基于GIS的数字油库培训系统研究与开发

项楠，伍盛一，王卫强，栾玲，杨小辰(．辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺300;．中石油东北炼化工程葫芦岛设计院，辽宁葫芦岛5000)

基于GIS的数字油库培训系统研究与开发

项楠1，伍盛一1，王卫强1，栾玲2，杨小辰1
(1．辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001;2．中石油东北炼化工程葫芦岛设计院，辽宁葫芦岛125000)

石油库的主要工作对象是易燃、易爆的原油、成品油等，工艺流程复杂，失误操作的后果比较严重。传统的培训模式限制多，危险程度较大，员工看不到操作与其对应参数的内在关系，较难建立理论与实践之间的联系。基于GIS的数字油库培训系统的构建，能有效弥补传统模式的不足，利用B/S架构，在ArcGIS平台上进行开发，以SQL Server作为数据库管理平台，使传统培训与计算机技术相结合，实现数字油库三维可视化及培训考核大数据的可视化信息管理。实例表明，该系统实用性强，信息显示直观，具有较好的普适性，可为提升油库操作管理水平提供技术支撑。

油库;数字油库;员工培训;信息管理;三维可视化

在数字油库信息管理系统的基础上进行研发的培训系统模块，主要目的是为了使新进员工尽早适应油库工作。由于条件的制约，不能经常将员工带入库区进行实践操作，这就需要开发一种新的培训模式来对员工进行培训与考核。只有做好培训，才能使员工在工作中不出现纰漏和疏忽，从而避免事故的发生。培训系统的构建可以使员工不进现场便对岗位工作了如指掌，使员工熟知工作流程，避免不必要的人员在关键位置的走动，节省时间、精力与资源等，大大降低了油库发生危险的可能性与人为工作的风险，实现油库的安全运营与管理。

1 数字油库信息管理系统

在ArcGIS平台上开发的数字油库信息管理系统［1-2］，可以对油库重要设备的数据实现三维数字化监控管理，对油库所属部门的日常工作进行综合管理，对在油库正常运转中产生的数据进行采集、存储、加工生成各种信息，再进行筛选和总结，可使管理者以最为直观的数字三维模型的方式进行表述，既有宏观信息，也有详细信息，既可以历史查询，也可以实时查询，为管理人员提供高效的决策判断依据，从而为油库的整体运行提供全面的信息化管理:①清晰地了解油库的基本情况;②掌握油库油品的实时进销存情况;③实时了解油库的库存情况以及变化趋势;④记录油库的安全状况及报警记录，以便及时排除安全隐患;⑤管理者对发货密度、计量标准进行管理;⑥自动生成管理层所需要的报表，并可以多种方式显示［3-6］。

2 培训系统功能分析［7-10］

2．1系统建设总体目标

应用GIS和数据库技术，设计开发数字油库信息管理系统的培训系统模块，不仅具备标准的数据存储和地理信息操作功能，同时还具备管理人员任务设置、操作培训辅导、操作步骤记录和评价等教学培训功能。通过培训和考核的开展，可有效提高现场运行人员的操作水平和对突发管网和设备事故的处理能力，对规范员工的操作行为、提高运行和管理水平发挥了积极的作用。

2．2系统功能设计

构建基于GIS的数字油库培训系统应满足的功能包括:①提供油库库区基础地理信息，可实现三维地图浏览，包括信息录入、编辑、存储、空间查询、空间显示、输出等，在空间查询中同时还能实现点坐标查询、区域查询等功能;②设备设施培训，包括阀门认知、油罐认知、管线认知等;③工艺流程培训，包括倒罐工艺、罐车装卸工艺、收发油工艺等;④员工考核模块，包括:油库安全管理规范考核、工艺流程考核、消防安全知识及综合考核等。

3 系统开发

3．1系统开发平台及架构

本系统基于B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)架构，客户端最主要的应用软件为WEB浏览器，为保证空间数据与属性数据的一体化组织合理、运行稳定，在ArcGIS平台上开发构建，并以SQL Server作为数据库管理平台，建立空间数据库、属性数据库［11-12］。

3．2系统数据库设计

选用SQL Server作为数据库管理系统平台，采用分布式存储方法。空间数据主要包括:地形图数据、三维模型结构数据等，存储在GIS的File GeoDatabase空间数据库中。属性数据主要包括:油库基础设施属性信息，包括油罐属性、阀门属性、管线属性以及建筑物属性等。

4 系统实现

数字油库是建立在现实油库的基础之上，所有的设备设施均是仿真构建，因此在数字油库平台下进行的管理培训，能够更直观清晰地让员工认知油库设施设备以及工艺流程等，其目的是培养和提高员工就业或从业的能力。培训系统主要包括库区浏览培训、设备认知培训、工艺流程培训及考核系统等模块，系统登录界面见图1。

