摘要：笔者通过论述分析采油厂地面工程管网管理现状，提出研发基于OracleSpatial架构的采油厂地理运维体系，利用OracleSpatial建立空间数据模型的特点，结合Oracle数据库在空间数据方面的特性，应用数据库技术实现空间数据管理与操作以及空间数据查询、分析、转换、展示等功能，提高采油厂对地面管网信息的数字化可视化管理效率。
关键词：OracleSpatial；空间数据存储；空间数据库
1 前言
胜利采油厂胜坨、宁海、王庄三个油田，目前拥有3千多口油井，1千多口水井，随着油田多年发展建设，油田地面工程的管网越来越复杂，各类管网、管线种类繁多、规模大、范围广、空间分布复杂、增长速度快，这些地面工程管线是油田开发生产重要的基础设施，是油田赖以生存和发展的重要的物质基础。
2 现状调研
地下管线与地面建设之间的矛盾十分突出，部分居民区、企业、厂房、鱼塘、公路、桥梁与管道纵横交叉，采油厂施工作业中，由于对地下管线、电缆的分布情况不了解，尤其是井场范围及周边地下管网位置不清，近年已发生多起打穿地下管线或电缆的事故，对采油厂的原油生产和成本运行造成了严重影响。
2.1 管网资料离散存储，格式多样，准确性差，利用困难
地下管网信息分散。地下管线资料的类型、数据格式、存储方式多样，由于早期建设期技术条件的局限，地下管线资料大部分是以图、表、卡片的形式保存。后期建设中，由于缺乏统一规划即使以电子形式存储的数据，其数据格式亦大不相同。管网信息资料的完整性、准确性、以及现状的一致性都存在问题，地下管线资料利用困难。
2.2 地下管网信息动态更新程度低下，缺少长效机制保证
采油厂建设不断扩大，新管线不断增加，旧管线也不断在更换和废弃；缺乏有效手段即时掌控管线的动态变化状态；地下管网信息具有很强的现势性，缺乏配套的动态更新机制，难以保证管网信息的生命活力和管理有效性。
2.3 隐蔽性工程，缺乏科学快捷的定位和勘测仪器
管网埋设地下，种类多，纵横交错，搭接复杂；例如穿孔情况复杂，不能及时发现穿孔部位；缺乏占压物的精确定位描述；缺乏有效的手段直观展示管线的复杂的拓扑结构，如支线、干线，关联的油水井等；
2.4 现有的空间信息管理技术，不能满足地下管网的数字化和可视化管理的需求
采油厂需加强在管网信息方面的管理，增加对管线、电力线路、光缆、道路、站库、占压建筑物等信息进行探测管理，对管网信息的设施分类、设施命名、属性数据和图形数据的维护要求进行规定，规范建设管网信息系统的运行、维护，将地理空间数据纳入采油厂数据中心统一管理，实现地面工程管网信息化管理。
3 Oracle Spatial技术研究
Oracle Spatial是Oracle数据库为实现快速、高效地存取、分析空间数据而将相关函数和过程集成在一起的专用组件。它以对象关系数据模型作为存取和管理空间信息的基础，为数据库管理系统管理空间数据提供了完全开放的体系结构。所以，适合选取Oracle Spatial来存储、分析、可视化和集成企业应用中的空间数据。
3.1 空间数据模型
3.1.1 存储模型
空间图层是具有相同属性集的多种几何体的集合，几何体是空间要素的集合。OracleSpatial以点、线、多边形3种几何类型为基本对象元素来抽象描绘现实世界的各种地物。
3.1.2 对象数据类型SDO_GEOMETRY
为实现对空间数据的存取、索引、分析等操作，在OracleSpatial的对象关系模式中定义了一种空间对象类型MDSYS SDO_GEOMETRY该类型和其他数据类型一样可以单独存储于数据库表的某一列中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该类型的结构定义如下
CREATETYPEsdo_geometryASOBJECT
SDO_GTYPENUMBER———数字类型
SDO_SRIDNUMBER———数字类型
SDO_POINTSDO_POINT_TYPE———自定义对象类型
SDO_ORDINATESMDSYS———自定义对象类型
SDO_ORDINATE_ARRAY———自定义对象类型
3.2 OracleSpatial空间数据管理技术特点
OracleSpatia在关系数据库管理系统上，通过增加MDSYS SDO_GEOMETRY对象数据类型和对应的空间数据管理函数，实现对空间数据提供存储和管理服务。利用OracleSpatial可以在单个数据库实例中实现非结构化、有嵌套关系的空间、属性数据的统一存储和管理。
