西南油气田管道与场站管理系统的设计和实现.doc

GIS技术支持下的西南油气田管道与场站管理系统的设计和实现 摘　要：结合管道与场站管理的实际需求，以地理信息系统(GIS)为技术支持，建立了管道与场站管理系统，并在ARCGIS平台及其油气管网分析模块上作了深入研究，使系统充分发挥了地理信息系统(GIS)对油气管网空间、属性数据的编辑、管理、显示和查询的功能并拓展了系统在油气管道及场站生产管理分析应用方面的实用性。 关键词：油气管网；GIS；ArcGIS；信息管理 随着西南油气田地面建设工程量逐年加大，规划的骨架管网相应不断增加，地面集输系统不断扩充。与此同时，确保地面集输系统的安全、平稳运行，每年的检测、维护及改造工作量也在不断增加。近年来，油田公司开展了管线、场站测绘工作，并加大了管线与场站的检测力度，地面集输系统的基础、维护信息量急剧上升。面对庞大的天然气集输系统、巨大的基础与维护信息，管理与利用好这些信息，依托地理信息系统（GIS）技术来实现油气集输管线信息的输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、快速定位等功能成必然之选。 系统建设目标 　　 基于地理信息系统（GIS）的管道与场站管理系统要能够完成所有集输管道及场站空间地理信息、周边环境信息、管道场站专题属性信息按照相关标准和规范进行存储、管理、维护，所有数据储存在统一数据模型结构的数据库中，结合油田管道与场站生产管理的实际需求，实现数据共享，支持集输管网信息的方便查询和管道完整性管理的需求。以达到为生产管理人员及时、准确、全面地提供天然气集输管线、场站及环境状况等相关信息，为迅速、准确地作出决策提供有力支持的目的。主要包括： （1） 建立多层次的管网、场站综合地理信息库，同时集成其他相关的管网专业业务数据; （2） 多比例尺电子地图的组织、管理和维护; （3） 建立油气管网标志、标线等标准符号库，提供直观方便的可视化标准库管理工具； （4） 基于GIS的管网与场站信息查询，具备数据检索查询统计功能及数据的空间分析功能; （5） 建立基于GIS的辅助决策分析功能，以便在突发事件发生时能快速响应; （6） 实现用户认证（与中石油统一身份认证方式相匹配）、角色、权限的定义和维护，以保证系统的安全性和灵活性。 、系统体系架构 2.1系统采用经典的三层架构构建系统：数据层、应用层、表现层。底层是数据层，以高精度的数字地图为基础，形成集管道及场站属性信息和空间信息于一体的数据库系统，构成管道完整性数据库，为应用层提供数据支撑。第二层是应用层，通过GIS地理信息平台实现管道空间查询、搜索、定位和分析，形成可视化的业务处理能力，实现管道数据查询分析统计和完整性管理。上层是表现层，通过统一的集输管道GIS门户，为用户提供统一的管道系统应用界面，并通过西南油气田公司企业信息门户（EIP）进行单点登录认证。 2.2天然气管道及场站数据管理系统采用ArcGIS APDM数据模型；利用大型关系数据库 Oracle存储和管理空间以及专题数据，ArcSDE作为空间数据库引擎;采用ESRI公司的ArcGIS Server 组件，在Microsoft Visual Studio 2005平台上开发。数据库服务器端采用大型商用数据库Oracle并以设备为基本的管理对象，将石油天然气行业的设备基本信息、设备之间逻辑关系、业务规范、算法、俗成的习惯等等以完全开放的方式描述进Oracle数据库，成为本系统的元数据库（数据的描述数据）Metadata，作为支撑整个系统的数据基础。系统采用Linux加Windows 2000/XP操作系统，GIS开发平台ArcGIS(SDE+Server+ArcInfo)，数据库平台Oracle9i、开发语言C#.net及UML开发工具Ralation Rose等，其中通过SDE来访问存储在Oracle里的空间数据。 2.3从系统稳定性、安全性、经济实用性等方面考虑，采用了较高性价比的主流应用服务器IBM 3950 M2。运用虚拟化技术，提高系统运行性能。服务器物理上的统一和逻辑上的分隔，使系统的管理和监控更加方便、灵活。特别是可以根据阶段性的工作需求，合理的调配计算机资源成为可能。考虑到系统使用的用户较多，对系统的性能要求高。而在系统正式上线运行前，对于影响系统性能瓶颈在何处无法预测。系统在开发过程中，判断数据库服务和地图服务对系统资源的要求应该比较高。 定宽度和变宽度的缓冲区，生成的缓冲区是在离设施一定距离，在其内或外的多边形区域，例如在一条规划中的道路周围建立缓冲区，可分析该道路的建设将对哪些地下管网构成影响。4.2流向分析。系统根据管网的拓扑结构、各储配站的供气压力、阀门的开闭情况、以及从调度系统获取的各监测点的测量数据，分析计算指定管段的天然气流向。4.3管线气源方向管理。在方便、直观、快捷地显