7月25日，位於河北省廊坊市固安縣的集團公司固安衛星基地，管道局通信公司研發人員正在評估北鬥高精度自動化監控系統的運行狀態。
「這個由管道局自主研發的監控系統自7月1日正式上線以來，運行平穩、監控精準。」系統總負責人劉喜文告訴記者，這個系統可以對油氣管道、站場及閥室周圍自然環境進行實時監測，測量管道周圍環境的滑坡位移沉降精度可達到毫米級，為管道平穩運行提供全天候、大範圍自動化監控服務。
智能化——
北鬥技術與管網運營融合
地面沉降、滑坡、巖溶塌陷……地質災害是讓油氣管道運營管理者頭痛的問題。雖然有諸多檢測手段，但對地質災害的監測、預警始終沒有非常成熟的方案。
「經過走訪調研，我們確定將管網全智能化運營與北鬥技術相融合，研發一套北鬥高精度自動化監控系統，專門解決管道維護中各種災害的預警和檢測。」管道局通信公司衛星通信事業部劉明說。近年來，我國自行研製的全球衛星導航系統日趨成熟，管道局借力前行，將國產北鬥技術與油氣行業深度融合，在全數位化移交、全智能化運營、全生命周期管理過程中找到融合點，利用北鬥技術，為智慧管道發展植入「中國芯」。
北鬥高精度自動化監控系統由基準站、監測站、監測平臺及多種傳感器組成。基準站建在管道周圍牢固可靠地區，猶如系統的基準、標杆，對北鬥導航信號進行長期連續觀測，並將觀測數據實時或定時傳送至數據中心，覆蓋範圍半徑達10公裡以上。監測站建在基準站覆蓋範圍內管道沿線易沉降、位移等地質災害高發地區，對油氣管道監測點周圍環境進行監測，將監測點觀測數據發送到數據處理中心，與基準站數據進行差分算法解算。監測平臺對基準站和監測站的數據進行採集、處理、存儲及展示，利用差分算法進行解算，消除測量定位誤差，實現管道周圍監測點毫米級沉降位移變化趨勢監控，並結合雨量計、裂縫計、現場視頻聯動，分析油氣管道及周邊沉降、位移速率及沉降量成因，根據統計分析結果進行圖形化顯示及預警安全監控。
實時性——
數據監測全天候不間斷
北鬥高精度自動化監控系統能實現監測和預警功能。一個重要因素就是這個系統能夠將收集到的數據進行實時傳輸。管道線路大多處於空曠偏僻地帶，保障數據傳輸時效性，對系統監測結果起著至關重要的作用。
「系統涵蓋光纜傳輸、4G無線傳輸、衛星通信和北鬥短報文4種傳輸方式，確保數據實時傳輸。」劉喜文介紹，在閥室或站場有網際網路環境的管道區域，可利用光纜進行數據傳輸。在有行動網路覆蓋的管道區域，利用4G通信模塊進行數據傳輸。在既沒有網際網路又無行動網路覆蓋的管道區域，利用衛星將數據中轉至有網絡區域進行傳輸。在沙漠、戈壁等既無網際網路又無行動網路覆蓋的管道區域，可利用北鬥短報文終端進行數據傳輸。
通過數據進行監測只是北鬥高精度自動化監控系統的重要功能之一。這個系統的優勢還在於可以實現全天候不間斷實時監測，實現事前預警、事中處理、事後統計分析；既不會受地形地貌及天氣變化的影響，又能主動提供及時精準的監測信息；無需人員值守，減少人工巡檢，提高監測效率；支持簡訊、郵件及北鬥短報文等多種預警方式。
未來，隨著系統在我國的推廣運用，各管道調控中心可通過視頻聯動、可視化界面等現代化監控方式實時掌控高危區域情況。尤其是在處於惡劣自然環境時，一旦管道遭遇地震、颱風等重大災害及突發事件，北鬥高精度自動化監控系統就是搶險救災的生命線，既可以及時報告災害位置，又可以做到無延時通信，最大限度減少損失。
前沿性——
聯合攻關不斷完善升級
科技攻關需要多專業團隊廣泛合作。系統研發團隊積極與國內數十家科研機構交流溝通，特邀北京航空航天大學北鬥專家參與討論技術方案。在沒有研發經驗和技術資料的雙重困境下，他們自行設計搭建了一套北鬥高精度自動化監測實驗系統，建立仿真實驗基地。
系統測試之初，效果並不理想，整個項目陷入困局。劉喜文馬上帶人與廠家一道分析數據，重新實驗。
劉喜文回憶：「我們不斷在系統的精準度、穩定性、進度等各種風險之間權衡利弊。」沒有系統實驗場地，就在天線場地上支一張桌子作為實驗操作臺，一支就是3個月；沒有精度高、效率高的設備支撐，研發團隊自己手工測量大量數據。夜以繼日刻苦攻關，換來的是項目研發成功。
如今，在管網智能運營的新時代，通信公司瞄準科技前沿，將智慧管道與國產北鬥衛星導航技術完美結合。隨著國家北鬥導航全球覆蓋進程的提速，北鬥高精度自動化監控系統還將走出國門，打造中國品牌。
□北鬥衛星導航發展歷程
第一步，北鬥衛星導航試驗系統（北鬥一號）
2003年12月，北鬥一號系統提供公開服務，面向中國地區提供定位、授時、短報文通信服務。
第二步，北鬥衛星導航系統區域服務（北鬥二號）
2004年至2012年，建成北鬥二號系統，免費向亞太地區提供服務。
第三步，北鬥衛星導航系統全球服務（北鬥三號）
2017年11月5日，北鬥三號全球衛星導航系統首發星發射成功。
2020年左右，北鬥衛星導航系統將具備全球覆蓋能力，向全球提供服務。
□專家點評
航天恆星科技有限公司高級工程師萬祥：
北鬥高精度自動化監控系統採用目前先進的北鬥衛星導航監測技術，並輔以多類傳感器，監測效果顯著，具有全天候不間斷自動監控、覆蓋範圍廣、精度高、多級預警、無人值守等特點，提高了無縫、立體、全時的管道管理效率和管控能力，降低人的不安全行為、物的不安全狀態，助力「管網智能運營」推進。
這個系統研製成功意義深遠，完全契合新時代智能管道、智慧管網主題發展需要，具有較強的實用性和廣泛的市場應用前景，油氣行業與國產北鬥衛星導航技術完美結合也將助推企業轉型升級。我國正處於向高質量發展的重要階段，創新是各行業開展新時代高質量發展的原動力。高精度北鬥自動化系統在油氣行業的研發應用，也會推動企業質量變革、效率變革、動力變革，實現業務發展高質量，為建設具有全球競爭力的世界一流企業貢獻力量。