油田地面工程輔助前期咨詢資料管理系統(tǒng)分析

孫崇亮

大慶油田工程有限公司

信息化技術(shù)水平的快速提升，帶動(dòng)了石油生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，各油氣田相繼建設(shè)了生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)開展油氣田地面工程輔助前期咨詢工作[1]，有力促進(jìn)了生產(chǎn)水平及效率提升，經(jīng)濟(jì)效益顯著。王小雷等[2]介紹了油氣田地面工程信息系統(tǒng)的功能與設(shè)計(jì)，該成果在油氣田輔助規(guī)劃、優(yōu)化設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工等方面發(fā)揮了重要作用。宋旭等[3]介紹了GIS（地面信息系統(tǒng)）在油田地面工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用情況，使用GIS可以減少規(guī)劃設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)的及時(shí)性等。劉尊良、李立新等[4-6]也發(fā)表了油氣田地面工程輔助前期咨詢的信息化建設(shè)成果，但相關(guān)研究對(duì)輔助前期咨詢過程中的資料管理工作，大都停留在對(duì)生產(chǎn)過程資料的電子化管理，較少提及有特殊要求的輔助前期咨詢資料的管理，難以開展基于地理信息數(shù)據(jù)過程資料的高效管理，達(dá)到直觀、可共享、高效的用戶體驗(yàn)?zāi)酥敛煌Y料的交互操作等目標(biāo)。本文擬開展針對(duì)油田地面工程前期咨詢資料管理的系統(tǒng)研究與建設(shè)，為當(dāng)前工作提供資料管理支撐，為油氣田未來信息化過程所需的協(xié)同辦公等工作提供可共享的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料，以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃過程資料的全面管理，提高工作效率。

1 系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

油田地面工程輔助前期咨詢資料管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以滿足當(dāng)前油氣田輔助前期咨詢資料的管理為基礎(chǔ)，面向未來油氣田信息化過程中必然經(jīng)歷的協(xié)同設(shè)計(jì)等工作需求統(tǒng)籌開展，為滿足輔助前期咨詢資料的全面管理、有效共享應(yīng)用等工作目標(biāo)提供支撐。系統(tǒng)利用基于現(xiàn)有地理信息管理平臺(tái)[7-8]的資源，通過加載基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和空間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，構(gòu)建輔助規(guī)劃基礎(chǔ)環(huán)境，通過調(diào)用該平臺(tái)的權(quán)限管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的用戶權(quán)限控制，以滿足相關(guān)前期咨詢過程對(duì)于圖形編輯、高級(jí)制圖的功能需求為基礎(chǔ)，開展輔助前期咨詢資料管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)工作。

2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

油田地面工程輔助前期咨詢資料管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包含結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是各類屬性表，將以數(shù)據(jù)庫(kù)表形式存儲(chǔ)；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是不同格式的業(yè)務(wù)圖件等資料，將以獨(dú)立文件形式存儲(chǔ)。此類數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)后將自動(dòng)轉(zhuǎn)換為PDF等特定格式，便于安全保存以及通過索引圖的形式在線瀏覽查詢等。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)沿用現(xiàn)有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，采用三層設(shè)計(jì)：概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)。三層設(shè)計(jì)只針對(duì)新增的項(xiàng)目信息等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)開展設(shè)計(jì)，其中：概念設(shè)計(jì)階段，完成項(xiàng)目等數(shù)據(jù)概念設(shè)計(jì)，包括項(xiàng)目名稱（XMMC）、項(xiàng)目類型（XMLX）、項(xiàng)目所屬單位（XMSSDW）、項(xiàng)目關(guān)聯(lián)文檔（XMGLWD）、項(xiàng)目創(chuàng)建日期（XMCJRQ）、項(xiàng)目創(chuàng)建人（XMCJR）等字段信息；邏輯設(shè)計(jì)階段，針對(duì)概念設(shè)計(jì)成果，對(duì)本實(shí)體相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，分別建立對(duì)應(yīng)的實(shí)體-關(guān)系（E-R）模型圖，進(jìn)一步分析不同數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的邏輯關(guān)系，以利于物理設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)表的建立；物理設(shè)計(jì)階段，將根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)結(jié)果，基于ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)建立油田地面工程輔助規(guī)劃系統(tǒng)的物理數(shù)據(jù)表，存儲(chǔ)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。

3 功能設(shè)計(jì)

輔助前期咨詢資料管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)包括基礎(chǔ)功能、項(xiàng)目資料管理功能、其他資料管理功能、圖件輸出功能等，其功能設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 輔助前期咨詢資料管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)架構(gòu)Fig.1 Function design structure of the material management system of aided pre-consultation

3.1 基礎(chǔ)功能

基礎(chǔ)功能設(shè)計(jì)含有工具控制條、工具條、圖層控制、索引圖、定位、菜單控制等子功能模塊。

（1）工具條。提供包括放大、縮小、漫游、全圖、前一視圖、后一視圖、全屏開關(guān)、查詢、測(cè)量、屬性查圖等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖層操作。

（2）圖層控制。用以控制當(dāng)前視圖中的圖層是否顯示，可全選或勾選進(jìn)行圖層的顯示和隱藏。圖層包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)圖層和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)圖層，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)圖層又分為線劃圖和影像圖兩類圖層，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)圖層包含地面工程涉及的油、氣、水（含注入、供水、污水、排水等）、電力、防腐、通信等。

