石油储运信息化系统的

【摘 要】针对石油储运工程系统管理中存在的问题,结合数字石油建设的需要,以及GIS技术和数据库技术的发展,本文开展了石油储运信息管理系统的研究,重点放在储运工程系统设备及元器件的可视化管理及相关的应用研究,目的在于解决石油储运工程系统管理中存在的问题,提升油田的综合管理水平,提高油田的竞争力.

【关 键 词】石油储运；信息管理；数据模型；优化设计

前言

随着石油天然气工业和油气储运学科的发展,越来越多的新技术、新设备、新理论应用于油气储运系统,油气储运学科的理论内涵和外延越越来越多的与其他相关学科进行交叉和渗透.例如随着SCADA技术、地理信息系统(GIS)、虚拟现实技术、智能管道机器人等尖端技术在油气储运工程上的应用,使得油气管道输送系统的自动化、信息化、智能化水平越来越高,这就使得从事油气管道设计和管理的专业人员必须具备自动化、计算机、智能机械等相关学科领域的相应知识；同时,随着世界各国经济发展对油气资源需求的进一步增长,国际油气营销市场的行情将会愈加变化莫测,各国都在通过建立一套完善的油气储运系统来预防国际油价、天然气波动给本国经济带来的不利影响.而随着我国加入WTO后油气工业国际化经营战略的实施,建成一套调度灵活的国内油气储运系统和数条与国际油气市场接轨的跨国油气输送干线的发展步伐必然加快.这一发展动向不仅会给包括油气储运业在内的相关产业带来一次很好的发展机会,同时也给油气储运学科提出了一些亟待解决的新课题,即如何规划好这样一个庞大的全国油气储运系统以及如何解决好调度管理、营销决策等方面的技术难题.这就需要我们的油气储运技术人才具有一定的技术经济、工商管理和市场营销的相关知识；此外,近年来,国家大力倡导建设节约型、环保型社会.随着油气管道完整性,可靠性管理技术的应用,对油气输送系统进行完整性管理是油气管道系统的发展趋势,将大大提高油气输送和储存系统的安全性和可靠性,这也需要油气储运技术人员具备安全工程、可靠性、节能环保的相应知识.

1.石油储运工程系统GIS数据模型的选择

空间数据是三维的数据结构,包括空间位置(由某个参考坐标系确定的位置)、相对位置(地理实体之间的拓扑关系)、属性(与几何位置无关).任何地理实体必须包含至少一个属性,GIS的分析、检索主要是通过对属性的操作来实现.在GIS中将空间目标实体的描述数据分为三种类型：空间特征数据、时间属性数据和专题属性数据.通常在使用中,将时间和专题属性数据结合在一起共同作为属性特征数据,而空间特征数据和属性数据统称为空间数据(或地理数据).空间目标实体的属性特征数据常以列表或表格的方式进行组织.一般将其视为二维表格(属性表),行代表空间实体,列代表属性.

空间特征数据记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征.实体的空间位置以经纬度或带有局部原点的线性坐标表示.通常,人们理解空间实体的位置并不是通过实体的坐标,而是通过这些实体与其它熟知实体的空间关系来考虑,这就需要用具体的数据模型来表现.在石油储运工程系统实际应用中,人们更关心如何根据实时采集的管网数据来进行管网拓扑分析,从而了解油田管网系统运行状况,实现对油田管网运行的有效管理.由于在管网系统中处理的大量对象都是点对象(阀门、分离器等)、线状对象(管线、公路等)和面对象(村庄、计量站等),而矢量数据模型在反应网络信息方面(如：管线、交通等)具有独特的优势,并在表示管网线路和道路等线状地物方面具有直观性,便于进行网络分析,为节省数据存储空间以及减少模型相互之间的转化时间,我们采用矢量模型来描述、管理油气管网设施.

2.石油储运工程系统数据模型的建立

2.1石油储运工程系统主要组成要素分类石油储运工程系统是一套复杂的系统,在建立其数学模型之前,首先要把系统内的各组成要素按功能进行归纳和分类.绪论中己经指出,本系统采用的是从整体到局部的构建方式,因此在对各种要素进行分类的时候,同样先从整体出发,然后再细化到每一个局部.

2.2石油储运系统信息结构模型石油储运系统的各种信息,如基本信息、实时数据信息、历史信息和相关的地理信息等,可以看作是石油储运系统这个对象的一系列属性信息,它们各不相同,但又共同围绕着石油储运系统这个对象.石油储运系统各种信息的组合可以看作是由一层一层的属性信息层组成的信息空间.我们把石油储运系统信息空间进一步具体化,即用图层的形式表示出来,就形成了油气管网的信息图层空间.进而,我们可以对石油储运系统信息进行分层管理、分层维护,并且对石油储运系统信息空间实行动态组合,根据不同的信息要求组合,形成各种各样的石油储运系统信息空间.利用这种概念可以完美地把石油储运系统的各种信息动态集成在一起,实现信息资源共享,为提高石油储运系统管理水平和效率奠定基础.

2.3石油储运系统数据模型根据上面对石油储运系统信息结构模型的分析,可以看出油气管网所联系的站井以及配套设施都具有地理分布特性,因此必须结合GIS数据模型来建立油气管网GIS数据模型,从而实现相关设施的管理和油气管网的分析计算.

石油储运系统数据一般为两种,图2.1是GIS数据模型,包括空间数据和属性数据两部分.空间数据和属性数据通过标识码(D)实现关联．空间定位数据可以表征村庄、站、管网设备(如阀门、分离器)、配套设备(如电力设备)的位置.这些石油储运系统空间数据由点、线、面等对象构成,由系统统一管理.

3.石油地面信息管理系统数据组织

在建好石油储运系统数据模型之后,就应设计具体的石油储运系统数据组织方式.下面将从图层划分、数据库设计等两方面来对本文设计的石油储运系统数据组织方法详细阐述.

3.1图层划分在石油地面信息管理系统中,为了清楚表现相关的各子系统的关系,便于查询和编辑,将石油储运系统所包含的各种对象按照类型进行分类,归入相应的图层.

3.2数据库的建立石油储运系统数据库的建立,是指用系统软件提供的数据处理和管理功能,将经过编辑的图形数据、属性数据进行入库处理,建成石油储运系统数据库运行管理系统,其主要内容包括：原始数据采集、数据处理、数据字典和数据索引的生成、软件系统和数据的融合检查.