江蘇省淮安市職業(yè)教育教學(xué)研究室

基于GPRS和數(shù)據(jù)庫的油田遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)*

楊風(fēng)濤江蘇省淮安市職業(yè)教育教學(xué)研究室

GPRS油井監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)控終端處理系統(tǒng)、GPRS網(wǎng)絡(luò)同步系統(tǒng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)與平臺監(jiān)控服務(wù)器組成。報警控制系統(tǒng)在GPRS中主要是負(fù)責(zé)對故障進(jìn)行預(yù)警提醒。數(shù)字信號檢測系統(tǒng)利用終端處理器與信源發(fā)射器之間傳輸信號對比技術(shù)，在日常檢測中，若信源發(fā)射器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號與接收端接收的數(shù)據(jù)信號不一致時會造成數(shù)據(jù)信息的丟失，而數(shù)字信號檢測系統(tǒng)可檢測兩端數(shù)據(jù)信號是否一致。創(chuàng)建油田Oracle空間數(shù)據(jù)庫需要各方面的準(zhǔn)備工作，包括設(shè)計油田數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，選取油田數(shù)據(jù)庫名，決定字符集，然后再開發(fā)相應(yīng)的油田應(yīng)用程序。

GPRS；數(shù)據(jù)庫；遠(yuǎn)程監(jiān)控；穩(wěn)定性

1 GPRS油田監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

GPRS油井監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)控終端處理系統(tǒng)、GPRS網(wǎng)絡(luò)同步系統(tǒng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)與平臺監(jiān)控服務(wù)器組成[1]，如圖1所示。發(fā)揮主要功能的現(xiàn)場監(jiān)控終端是油井監(jiān)控信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其內(nèi)部GPRS依靠衛(wèi)星定位系統(tǒng)，屬于2.5代通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其傳輸數(shù)據(jù)信息能達(dá)到以太網(wǎng)的傳輸模式，數(shù)據(jù)信息傳輸速率上可超過5Mbps，因此在數(shù)據(jù)信息采集上具有一定靈活性?，F(xiàn)場監(jiān)控終端不僅可對反饋信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且能夠?qū)σ曨l話音信息進(jìn)行采集。該系統(tǒng)傳輸信息效率高，在占用帶寬上采用了多路復(fù)用技術(shù)，即依靠頻分復(fù)用和時分復(fù)用原理。

圖1 GPRS系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

1.2 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

報警控制系統(tǒng)在GPRS中主要是負(fù)責(zé)對故障進(jìn)行預(yù)警提醒，例如當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)意外故障時，監(jiān)控系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地檢測出故障點的位置，通知油井管理人員進(jìn)行及時搶修。在油田施工環(huán)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(xiàn)石油原液泄漏狀況，報警監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有溫度傳感器，當(dāng)出現(xiàn)泄漏時，周圍的溫度會發(fā)生變化[2]。當(dāng)溫度達(dá)到一定界限時，報警系統(tǒng)便會觸動，油井管理人員會在短時間內(nèi)進(jìn)行修復(fù)。數(shù)字信號檢測系統(tǒng)利用終端處理器與信源發(fā)射器之間傳輸信號對比技術(shù)，在日常檢測中，若信源發(fā)射器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號與接收端接收的數(shù)據(jù)信號不一致時會造成數(shù)據(jù)信息的丟失，而數(shù)字信號檢測系統(tǒng)可檢測兩端數(shù)據(jù)信號是否一致。當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號不一致時，數(shù)據(jù)信號檢測系統(tǒng)便會發(fā)出檢錯重發(fā)指令，要求信源發(fā)射器重新傳輸數(shù)據(jù)信號，直至接收端接收到的數(shù)據(jù)信號與發(fā)射端數(shù)據(jù)信號一致時，才會繼續(xù)傳輸。