（3）鷹眼圖。對(duì)當(dāng)前視圖范圍中的圖層放大縮小時(shí)，鷹眼圖中的視圖也會(huì)隨之改變。移動(dòng)鷹眼圖中的紅色矩形框，地圖會(huì)隨之大范圍的對(duì)應(yīng)發(fā)生移動(dòng)。

（4）定位。提供經(jīng)緯度、投影 XY坐標(biāo)和站點(diǎn)。

3.2 項(xiàng)目資料管理

（1）創(chuàng)建項(xiàng)目。選取并配置規(guī)劃項(xiàng)目所需的數(shù)據(jù)庫(kù)和工作空間，設(shè)定規(guī)劃項(xiàng)目的參數(shù)，創(chuàng)建規(guī)劃項(xiàng)目的范圍，指定參與該規(guī)劃項(xiàng)目的人員，是進(jìn)行規(guī)劃項(xiàng)目后續(xù)工作的基礎(chǔ)。又包括創(chuàng)建、修改、刪除、加載項(xiàng)目的功能，同時(shí)可以加載參考項(xiàng)目進(jìn)行參考對(duì)照。

（2）選擇項(xiàng)目?？梢愿鶕?jù)需要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有項(xiàng)目的選擇和加載等。

（3）加載項(xiàng)目。用戶可以通過此概念選擇不同的項(xiàng)目，加載到本項(xiàng)目工作環(huán)境中。包括：從已有規(guī)劃項(xiàng)目庫(kù)中選擇項(xiàng)目；顯示選定規(guī)劃項(xiàng)目及其所包含的規(guī)劃要素的圖形信息；加載規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)的油田地面設(shè)施現(xiàn)狀；加載規(guī)劃設(shè)計(jì)工具；引用參考其他項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)成果等。

（4）項(xiàng)目范圍查詢?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)加載到系統(tǒng)中的項(xiàng)目范圍進(jìn)行查詢。

3.3 其他資料管理

（1）資料上傳。實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊圖件的上傳，完成上傳后，系統(tǒng)自動(dòng)將上傳的圖件成果（如DWG格式）轉(zhuǎn)換為其他特定格式（如PDF）的資料，便于安全存儲(chǔ)及后續(xù)展示與輸出等操作。

（2）歸檔管理。對(duì)上傳的資料進(jìn)行歸檔，可有效避免資料存儲(chǔ)的無(wú)序性，提高系統(tǒng)效能。按照設(shè)定的歸檔目錄開展分類、存儲(chǔ)，便于后續(xù)的檢索查詢等操作。

（3）資料查詢。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)存儲(chǔ)資料的查詢操作，便于用戶根據(jù)特定條件檢索對(duì)應(yīng)的資料信息及下一步操作。

3.4 圖件輸出

（1）打印輸出。實(shí)際操作過程中，常常遇到需將視圖范圍內(nèi)圖件打印輸出成紙質(zhì)圖件的需求，通過該功能模塊可以將視圖內(nèi)的圖件保存成特定格式，并連接打印機(jī)或繪圖設(shè)備實(shí)現(xiàn)圖件的打印輸出。

（2）圖件下載。針對(duì)設(shè)計(jì)人員的實(shí)際需求，為了進(jìn)一步核實(shí)或?qū)Ρ?、完成視域范圍?nèi)圖件的下載等工作，利用此功能模塊可以完成與視域圖件對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的原始格式下載，便于在本地機(jī)器查看。

4 應(yīng)用效果

系統(tǒng)采用當(dāng)前流行的SOA架構(gòu)、WEBSERVICE和WEBGIS技術(shù)，開發(fā)了油田地面工程輔助前期咨詢過程中的基礎(chǔ)功能、項(xiàng)目資料管理功能、其他資料管理功能、圖件輸出功能等，完成系統(tǒng)測(cè)試后在冀東油田相關(guān)單位進(jìn)行了實(shí)施驗(yàn)證，效果良好。

系統(tǒng)投入使用后能夠有效提升油氣田輔助前期咨詢過程資料的完整程度，實(shí)現(xiàn)地面工程相關(guān)專業(yè)之間電子化資料交接，提高規(guī)劃設(shè)計(jì)準(zhǔn)確率，為實(shí)現(xiàn)前期咨詢圖紙電子存檔提供基礎(chǔ)資料，以及為未來的協(xié)同設(shè)計(jì)工作提供全面的基礎(chǔ)資料支持，從而切實(shí)有效地助力油田地面生產(chǎn)建設(shè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

下一步工作主要集中在擴(kuò)充系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型、豐富系統(tǒng)功能等方面，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)范圍擴(kuò)展到前期咨詢的全過程中，做到覆蓋各類前期資料，為實(shí)現(xiàn)輔助前期咨詢數(shù)據(jù)資料的全面存檔提供基礎(chǔ)平臺(tái)。同時(shí)，需進(jìn)一步與各單位逐步建成的數(shù)字化移交平臺(tái)等系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)不同來源數(shù)據(jù)的整合、融合與集成，最終實(shí)現(xiàn)輔助前期咨詢成果資料的高效共享，從而達(dá)到各油氣田以及我國(guó)石油行業(yè)大型國(guó)企的信息化建設(shè)目標(biāo)。