油田信息处理系统中Web GIS的设计

2014-03-21范丽丽山东服装职业学院

油气田地面工程 2014年1期

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油田信息处理系统中Web GIS的设计

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Web系统运用到油田信息处理中主要完成对空间数据的处理及编制，解决了原有信息系统复杂冗余性的问题，简化了工作流程，大幅度提高了系统的工作的效率。在数据处理与发送过程中，上行信号的处理接收包括时序和功率两个层面。提高Web激光器的打开和关闭的时间是处理发送技术的关键，因此BIUA的接收机必须能根据每个时隙接收到的信号强度快速地调整判决门限。Web Gis其在服务器上主要采用了数据处理发送与接收技术和测距技术，这些技术的大幅度提高了石油行业的信息管理水平，使信息系统使用性得到进一步加强。

油田信息系统；Web GIS；激光器；处理模式；测距技术

1 系统设计背景

Web设计理念于1998年在国内首次被提出，由于当时目的的不明确，并在技术上存在瓶颈，使得该计划项目推迟到2000年才被真正投入到生产建设中。随着石油行业的不断发展及对信息系统的需要，Web系统运用到油田信息处理中主要完成对空间数据的处理及编制，解决了原有信息系统复杂冗余性的问题，简化了工作流程，大幅度提高了系统的工作的效率。

2 系统技术设计

2.1 数据处理发送与接收技术

处理发送是指Web的光模块不是连续数据信号，而只能在BIUA分配的抖动窗口开始时打开光模块，在窗口结束时关闭光模块。否则，多个Web的空闲信号将可能淹没正常发送ODN的数据信号，导致信息处理系统无法正常工作。

图1所示为Web光模块工作时序示意图。Web的激光器打开关闭都是需要一个过程的，即TLateron和TLateroff，再加上BIUA能够发送有效接收机同步所需要的时间，因此Web真正能够发送有效数据的时间往往要比授权窗口短。因此，提高Web激光器的打开和关闭的时间是处理发送技术的关键。传统发射机的APC电路都是针对连续发送设计的，其偏执电流恒定不变，不能适应处理模式快速响应的要求。针对这种情况通常有两种解决方案。

图1 Web光模块工作时序

方案一采用数字APC电路。在每个Web处理发送期间特定时间点对激光器的输出信号进行采样，根据激光器输出光功率的具体样值，按一定的算法对激光器的直流偏置进行调整。采样数值在两段数据发送时间间隔内保存，这就解决了处理模式下的自动功率控制问题。

方案二是对传统连续模式的APC电路进行改进，使其能工作于数据处理模式之下。连续模式的APC回路之所以在处理模式下工作不正常，是由于当激光器关闭时，直流偏置切断，当激光器打开时，自动功率控制回路一丢失了原来的状态，直流偏置出现了不连续的变化。只要能在激光器关闭期间保持自动功率控制回路的状态不变，当激光器被重新打开时，自动功率控制回路就能在前一个处理间隔结束状态的基础上继续工作，直流偏置的变化将是一个连续的过程，因而自动功率控制回路将能稳定工作在处理模式下。

在数据处理与发送过程中，上行信号的处理接收包括时序和功率两个层面。由于Web发送数据是不连续的，因此BIUA接收机处的信号在时序上也是时断时续的。另外，每个Web和BIUA之间的距离不同，最大的差分距离（即最远的Web与BIUA的距离和最近的Web与BIUA的距离之差）可以达到40 km。再加上光路上还会有不同数量的接续器和衰减器，以及Web数据处理模块发射光功率本身的差异，都会导致BIUA的接收机接收到的终端用户发射功率是断断续续变化的，且在每一个时隙都有较大的突变。因此BIUA的接收机必须能根据每个时隙接收到的信号强度快速地调整判决门限，即所谓的处理接收。

2.2 测距技术

测距技术主要采用了现代的CPR功能，应用范围十分广泛，在传输信道上行方向是一个星型的拓扑网络结构。在计算信令测距过程中，通常配备两套专业OCTR测距仪，在交叉数据程序处理时将两点光源之间的距离比缩小，使上行方向的信道和下行方向的信道在传输时延上趋于一致。为了避免上行信号的冲突，将各Web时隙之间的保护时间设置为最远Web的往返时间（RTT）值，这样上总是只有一个Web的上行信号在传输，就不会发生碰撞。但是每次都需要对系统进行相关数据的配置，本身系统的内存就占用的很多，再加上大量数据配置，不但加重了测距数据处理器的负担，而且还对系统自行传输宽带有着较大的浪费。所以BIUA需要有一定程序加载处理的功能。

在测定每个Web与BIUA之间的传输距离时，两者要启动传输服务功能，对测得的往返时间进行系数补偿，将BIUA的测量参数映射到Web数据处理库中，根据此时的传输距离来选择对象的发送时间，并调整每个Web各个端口上传速率，以确保物理信道发送的数据块能能够在规定的时间内到达上行信号BIUA数据模块处理机中，而不会导致彼此之间的冲突。

BIUA有一个64比特的本地时钟计数器，该计数器对时间量子计数。当BIUA发送MPC PDU时，它就将本地时钟计数器的值插入到其时间标签域中（帧的第一个字节从MAC控制子层发送到MAC层的时间作为设定时间标签的参考时间）。BIUA将会要求重新注册，并不再分配上行宽带。若Web发送的MPC PDU的时间标签值偏差在BIUA的允许范围内，则BIUA就要开始计算往返时间，即IUA本地计时器的值与接收到的MPC PDU时间标签值之间的差。