基于GIS能源行业全业务统一平台构建研究与探讨

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[摘 要]传统的能源行业业务管理平台基本上能够实现某个维度上的精细化管理，但对于能源行业这样一个庞大的系统而言，多个业务管理平台使系统间无法做到互联互通、数据统一共享，造成信息的多口采集、重复录入、多头使用和维护现象，使信息更新的同步性差，影响了数据的一致性、正确性和权威性。

[关键词]GIS；全业务；能源行业；三维

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.136

[中图分类号]F272；TP315 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）12-0-01

1 技术路线

1.1 建设目标

依据目前能源行业信息化的实际状况，结合当今成熟的计算机网络技术，吸收和借鉴行业信息化和自动化方面先进的技术成果进行应用并力求创新，充分利用“3S”技术（GIS、GPS、RS）、三维建模与可视化技术（VR）、空间数据库及网络通信技术、人工智能技术和科学计算技术，对能源行业所有空间信息元素进行真三维数字化描述，结合能源行业生产实时自动化监控系统，为工程规划、开拓设计、生产安全管理、集成调度指挥、辅助决策及应急救灾等提供统一的技术平台和强大支撑工具，促进能源企业信息化升级，为能源行业安全、高效、绿色和可持续发展提供有效保障。

1.2 关键技术

1.2.1 空间信息并行搜索技术

空间信息并行搜索是利用网格技术将空间信息搜索请求分发给多个空间信息提供者，并行进行搜索，然后汇集搜索结果返给客户。并行搜索是针对分布式海量空间信息搜索的一种有效措施，可以提高搜索效率，减少等待时间。

1.2.2 地理信息系统技术

GIS是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的技术，它把地理位置和相关属性有机结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，并将所需的信息数字化，通过所提供的空间分析模型，辅助管理人员进行决策。

1.2.3 三维仿真建模技术

仿真建模技术是建立虚拟环境系统的基础，主要包括三维视觉建模和三维听觉建模。其中，视觉建模主要包括几何建模、运动建模、物理建模、对象行为建模以及模型分割等。听觉建模通常只是把交互的声音响应增加到用户和对象的活动中。

2 应用前景分析

2.1 应用优势及应用场景分析

三维GIS对客观世界的表达能给人以更真实的感受，它以立体造型技术给用户展现地理空间现象，方便对空间对象进行三维空间分析和操作。

2.1.1 高密度、高精度三维模型快速批量加载

石油石化企业的储油罐、管线、阀门等设施设备种类繁多、连接复杂，例如一平方公里范围内石化场站的三维模型数量可以达到2 000个以上，而相同面积的城市三维中，模型数量只有几十或几百个，尤其是在提取的石油石化设施设备的三维模型中，单个模型的数据量就可达到十几个GB，批量加载高密度、高精度的三维模型数据对石油石化行业的全业务统一平台提出了更高的技术要求。

2.1.2 工艺流程动态管理

石油石化企业的生产工艺流程是动态的。每一道工序之间是相互关联的，任何一道工序的变化都可能导致整个生产工艺流程的改变。因此，在生产过程中要时刻关注每道工序的运行变化情况。工艺流程中任一道工序的变化情况和对整个工艺流程的影响情况，系统都无法实时、直观的展示出来，这也给企业的生产管理带来诸多不便。

2.2 应用方向

2.2.1 在石油石化物探中的实际应用。

科学部署地震测线：平台可以根据部署地震测线的坐标数据，在计算机中自动生成带坐标的测线图，将之叠加在数字地形图上，从而清楚地看到测线所经过的地物。如果测线直接经过村镇、湖泊或高价值经济作物种植区等区域，可以及时做出适当调整。

高效准确的图件编辑：基于gis的全业务统一平台利用地理信息系统强大的图形编辑功能，物探工作人员可以方便地在电脑中进行地理位置的查询、地理底图的任意裁剪，并在地理底图的基础上编辑、叠加其他的构造、部署等信息，大大提高勘探人员编图的效率，提高编图的精度。

2.2.2 在油田统计中的应用。

井位部署、产量分布及油井动态的可视化。通过基于GIS的全业务统一平台，将所有油井分级分类，以符号的形式标注在油田地图上，不同产量的区域用不同的颜色标注，统计人员结合地理位置表述可以对油井分布区域、井下作业、生产能力及产量、井距疏密程度、停躺井情况等数据有直观了解判断。并且可以通过地图缩放改变显示内容，进一步定向查询详细信息。例如查询某一单井的井位坐标、产液量等详细数据。

油气集输站、注水站等库站运行情况的可视化。例如站库能力数据、库存动态变化、注水情况均可通过在地图上标注符号或以不同颜色来反映运行状况。

2.2.3 在油气管道风险评价分析中的应用

目前，GIS技术广泛地应用于资源管理与配置、城市规划和管理、地籍管理、区域经济分析、局部环境分析等方面。基于GIS的空间分析模型方法在管道风险评价分析与决策中并没有取得很好的进展，主要原因在于：第一，对管道的评价方法本身就不是很完善，多数评价还是以人的主观评价为准；第二，在采集真实可靠的评价原始数据方面存在许多困难，要么是数据缺乏真实性，要么是很难找到管道的所有工作历史参数；第三，即使评价所需的全部工作历史参数都能收齐，但也必须花费大量人力将其录入数据库才可使用。所有这些，都大大地削弱了GIS功能在管道风险评价方面的应用，因此为提高管道的管理水平，适应国际发展趋势，引入GIS技术势在必行。