基于GPRS和数据库的油田远程监控系统*

2014-03-22江苏省淮安市职业教育教学研究室

油气田地面工程 2014年10期

江苏省淮安市职业教育教学研究室

杨风涛江苏省淮安市职业教育教学研究室

GPRS油井监控系统由现场监控终端处理系统、GPRS网络同步系统、数据网互联系统与平台监控服务器组成。报警控制系统在GPRS中主要是负责对故障进行预警提醒。数字信号检测系统利用终端处理器与信源发射器之间传输信号对比技术，在日常检测中，若信源发射器传输的数据信号与接收端接收的数据信号不一致时会造成数据信息的丢失，而数字信号检测系统可检测两端数据信号是否一致。创建油田Oracle空间数据库需要各方面的准备工作，包括设计油田数据库逻辑结构和物理结构，选取油田数据库名，决定字符集，然后再开发相应的油田应用程序。

GPRS；数据库；远程监控；稳定性

1 GPRS油田监控系统

1.1 系统的组成结构

GPRS油井监控系统由现场监控终端处理系统、GPRS网络同步系统、数据网互联系统与平台监控服务器组成[1]，如图1所示。发挥主要功能的现场监控终端是油井监控信息数据采集设备，其内部GPRS依靠卫星定位系统，属于2.5代通信网络系统结构，其传输数据信息能达到以太网的传输模式，数据信息传输速率上可超过5Mbps，因此在数据信息采集上具有一定灵活性。现场监控终端不仅可对反馈信息数据进行采集，并且能够对视频话音信息进行采集。该系统传输信息效率高，在占用带宽上采用了多路复用技术，即依靠频分复用和时分复用原理。

图1 GPRS系统组成结构

1.2 系统功能的实现

报警控制系统在GPRS中主要是负责对故障进行预警提醒，例如当设备出现意外故障时，监控系统能够准确地检测出故障点的位置，通知油井管理人员进行及时抢修。在油田施工环境中，由于石油管道受到单位面积压强的冲击时，可能会出现石油原液泄漏状况，报警监控系统内部设有温度传感器，当出现泄漏时，周围的温度会发生变化[2]。当温度达到一定界限时，报警系统便会触动，油井管理人员会在短时间内进行修复。数字信号检测系统利用终端处理器与信源发射器之间传输信号对比技术，在日常检测中，若信源发射器传输的数据信号与接收端接收的数据信号不一致时会造成数据信息的丢失，而数字信号检测系统可检测两端数据信号是否一致。当传输的数据信号不一致时，数据信号检测系统便会发出检错重发指令，要求信源发射器重新传输数据信号，直至接收端接收到的数据信号与发射端数据信号一致时，才会继续传输。

2 Oracle数据库油田监控系统

2.1 Oracle空间数据存储模式

在基于Oracle数据库油田监控系统中，Oracle空间数据库共有两种存储模型，一种是关系式模型，一种是对象—关系式模型。其中关系式模型是将油田数据信息中多行字段的记录类型作为数据的一个表，借以用来表示一个空间实体；而对象—关系式模型是将传送数据结构中MDSYS．SDOGEOMETRY的字段类型作为空间数据库的一个表，用一行文字记录油田数据信息的类型然后进行存储，以此来表示油田整个监控系统的一个空间实体。

2.2 Oracle空间数据库的设计

Oracle空间数据库会因油田地理监控系统不同的需求而产生各种各样的形式，因此Oracle空间数据库的设计会根据不同监控机制的应用目的和油井管理员的要求，在特定的应用环境下确定最适合的数据模型、处理模式、存储结构和存取方法，建立起一个能反映现实现油田远端监控信息之间的互联，以此来达到全方位监管的要求。这样的空间数据库能被一定的DBMS接受，并且能够实现系统目标有效存取和管理数据。总的来说，Oracle空间数据库的设计就是把油田监控系统中一定范围内存在着的应用数据抽象为一个数据库的具体结构过程[3]。Oracle空间数据库设计是指在数据管理系统的基础之上建立一个空间数据库的过程，主要包括参数的变量分析、结构设计和数据层设计。

2.3 创建油田Oracle空间数据库

创建油田Oracle空间数据库需要各方面的准备工作，包括设计油田数据库逻辑结构和物理结构，选取油田数据库名，决定字符集，然后再开发相应的油田应用程序。开发应用程序包括油田空间图层和查询索引的开发等步骤，其中空间图层是在Oracle空间数据库中将空间的几何数据按照空间图层、集合图形和元素进行分层组织。而油田空间图层是由几何图形构成的，集合图形则是由元素构成的，因此油田空间图层的设计非常重要。Oracle空间数据库中，油田数据的查询可以根据条件进行查询，确定查询内容的范围，然后在查询出的范围内进行进一步的检索[4]，这样便能找出所需要的油田数据信息。

2.4 基于Oracle油田的空间分析

Oracle的油田空间分析主要是依赖于油田空间数据的操作函数，具体工作为分析油田数据图元之间的相交以及图元之间的包含关系，其原理为通过选择油田数据信息的操作对象和被操作对象来查找符合条件的图元[5]。其中图元相交需要获取图元的根源与目标图元，这样油田数据信息的应用程序就能根据循环语句获得图元的地址，然后以数据的形式显示在油田监控系统终端处理器上。