OracleSpatial作为Oracle数据库中的一个GIS组件，通过提供一个对象数据类型SDO_GEOME-TRY、索引功能和多个针对SDO_GEOMETRY的函数、运算符等能够在Oracle数据库中实现对空间数据的存取、索引、分析等操作。
3.3 OracleSpatial应用到采油厂地理运维体系中的技术路线
Oracle Spatial技术套件使得Oracle中的空间信息管理成为可能。以Oracle数据库为平台，采用Oracle Spatial空间数据库管理组件对全厂的地面工程数据进行管理，保证空间属性和基础数据有机融合存储。
4 基于Oracle Spatial技术的采油厂地理运维体系的实施
通过Oracle Spatial技术，对于地面工程管网信息从全面探测、统一标准、运行机制、技术管理、质量管理五个关键环节进行信息化、现代化管理，管网事故呈现下降趋势。
4.1 建立试验区，普查探测试验区已建、在建、预建管网信息
普查采油厂地下管线，为建立地下管线信息系统提供数据资料。通过试验区普查成果，规范地下管线普查的标准和技术要求。普查内容主要包括地下管线的种类、数量、功能属性、材质、管径、平面位置、埋设方式、埋深、高程、走向、连接方式、权属单位、建设时间、运行时间、管线特征、沿线、地形以及相关场站等信息。
4.2 统一标准，是地下管网数据库的信息应用与共享的前提
建立采油厂地下管线信息采集、处理、管理、分发、服务以及应用环节的技术标准和共享管理与服务相关标准。达到在统一的网络平台、统一的规范标准、统一地理空间基础框架和统一的安全保障体系的支持下，实现采油厂各部门间地下管网信息资源的共享与应用。
规范标准的过程中，将逐步形成和完善采油厂地下管线信息系统标准体系，对促进地下管线信息系统的健康发展，确保系统兼容和网络连接，促进实现数据共享，从而使地下管线信息系统发挥其经济与社会的效能，有着不可估量的巨大作用和深远意义。
4.3 建立管网数据库，研发技术平台，实现管网状况信息化管理的直观展示
建立了专业的管网数据库，研发采油厂地理信息系统可视化平台，实现从单纯展示点坐标，过渡为自动关联管线；实现从单点定位到二维平面的转换；采集获取地理信息量更加丰富，利用地理信息系统的地图一览性，将井位、井场管线、电缆、进井路等地理信息数据和单井生产数据等充分整合到系统中，实现生产信息和地理信息结合。实现站库设备、生产附属设施、电力、机采井的动态、静态，点、线、面信息全方位展示。
4.4建立数据动态更新机制，确保管网数据库的及时动态更新
管网信息是动态变化的，所以，要建立数据动态更新机制，保证管网数据库的正常运行的日常动态更新。根据各部门的专业和工作职能以及管网数据的性质，建立管网信息维护更新常态化机制。
4.5建立质量监管考核机制，确保管网信息的齐全精准
地面工程管网数据和系统的复杂性增长很容易造成数据模糊和数据错误，为了修正和避免这样的错误，需要建立一系列的数据质量监管考核机制，来保证高质量管网数据。实施数据质量管理的主要环节：建立审核规则定义；开发质量监控程序；制定《数据采集和管理规范》；并对各数据源点入库数据相应进行定期信息质量检查考核。
5 地面工程管网信息化管理实施效果
5.1管网信息化取得的效果
采油厂地下管网数据库的建立，全面管理地理空间信息和数据库属性数据，并能通过多种方式对管线数据进行查询、更改、统计和管理，轻松实现地图与数据库的双向查询，极大地提高管理部门的工作效率。
5.2管网信息化的社会效益、经济效益
管线信息数据库建立和管线动态管理系统的成功运用，形成了大批采油厂井位、管线、电缆等最新数据的电子地图，并可印刷成图册，指导管理区、作业队、相关科室的生产管理、现场施工等工作，给采油厂的安全稳定生产建设创造的较大社会效益和经济效益。
通过运用管网数据进行数据查询、统计、辅助设计，进而进行数据分析，为采油厂可行性研究、规划设计、工程建设、生产调度、管线维护、消除隐患、安全运行等方面发挥了重要作用。为加快采油厂管网信息系统和现代化管理奠定了基础。
参考文献：
[1]何原荣，李全杰，傅文杰OracleSpatial空间数据库开发应用指南M北京测绘出版社2008
[2]李清泉 等 三维空间数据的实时获取、建模与可视化M武汉大学出版社2003
[3]王云帆OracleSpatial空间数据存储管理的应用研究 测绘通报2011年第6期
论文作者:张斯鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：管网论文; 管线论文; 数据论文; 空间论文; 地下论文; 采油厂论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第7期论文;