图1 系统登录界面Fig．1 System login interface

员工可以在培训中不受任何时间空间的限制，在三维场景中，增强学习效果。在线培训使学习者脱离现实培训中的风险，达到安全培训的目的。另外，在线培训比传统的培训成本低，虚拟培训还可以循环进行，学习内容具有可重复性。

4．1库区浏览培训模块

主要目的是让员工从宏观上了解库区的整体设施、空间属性、工作区域等。浏览油库的二维地图各区域的位置，如罐区位置、输油间位置、付油区位置、办公楼等等;还可以浏览三维油库，在三维显示下，能够更直观地观察油库各区域设施及设备，让员工更清晰的了解库区情况。

4．2设备认知培训模块

主要目的是提高员工对设备设施的认知及熟悉操作方法等。油库中闸阀的使用占油库中各类阀门之首，占90%左右，适用于经常保持全开或者全关的场合，不易做节流和调节用，阀门认知界面见图2所示。员工通过对设备的认知，能够充分了解其规格、型号参数、安装时间及用途等，油罐认知界面见图3。

图2 阀门认知图Fig．2 Valve cognitivemap

图3 油罐认知图Fig．3 Oil tank cognitivemap

4．3工艺流程培训模块

主要目的是使员工熟知工艺流程，比如收发油的工艺流程，罐装车的装卸油工艺流程、倒罐流程等，倒罐流程见图4。

图4 倒罐工艺流程Fig．4 Oil tank transfer process

工艺流程不仅为员工提供三维的视图，更直观地了解工艺，还可以打开培训教程视频，进行查看学习动态工艺流程，如图5所示。

图5 输油工艺视频Fig．5 Transfer oil process video

4．4员工考核模块

员工考核模块，界面如图6、7所示，主要是针对员工的学习进展而进行的有针对性的考核模块，例如针对付油间工人的考核，付油间的工人一定要熟知付油间内的一切设备设施(如阀门、泵管线的相关规格、型号等)，以及付油管路的工艺流程(如阀门的开启与关闭的次序等)，更要了解消防知识，以及对突发情况的应急处理。其他的员工也必须熟知个人工作区域的工作环境，这样才能使油库安全运营。

图6 安全管理规范考核模块Fig．6 Safety m anagement standard exam ination module

图7 综合考核模块Fig．7 Com prehensive exam ination modu le

5 结论

系统的培训可以提高员工操作水平与对事故应急处置的能力，对规范员工的操作、提高运行和管理水平发挥着积极的作用。本文构建的基于GIS的数字油库培训系统应逐步完善，系统中各类数据将不断充实，为油库员工学习及工作提供高效的平台，省时省力、形象直观、循环学习、降低风险，对提高油库安全运营和管理水平具有重要的意义。

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(编辑王戬丽)

Research and Development of Digital Oil Depot Training System Based on GIS

Xiang Nan1，Wu Shengyi1，WangWeiqiang1，Luan Ling2，Yang Xiaochen1
(1．College of Petroleum Engineering，Liaoning Shihua University，Fushun Liaoning 113001，China;2．Huludao Design Institute，PetroChina Northeast Refining＆Chemical Engineering，Huludao Liaoning 125000，China)

Themain work of oil depot is flammable and explosive oil and crude oil．The production process of the production system is complex and the resultof false operation is serious．The traditional trainingmode of staff is limited，the risk is great，and the students can not see the operation and related parameters of the intrinsic relationship．So it is difficult to establish the relationship between theory and practice．The construction of digital oil depot training system based on GIS，can effectively compensate for the lack of the traditional model．Using B/S architecture and SQL server as the database platform，developed in the ArcGIS platform，making the traditional training combine with computer technology，3D visualization of digital oil depot and the visual information management training and assessment of large data will be realized．The practical example shows that the system has strong practicability，intuitive information display，and has good universality，which provides technical support for improvement of operation and management level of oil depot．Keywords:Oil depot;Digital oil depot;Staff training;Informationmanagement;3D visualization

TE978

A

10．3969/j．issn．1006-396X．2017．04．015

1006-396X(2017)04-0081-04

2016-12-05

2016-03-07

辽宁省科技计划面上项目(2015020604)。

项楠(1990-)，女，硕士研究生，从事长距离管道输送技术方面研究;E-mail:448257629@qq．com。

王卫强(1974-)，男，博士，教授，从事油气管道输送、管道风险管理、管道地理信息技术等方面的研究;E-mail: wwq920285@163．com。