基于GPRS和數據庫的油田遠程監控系統*

江蘇省淮安市職業教育教學研究室

基于GPRS和數據庫的油田遠程監控系統*

楊風濤江蘇省淮安市職業教育教學研究室

GPRS油井監控系統由現場監控終端處理系統、GPRS網絡同步系統、數據網互聯系統與平臺監控服務器組成。報警控制系統在GPRS中主要是負責對故障進行預警提醒。數字信號檢測系統利用終端處理器與信源發射器之間傳輸信號對比技術，在日常檢測中，若信源發射器傳輸的數據信號與接收端接收的數據信號不一致時會造成數據信息的丟失，而數字信號檢測系統可檢測兩端數據信號是否一致。創建油田Oracle空間數據庫需要各方面的準備工作，包括設計油田數據庫邏輯結構和物理結構，選取油田數據庫名，決定字符集，然后再開發相應的油田應用程序。

GPRS；數據庫；遠程監控；穩定性

1 GPRS油田監控系統

1.1 系統的組成結構

GPRS油井監控系統由現場監控終端處理系統、GPRS網絡同步系統、數據網互聯系統與平臺監控服務器組成[1]，如圖1所示。發揮主要功能的現場監控終端是油井監控信息數據采集設備，其內部GPRS依靠衛星定位系統，屬于2.5代通信網絡系統結構，其傳輸數據信息能達到以太網的傳輸模式，數據信息傳輸速率上可超過5Mbps，因此在數據信息采集上具有一定靈活性。現場監控終端不僅可對反饋信息數據進行采集，并且能夠對視頻話音信息進行采集。該系統傳輸信息效率高，在占用帶寬上采用了多路復用技術，即依靠頻分復用和時分復用原理。

圖1 GPRS系統組成結構

1.2 系統功能的實現

報警控制系統在GPRS中主要是負責對故障進行預警提醒，例如當設備出現意外故障時，監控系統能夠準確地檢測出故障點的位置，通知油井管理人員進行及時搶修。在油田施工環境中，由于石油管道受到單位面積壓強的沖擊時，可能會出現石油原液泄漏狀況，報警監控系統內部設有溫度傳感器，當出現泄漏時，周圍的溫度會發生變化[2]。當溫度達到一定界限時，報警系統便會觸動，油井管理人員會在短時間內進行修復。數字信號檢測系統利用終端處理器與信源發射器之間傳輸信號對比技術，在日常檢測中，若信源發射器傳輸的數據信號與接收端接收的數據信號不一致時會造成數據信息的丟失，而數字信號檢測系統可檢測兩端數據信號是否一致。當傳輸的數據信號不一致時，數據信號檢測系統便會發出檢錯重發指令，要求信源發射器重新傳輸數據信號，直至接收端接收到的數據信號與發射端數據信號一致時，才會繼續傳輸。

2 Oracle數據庫油田監控系統

2.1 Oracle空間數據存儲模式

在基于Oracle數據庫油田監控系統中，Oracle空間數據庫共有兩種存儲模型，一種是關系式模型，一種是對象—關系式模型。其中關系式模型是將油田數據信息中多行字段的記錄類型作為數據的一個表，借以用來表示一個空間實體；而對象—關系式模型是將傳送數據結構中MDSYS．SDOGEOMETRY的字段類型作為空間數據庫的一個表，用一行文字記錄油田數據信息的類型然后進行存儲，以此來表示油田整個監控系統的一個空間實體。

2.2 Oracle空間數據庫的設計

Oracle空間數據庫會因油田地理監控系統不同的需求而產生各種各樣的形式，因此Oracle空間數據庫的設計會根據不同監控機制的應用目的和油井管理員的要求，在特定的應用環境下確定最適合的數據模型、處理模式、存儲結構和存取方法，建立起一個能反映現實現油田遠端監控信息之間的互聯，以此來達到全方位監管的要求。這樣的空間數據庫能被一定的DBMS接受，并且能夠實現系統目標有效存取和管理數據。總的來說，Oracle空間數據庫的設計就是把油田監控系統中一定范圍內存在著的應用數據抽象為一個數據庫的具體結構過程[3]。Oracle空間數據庫設計是指在數據管理系統的基礎之上建立一個空間數據庫的過程，主要包括參數的變量分析、結構設計和數據層設計。

2.3 創建油田Oracle空間數據庫

創建油田Oracle空間數據庫需要各方面的準備工作，包括設計油田數據庫邏輯結構和物理結構，選取油田數據庫名，決定字符集，然后再開發相應的油田應用程序。開發應用程序包括油田空間圖層和查詢索引的開發等步驟，其中空間圖層是在Oracle空間數據庫中將空間的幾何數據按照空間圖層、集合圖形和元素進行分層組織。而油田空間圖層是由幾何圖形構成的，集合圖形則是由元素構成的，因此油田空間圖層的設計非常重要。Oracle空間數據庫中，油田數據的查詢可以根據條件進行查詢，確定查詢內容的范圍，然后在查詢出的范圍內進行進一步的檢索[4]，這樣便能找出所需要的油田數據信息。

2.4 基于Oracle油田的空間分析

Oracle的油田空間分析主要是依賴于油田空間數據的操作函數，具體工作為分析油田數據圖元之間的相交以及圖元之間的包含關系，其原理為通過選擇油田數據信息的操作對象和被操作對象來查找符合條件的圖元[5]。其中圖元相交需要獲取圖元的根源與目標圖元，這樣油田數據信息的應用程序就能根據循環語句獲得圖元的地址，然后以數據的形式顯示在油田監控系統終端處理器上。

3 結語

通過對GPRS和數據庫油田監控系統的設計分析，對其設計原理及功能進行了全面的閘述。該技術可在油田實現全方位的實時監控，提高油田傳輸系統的穩定性，以此帶動油田企業經濟的不斷發展。

[1]俸皓，羅蕾．用GPRS實現遠程環保監控[J]．成都信息工程學院學報，2005（1）：79-81.

[2]賁艷波．油田電力系統自動化控制技術應用及發展趨勢[J]．油氣田地面工程，2013，32（7）：78-79.

[3]張新紅，吳金強．基于GPRS的遠程數據采集及監控系統[J]．機械管理開發，2008（1）：34-35.

[4]劉寧，馮偉，陸林生．基于GPRS的無線數據傳輸終端的設計[J]．現代電子技術，2008（1）：19-21.

[5]徐杰，張俊，譚華，等．基于B/S架構的農資可信流通監管系統的設計與實現[J]．安徽農業科學，2010（16）：56-58.

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.053

基金論文：江蘇省職業教育教學改革研究重點資助課題“地級市整體推進中職信息化建設的實踐研究”階段成果（zzz25）。