油田地面工程地理信息系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

0 引言

目前石油企業(yè)正向信息化、集成化、智能化發(fā)展，信息技術(shù)已成為提高石油企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵因素。就我國石油企業(yè)而言，無論在地震、測井?dāng)?shù)據(jù)處理以及鉆井、作業(yè)、采油等生產(chǎn)過程信息化集成商都做了大量的工作，不少已經(jīng)與國際大公司沒有多少差別，差的是存在一些薄弱環(huán)節(jié)影響了整體信息化集成的實現(xiàn)。油氣田集輸管網(wǎng)的信息化技術(shù)正是這樣一個相對比較薄弱的環(huán)節(jié)。

油氣田集輸管網(wǎng)量大面廣，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、檢測評價數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、圖表在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)要進(jìn)行及時更新、處理，特別是要隨時進(jìn)行管道剩余使用壽命的預(yù)測，管道更換維修方案的選擇、指導(dǎo)事故處理和生產(chǎn)運(yùn)行，用傳統(tǒng)的管理技術(shù)和手段是無法進(jìn)行的。在油氣集輸管網(wǎng)的運(yùn)行管理上利用遙感航攝信息資料，通過空間化處理、實地腐蝕與防護(hù)狀況監(jiān)測評價、三維坐標(biāo)測繪、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)隨時錄入等技術(shù)，定期對管網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行檢測與評價，開發(fā)油田集輸管網(wǎng)信息系統(tǒng)，達(dá)到隨時進(jìn)行管網(wǎng)運(yùn)行控制、預(yù)測管網(wǎng)安全運(yùn)行周期和穿孔泄漏事故可能發(fā)生的時間和地點、指導(dǎo)事故判斷與搶修、科學(xué)制定管道維修、更好計劃的目的，提高投資針對性，最大限度地延長使用周期，必將會成為促進(jìn)節(jié)能降耗、防范污染、確保安全的重要技術(shù)方法和管理手段。

隨著 Internet 技術(shù)的興起，Browser /Server( 瀏覽器 /服務(wù)器) 結(jié)構(gòu)應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全通過 WWW 瀏覽器實現(xiàn)，一部分事務(wù)邏輯在前端實現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實現(xiàn)。B /S 結(jié)構(gòu)利用不斷成熟和普及的瀏覽器技術(shù)實現(xiàn)原來需要復(fù)雜專用軟件才能實現(xiàn)的強(qiáng)大功能，并節(jié)約了開發(fā)成本，是一種全新的軟件系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)。

1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

1.1 總體架構(gòu)

根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用需求，按照系統(tǒng)軟件工程的思想和方法，將整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化、模塊化，采用分層構(gòu)架方式進(jìn)行設(shè)計。

1) 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層包括空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫，空間數(shù)據(jù)層采用 SDX + 空間數(shù)據(jù)庫引擎來存儲和管理空間矢量數(shù)據(jù)、空間柵格數(shù)據(jù)( 包括影像) 和 DEM 數(shù)字高程數(shù)據(jù)，非空間數(shù)據(jù)采用 Oracle 10g /11g 來存儲和管理。

2) 服務(wù)層

數(shù)據(jù)服務(wù)層主要提供空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問接口，空間數(shù)據(jù)訪問主要通過空間數(shù)據(jù)訪問引擎來完成，非空間數(shù)據(jù)訪問則采用 JDBC、Hibernate 等機(jī)制來與數(shù)據(jù)層交互。

3) 應(yīng)用層

應(yīng)用層提供通用 GIS 功能、統(tǒng)計圖制作、統(tǒng)計分析、用戶權(quán)限管理、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)管理等功能。根據(jù)業(yè)務(wù)需求特點，應(yīng)用層主要劃分成: 基礎(chǔ)地理信息管理和二三維一體化地面集輸管理。

1.2 技術(shù)路線

油田地面工程是一項復(fù)雜多變的工程，受地域、工程難度等多種因素影響，其業(yè)務(wù)特點為涉及數(shù)據(jù)量大、分布廣和運(yùn)算復(fù)雜等。為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲與管理、系統(tǒng)的簡易部署與維護(hù)、用戶訪問的穩(wěn)定與便捷，以及豐富的圖形化展示，系統(tǒng)采用先進(jìn)的三層體系結(jié)構(gòu)，并結(jié)合 flex， java，Hibernate，Structs，Ajax，XML 等技術(shù)實現(xiàn)二三維一體化油田地面工程 GIS 應(yīng)用系統(tǒng)的搭建。整個系統(tǒng)基于勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)中心建設(shè)，分為三層結(jié)構(gòu): 數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層。數(shù)據(jù)層主要基于基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、二維矢量數(shù)據(jù)和三維站庫模型數(shù)據(jù)，并結(jié)合地面集輸靜態(tài)屬性數(shù)據(jù)和生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)建設(shè)的油田地面工程數(shù)據(jù)庫; 服務(wù)層主要提供 GIS 服務(wù)的發(fā)布以及通過數(shù)據(jù)服務(wù)平臺發(fā)布業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并通過服務(wù)層實現(xiàn)數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間的數(shù)據(jù)交互; 應(yīng)用層即是在三層次 Browse /Server 框架之上建立油田地面工程二三維一體化地理信息系統(tǒng)。