基于Android平台的输油管道信息管理系统设计与实现

肖 雪，汪建勇，唐万成，万海东

（1.中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司，甘肃 酒泉 735019）

目前，对于山区铺设的输油管道主要采用人工巡检的方式，特别对于老旧输油管线的空间分布情况不够明确，人工巡检的方式过于单一，受自然环境等因素的影响，巡检过程存在一定的主观性，缺乏科学性、客观性和参考性，传统的输油管道巡检和管理方式已经不能满足当前新型油田运营模式下的需求。因此，在输油管道综合管理工作中，基于3S技术和计算机技术，整合自然资源大数据，对输油管道进行信息化处理和动态监测，可以更好地了解输油管道的运行现状，提出具有针对性、合理性的治理方案，有效地减少或避免输油管道腐蚀泄露、人为破坏等带来的危害和损失[1-8]。

综合以上需求分析，本文基于Android平台集成环境下的HTML技术和Vue.js开发技术，通过ArcGIS API for JavaScript开发工具包设计开发一套输油管道信息管理系统，通过客户端APP的形式有效地实现各种功能应用。通过该系统可以获取采油基地内输油管道空间分布及地形地貌等相关基础信息，并对各类数据进行存储和管理，满足输油管线及其附属设备的属性信息编录和查询、动态更新维护，可以将二三维数据有效地集成，具备良好的可视化界面，能够实现输油管道的数据信息化和动态综合管理。

1 系统设计

1.1 系统整体架构设计

本系统总体设计选择常规的四层架构设计模式，从底层到上层依次为数据层、逻辑层、应用层和表示层，这种结构模式不仅能够保障系统运行时的稳定性和安全性，便于系统维护升级，并且使得系统具有更好的可移植性、可扩展性，符合“高内聚，低耦合”的设计思想[9-10]，系统整体架构如图1所示。

1.2 系统数据流程设计

本系统采用的基础数据为某山区油田的高分辨率遥感卫星影像数据和输油管道、阀池等附属设备的平面坐标数据。根据不同的数据类型，对原始数据进行重新组织分类。如阀池的逻辑关系数据存储在系统本地文件夹内；高分辨率遥感卫星影像占据内存空间较大，避免影响安装包的大小和数据获取效率，因此选择调用在线Google卫星影像图；采油厂内的管线网络数据是通过GIS软件创建的矢量数据，然后将矢量数据转换成Geojson格式，通过移动终端加载到影像地图上实现联动显示。系统后台数据准备就绪后，用户可以登录系统浏览采油厂内的管线网络图，查询管线的空间地理数据与逻辑关系。

2 系统关键技术的实现

2.1 系统登录界面

本系统为非公开化系统，需要对用户的身份进行验证和权限设置，只有通过授权才可以系统登录。启动输油管道信息管理系统APP后，系统界面会自动定向到用户登录窗口处，提示用户需要输入账号和密码信息，若验证通过，则进入输油管道信息管理系统主界面进而完成登录（Login）操作；反之，验证失败则提示“对不起，账号和密码不匹配，登陆失败！”信息，系统登录界面如图2所示。

图2 系统登录界面

2.2 图层显示控制功能

图层显示控制功能主要是通过调用ArcGIS API for JavaScript开发工具包的esri.Basemap接口实现，利用PortalItem创建一个新的底图对象，创建方式可以从发布到服务器上的切片服务中创建，也可以从本地创建。通过check在此属性中进行显示设置，点击图层控制栏，可以显示主界面中所有的地理空间数据图层列表信息。“”符号表示当前图层是显示状态；“□”符号表示当前图层是隐藏状态，点击任意图层名称，就可以控制该图层的显示与隐藏，当图层是隐藏状态时，图层中的图形将不再显示，图层显示控制功能效果如图3所示。

图3 图层显示控制功能

2.3 遥感影像和管线数据叠加显示功能

本系统的遥感影像数据是基于系统内嵌的Google在线地图，主要通过调用esri.map接口实现在线服务功能。根据用户的需求，为地图服务的每一层建立了一个层次化的缓存机制，即通过设置每个特征层的加载范围和剪切比例，可以直接减少缓存的数据量。它可以有效地减少用户终端CPU的工作量，加快数据传输速率，但不影响地图浏览效果。此外，根据用户的实际情况，输油管道信息管理系统的数据打包后几乎不需要更新。

管线基础数据是通过GNSS-RTK现场实地采集，通过绘图软件内业处理完成，包括井、阀池、管道、建筑物等数据。通过CSS样式对其颜色、尺寸、形状、标注进行渲染，然后通过调用esri.FeatureLayer程序接口加载到satellite上，以便在地图中可视化显示，实现管线数据加载的功能。各样式对应的可视化数据表达如表1所示，遥感影像和管线数据叠加显示功能效果如图4所示。

图4 遥感影像和管线数据叠加显示功能

表1 可视化数据表达

2.4 属性查询功能

属性查询功能分为正向查找和反向查找，下面分别对2种查询方法进行说明。

正向查找功能是在搜索栏输入需要查找的属性信息，系统依据该属性信息自动查询定位到目标对象的位置，并高亮显示，加载已有的标示牌信息。正向查找功能通过调用esri.Search和esri.LayerSearchSource程序接口实现，Search窗口部件提供了一种在定位器服务，地图服务要素层，据有关联的要素层执行搜索的操作方式，默认情况下，Search窗口部件将搜索的结果在视图上进行高亮显示，正向查询效果图如图5a所示。

反向查找功能实现了在系统视图中任意选中某一要素，即可以弹出显示该要素的属性信息窗口。此功能通过调用esri.PopupTemplate程序接口实现，PopupTemplate包含标题和内容属性，这些属性用作模板，用于将要素的属性转换为HTML表示形式，可以格式化并定义特定图层或图形的弹出内容，在视图中选择某个要素时，PopupTemplate允许用户访问要素属性中的值，反向查询效果图如图5b所示。

图5 属性查询功能

3 结语

介绍了基于Android平台，使用ArcGIS API for JavaScript开发工具包开发实现输油管道信息管理系统的原理与技术方法，将高分辨率遥感影像数据和地理空间数据有效地集成，增强了可视化效果，实现了输油管道的数据信息化和动态综合管理。结合实际案例，对系统功能进行了详细的测试与分析，结果表明该系统具有较高的准确性和可操作性，能较好地解决传统输油管道巡检中存在的问题，为新型油田建设和综合管理提供科学的数据服务。