基于天地圖的油氣生產調度管理系統(tǒng)

馬文賀

新疆油田公司金戈壁公司

基于天地圖的油氣生產調度管理系統(tǒng)

馬文賀

新疆油田公司金戈壁公司

“天地圖”是由國家測繪地理信息局組織建設的基礎地理信息服務平臺，其作用在于促進地理信息資源共享和高效利用，提高測繪地理信息公共服務能力和水平，改進測繪地理信息成果的服務方式。基于天地圖的油氣生產調度管理系統(tǒng)以國家“天地圖”為基礎，綜合天然氣處理站信息、槽車信息等數(shù)據(jù)，為解決企業(yè)實際問題而設計。該系統(tǒng)框架結構分為四層，包括數(shù)據(jù)層、邏輯處理層、傳輸層及用戶層。為了方便公司管理人員的使用，系統(tǒng)采用B/S構架結構，通過在頁面引用天地圖的“maps.js”接口文件，實現(xiàn)相關功能的開發(fā)。將天地圖引入到油氣生產調度管理之中，實現(xiàn)了集氣站、槽車等信息基于地理位置的統(tǒng)一管理。

天地圖；生產調度；地理信息；管理系統(tǒng)；設計

引言

隨著計算機技術的發(fā)展，企業(yè)利用信息化技術管理生產工作的水平也不斷提升。生產調度管理作為企業(yè)的重要組成部分，是企業(yè)的安全生產指揮中心，因此，有關學者[1-4]對如何更好地將信息化與日常生產管理集合，提高企業(yè)的生產調度管理水平進行了研究與探討。

克拉瑪依市富城能源有限責任公司主要經營新疆地區(qū)天然氣回收及相關產業(yè)，包括新疆油田公司未進集輸系統(tǒng)的邊緣氣井井口天然氣、天然氣處理站檢維修期間放空天然氣及附屬產品的開發(fā)生產、加工處理、儲運和銷售等業(yè)務。雖然公司已在安全生產信息化建設方面做了規(guī)劃和建設工作，但是仍然存在以下問題：

（1）由于天然氣處理站的位置偏僻，一些偏遠氣井位于準噶爾盆地東部、西部的區(qū)域，如果沒有基礎地圖的輔助，無法準確了解站點位置。

（2）回收天然氣主要依靠槽車運輸，需要通過GPS進行監(jiān)控管理，以便實時掌握車輛位置，規(guī)劃車輛路徑等。

（3）公司尚未建立調度指揮中心及其相應的調度指揮管理信息系統(tǒng)，缺乏信息化的數(shù)據(jù)管理支持，不能為管理層提供全面、準確、科學的決策依據(jù)。

如何利用信息化手段解決目前問題是企業(yè)的重要任務之一。本文在現(xiàn)有生產調度管理的研究基礎上，針對企業(yè)現(xiàn)狀，設計開發(fā)了基于天地圖的油氣生產調度管理系統(tǒng)，對企業(yè)中出現(xiàn)的實際問題給出了相關的解決方案。

1 天地圖

“天地圖”[5]是由國家測繪地理信息局組織建設的基礎地理信息服務平臺，作為“數(shù)字中國”的重要組成部分，是國家地理信息功能服務平臺的公眾版。通過互聯(lián)網環(huán)境，公眾可以獲取權威、可信的公益性地圖服務。天地圖的作用在于促進地理信息資源共享和高效利用，提高測繪地理信息公共服務能力和水平，改進測繪地理信息成果的服務方式，更好地滿足國家信息化建設的需要，為社會公眾的工作和生活提供方便。

為了方便開發(fā)者使用，天地圖通過API接口[6]提供了易用的在線地圖服務。除提供包括矢量、影像、地形等內容的基礎地圖服務外，同時提供圖層管理、地圖覆蓋物、地圖工具、地名搜索、出行規(guī)劃等服務，是一個良好的地理信息服務資源的增值應用開發(fā)環(huán)境。

因此，本文選用天地圖作為企業(yè)生產調度管理系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)，為氣站位置服務、槽車路線服務等提供支持。

2 油氣生產調度管理系統(tǒng)

