判断情况与在线状态相同，故障报警则会影响上报位置的准确度，系统会提示用户及时对GPS设备进行维修。

（2）基于GPS监控系统平台，结合历史轨迹信息对车辆工作量的计算方法。

判断出车辆的停车状态之后，就需要对停车的时间进行计算，而停车时间也分为两种情况。第一种为车辆在一天内的停车，第二种为车辆隔天停车，下面来分别介绍这两种情况的计算方法。

车辆在一天之内的停车，既车辆在某一日停车之后在当日启动车辆。例如车辆黑EABCD在8月1日上午8点启车，在8月1日下午13点停车。那么该车就是在一天之内发生了停车状态，计算方法为：停车时间-启动时间=工作量。以此车为例，该车的工作量为13-8=5小时，那么该车在8月1日有一次工作量为5小时的状态，之后再出现的工作量统计同样以此方法计算。

车辆隔天停车，既车辆在某一日停车之后，当日未再启动车辆，而是到了第二日才启动车辆。例如车辆黑EABCF在8月1日下午18点启动车辆，于8月2日上午5点停车。这样该车就发生了隔天停车的现象，计算方法为：（24-启动车辆时间）+停车时间=工作量。以此车为例，该车的停车时长为（24-18）+5=11小时，那么该车从8月1日至8月2日该时间段内停车时长为11小时。由于通常巡逻车辆的工作量管理涉及的隔天时长为2天，所以在这里仅考虑两天之内的工作量。

（3）如何实现停车位置的判断

计算出车辆的工作量之后，还需要对车辆的停车位置进行判断，并作出简要的文字描述，以便为管理者提供更为详细准确的停车信息。具体的判断方法是读取车辆第一个停车报位的经度及纬度信息，由于GPS终端中上报的数据都是数字信息，经纬度信息不够直观，无法判断车辆的实际位置，需要通过中心专用的GIS服务器进行相关的转换，根据经纬度在地图中计算具体的停车位置，最后计算停车位置距离周围的参照物的距离进行简要的文字描述。由于文字描述的处理工作都是在服务器端进行，我们这里需要完成的是调取停车的轨迹信息，并将信息送入服务器端进行计算，之后将计算好的文字描述信息读取出来。

（4）用户操作界面的建立

计算方法设计完成之后就需要在软件中实现用户的操作，那么首先，需要设计一个可供软件的使用者操作的界面，考虑到油田用户群体比较大，对人员的考核与管理方式也不相同，我们在考虑了大多数用户的体验需要后，设计出了一个操作简单，结构清晰的查询界面。在该界面中用户可以根据需要选择车辆、日期、速度、行驶时间，并能够通过此界面对生成的报表进行筛选。在生成的最终报表中，用户可以看到单位名称、车牌号、报位间隔、行驶时间、工作时间的文字描述。这样根据报表中的信息，管理者能够快捷准确地对车辆工作量进行查询，以便实施相应的管理，操作界面如下：

二、应用情况及经济效益和社会效益

项目是根据大庆油田采油厂的实际需求研发的，目标定位于全油田用户。在此功能研发前，管理者只能通过对每一台车两天的历史轨迹进行逐一查询，并手动计算时间长度来排查停车超过两小时的巡警车，一百多台车辆，需要每天查询2-3个小时，严重影响工作效率，而且也容易出现计算错误的现象。如今通过此功能，管理者可直接通过报表统计其夜间巡警车的工作量来判断司机是否在巡警时有睡觉现象，以免影响正常的巡警工作，防止在长时间停车时间所带来的损失，查询时间缩短至5分钟以内，准确率提高了近一倍。同时，通过此功能管理者可以实现油罐车的运输监控，防止油罐车在运输途中私自停车而发生的偷油现象，管理者也可以对原地作业的特种车辆进行工作量的统计。