2 Oracle數(shù)據(jù)庫油田監(jiān)控系統(tǒng)

2.1 Oracle空間數(shù)據(jù)存儲模式

在基于Oracle數(shù)據(jù)庫油田監(jiān)控系統(tǒng)中，Oracle空間數(shù)據(jù)庫共有兩種存儲模型，一種是關(guān)系式模型，一種是對象—關(guān)系式模型。其中關(guān)系式模型是將油田數(shù)據(jù)信息中多行字段的記錄類型作為數(shù)據(jù)的一個表，借以用來表示一個空間實體；而對象—關(guān)系式模型是將傳送數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中MDSYS．SDOGEOMETRY的字段類型作為空間數(shù)據(jù)庫的一個表，用一行文字記錄油田數(shù)據(jù)信息的類型然后進(jìn)行存儲，以此來表示油田整個監(jiān)控系統(tǒng)的一個空間實體。

2.2 Oracle空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

Oracle空間數(shù)據(jù)庫會因油田地理監(jiān)控系統(tǒng)不同的需求而產(chǎn)生各種各樣的形式，因此Oracle空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計會根據(jù)不同監(jiān)控機(jī)制的應(yīng)用目的和油井管理員的要求，在特定的應(yīng)用環(huán)境下確定最適合的數(shù)據(jù)模型、處理模式、存儲結(jié)構(gòu)和存取方法，建立起一個能反映現(xiàn)實現(xiàn)油田遠(yuǎn)端監(jiān)控信息之間的互聯(lián)，以此來達(dá)到全方位監(jiān)管的要求。這樣的空間數(shù)據(jù)庫能被一定的DBMS接受，并且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)有效存取和管理數(shù)據(jù)?？偟膩碚f，Oracle空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計就是把油田監(jiān)控系統(tǒng)中一定范圍內(nèi)存在著的應(yīng)用數(shù)據(jù)抽象為一個數(shù)據(jù)庫的具體結(jié)構(gòu)過程[3]。Oracle空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上建立一個空間數(shù)據(jù)庫的過程，主要包括參數(shù)的變量分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)層設(shè)計。

2.3 創(chuàng)建油田Oracle空間數(shù)據(jù)庫

創(chuàng)建油田Oracle空間數(shù)據(jù)庫需要各方面的準(zhǔn)備工作，包括設(shè)計油田數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，選取油田數(shù)據(jù)庫名，決定字符集，然后再開發(fā)相應(yīng)的油田應(yīng)用程序。開發(fā)應(yīng)用程序包括油田空間圖層和查詢索引的開發(fā)等步驟，其中空間圖層是在Oracle空間數(shù)據(jù)庫中將空間的幾何數(shù)據(jù)按照空間圖層、集合圖形和元素進(jìn)行分層組織。而油田空間圖層是由幾何圖形構(gòu)成的，集合圖形則是由元素構(gòu)成的，因此油田空間圖層的設(shè)計非常重要。Oracle空間數(shù)據(jù)庫中，油田數(shù)據(jù)的查詢可以根據(jù)條件進(jìn)行查詢，確定查詢內(nèi)容的范圍，然后在查詢出的范圍內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的檢索[4]，這樣便能找出所需要的油田數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的操作函數(shù)，具體工作為分析油田數(shù)據(jù)圖元之間的相交以及圖元之間的包含關(guān)系，其原理為通過選擇油田數(shù)據(jù)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(biāo)圖元，這樣油田數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用程序就能根據(jù)循環(huán)語句獲得圖元的地址，然后以數(shù)據(jù)的形式顯示在油田監(jiān)控系統(tǒng)終端處理器上。

3 結(jié)語

通過對GPRS和數(shù)據(jù)庫油田監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計分析，對其設(shè)計原理及功能進(jìn)行了全面的閘述。該技術(shù)可在油田實現(xiàn)全方位的實時監(jiān)控，提高油田傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以此帶動油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。

[1]俸皓，羅蕾．用GPRS實現(xiàn)遠(yuǎn)程環(huán)保監(jiān)控[J]．成都信息工程學(xué)院學(xué)報，2005（1）：79-81.

[2]賁艷波．油田電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)應(yīng)用及發(fā)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)[J]．機(jī)械管理開發(fā)，2008（1）：34-35.

[4]劉寧，馮偉，陸林生．基于GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸終端的設(shè)計[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2008（1）：19-21.

[5]徐杰，張俊，譚華，等．基于B/S架構(gòu)的農(nóng)資可信流通監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（16）：56-58.

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.053

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