2.1 構架設計

基于天地圖的油氣生產調度管理系統(tǒng)以國家“天地圖”為基礎，綜合天然氣處理站信息、槽車信息等數(shù)據(jù)，為解決企業(yè)實際問題而設計。系統(tǒng)框架結構分為四層，其系統(tǒng)結構包括數(shù)據(jù)層、邏輯處理層、傳輸層及用戶層，如圖1所示。

2.1.1 數(shù)據(jù)層

圖1 系統(tǒng)框架結構

數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)的重要組成部分，是系統(tǒng)正常運行的基礎，是生產調度指揮管理應用的信息來源，其主要包括基礎地理數(shù)據(jù)和企業(yè)生產數(shù)據(jù)兩部分內容。基礎地理數(shù)據(jù)來自與“天地圖”的基礎地理信息服務平臺，通過API接口調用基礎地圖、路徑規(guī)劃、地名搜索等內容；企業(yè)生產數(shù)據(jù)包括來自天然氣集氣站、槽車等生產管理單元的運行數(shù)據(jù)，如集氣站的位置信息、生產數(shù)據(jù)、槽車位置信息及路徑信息等。

2.1.2 邏輯處理層

邏輯處理層是生產調度管理系統(tǒng)后臺運行的核心，負責所有數(shù)據(jù)的獲取、解析、存儲管理，以及用戶操作的分析、整合、輸出等工作。系統(tǒng)接收到用戶訪問請求后，對請求操作進行解析，調用對應數(shù)據(jù)進行分析計算，最終反饋給用戶結果信息。針對公司現(xiàn)狀，系統(tǒng)主要包括了氣站信息管理功能和槽車信息管理功能，后續(xù)可依據(jù)需要對系統(tǒng)進行擴充、完善。由于系統(tǒng)采用開放互聯(lián)網進行網絡傳輸，在服務最前端增加了防火墻設置，以提高系統(tǒng)的安全性。

2.1.3 傳輸層

系統(tǒng)設計為直接通過互聯(lián)網進行發(fā)布、訪問，因此，傳輸層采用現(xiàn)有基礎互聯(lián)網系統(tǒng)。

2.1.4 用戶層

系統(tǒng)面向的用戶既包括進行生產調度指揮的管理層人員，同時也面向進行生產調度數(shù)據(jù)維護的基層工作人員。為了方便使用，系統(tǒng)設計分為B/S構架和移動客戶端兩種形式。

2.2 功能設計

油氣生產調度管理系統(tǒng)的功能除基本的綜合管理（包括基本信息、調度日志、值班管理、計量儀器管理等）、數(shù)據(jù)填報審核（包括生產月計劃、銷售月計劃、產量數(shù)據(jù)填報、運行數(shù)據(jù)填報等）、統(tǒng)計報表分析（包括生產日報表、綜合日報表、單井月數(shù)據(jù)、產量統(tǒng)計分析、銷量統(tǒng)計分析等），還結合天地圖地理數(shù)據(jù)服務，開發(fā)了地圖快速瀏覽、信息查詢、實時監(jiān)控、槽車軌跡回放等解決現(xiàn)有問題的功能。

（1）地圖快速瀏覽。通過調用天地圖的API數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了基礎地圖的縮放和漫游、全圖顯示，還可以在矢量圖、影像圖及地形圖之間切換。通過圖層管理工具可以對矢量、地形、注記、道路等多個圖層進行自由切換、疊加。

（2）信息查詢。系統(tǒng)提供了基礎的測距、測面、地名搜索、路徑規(guī)劃等信息查詢功能，同時針對油氣企業(yè)，還提供了集氣站位置、井口產量、油壓、套壓、進站壓力、進站溫度等數(shù)據(jù)信息的查詢功能。

（3）實時監(jiān)控。實時監(jiān)控既包括對集氣站信息的監(jiān)控，同時也包括對槽車位置的實時監(jiān)控。對于集氣站信息，通過3 G、4 G等無線網絡，向監(jiān)控中心發(fā)送生產信息，用戶在系統(tǒng)中利用信息查詢功能即可查看集氣站實時數(shù)據(jù)。對于槽車位置信息，利用終端將GPS定位數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心后，用戶就可以實時地看到持有該終端槽車的位置。

（4）槽車軌跡回放。實時監(jiān)控的槽車位置數(shù)據(jù)均保存在數(shù)據(jù)庫中，因此，通過選擇需要進行軌跡回放的槽車ID，設定查看歷史時間段、回放的條件后，系統(tǒng)會從數(shù)據(jù)庫中查出符合條件的記錄，并在電子地圖上回放其運行軌跡。

3 關鍵技術

為了方便公司管理人員使用，系統(tǒng)采用B/S構架結構，通過在頁面引用天地圖的“maps.js”接口文件，實現(xiàn)相關功能的開發(fā)。其中，位置標定、信息查詢、軌跡回放為主要關鍵技術。

3.1 位置標定

位置標定是相關研究功能的基礎，只有通過位置標定功能，才能實現(xiàn)對集氣站位置、槽車位置的標記和查看。

為了規(guī)范代碼，統(tǒng)一各功能調用標注接口，本文設計了addCustomMark接口，通過傳入函數(shù)內容需要標記位置點坐標（x，y），添加統(tǒng)一的自定義標注。

3.2 信息查詢

信息查詢是基礎的內容展示窗口，通過點擊上述標記點，可以彈出自定義消息窗口，展示該標記點的相關信息。如點擊集氣站的標記點，彈出窗口中顯示相關的位置、井口產量、油壓、套壓等數(shù)據(jù)內容。

通過添加監(jiān)聽器，在用戶點擊標記點時，會調用最后傳入的函數(shù)（示例中的onClick方法），也就是添加顯示信息窗口的相關內容。

3.3 軌跡回放

槽車軌跡回放功能是對車輛歷史行駛軌跡的回放查看，可以方便地查詢到車輛是否按照要求的線路行駛，是否有什么問題出現(xiàn)過。其實現(xiàn)的方法為利用槽車位置數(shù)據(jù)，繪制車輛行駛的軌跡路線。

同時結合位置點標記及信息查詢技術，可以實現(xiàn)在軌跡回放過程中，系統(tǒng)標記所有位置點，通過點擊查詢位置點的詳細地址及車輛狀況，包括車輛在這一地點的方向、速度、里程、經度、緯度、地理位置等。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)與應用

基于上述系統(tǒng)設計與關鍵技術研究，利用天地圖的API，在Visual Studio工具下，開發(fā)了油氣生產調度管理系統(tǒng)，系統(tǒng)界面如圖2～4所示。該系統(tǒng)在富城能源有限責任公司成功運行，用于指導日常生產工作。

圖2 基礎地圖瀏覽及距離測量功能

圖3 信息查詢功能

圖4 槽車軌跡顯示及回放

5 結語

基于天地圖的油氣生產調度管理系統(tǒng)創(chuàng)新性地將天地圖引入到油氣生產調度管理之中，實現(xiàn)了集氣站、槽車等信息基于地理位置的統(tǒng)一管理。

針對克拉瑪依市富城能源有限責任公司的現(xiàn)實問題，在現(xiàn)有研究基礎上，設計了基于天地圖的油氣生產調度管理系統(tǒng)整體框架，對其中的關鍵技術進行了研究，并將系統(tǒng)成功應用于企業(yè)日程生產工作管理中。

[1]韓作振，盧鵬，毛善君．基于WEB的生產調度管理信息系統(tǒng)[J]．煤礦現(xiàn)代化，2007（1）：41-42.

[2]張寧，石永杰，孫根旺．生產調度管理系統(tǒng)在企業(yè)生產管理中的應用[J]．石油化工自動化，2003（6）：44-46.

[3]范志容．天然氣公司生產調度管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]．自動化與信息工程，2006（3）：38-40.

[4]張培宏，陳武新．中原油田天然氣生產管理信息系統(tǒng)[J]．石油規(guī)劃設計，2005（2）：45-46.

[5]黃蔚．國家地理信息公共服務平臺天地圖[J]．衛(wèi)星應用，2014（1）：41-44.

[6]張慶全，林富明，周源．基于“天地圖”的位置服務平臺的設計與實現(xiàn)[J]．測繪與空間地理信息，2013，36（8）：98-102，106.

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.10.035

馬文賀：工程師，本科學歷，新疆油田公司金戈壁公司運行科副科長，研究方向為智慧油田。

2015-08-11

13579515846、243170376@qq.com