分布式架构的石油管道设施管理信息系统研究---开题报告PPT课件

1 分布式架构的石油管道设施管理信息系统研究开题报告 2 选题来源 选题依据 国内外研究动态 20世纪90年代 美国首先提出数字化管道的概念 通过管道信息管理系统 为管道管理部门和生产管理人员提供各类与管道相关的图形和属性信息 目前 美国 加拿大和意大利在该项技术上较为成熟 我国在西气东输管道工程 兰成渝管道工程 忠武管道工程及陕京输气管道上均应用GIS进行选线工作 在传统的管道线路布设管理中 首先根据实地情况在纸制地形图上进行站场和线路的标绘 然后根据标绘资料 进行线路及站场的相关情况管理 在这种传统的方法中 站场及线路的变化反映滞后 而且变化的信息必须在纸质的地形图上重新描绘才能反映 劳动强度大 生产周期长 传统管道在信息交换性和通用性 数据管理与存储等方面存在着许多不足之处 已无法满足未来管道运营管理的需要 没有形成一个有机的统一信息系统 信息共享的程度基本只在一些局部范围内 很多的信息需要经过整理 加工 重新录入 上传 对数据的上下一致性也难以保证 没有充分发挥出信息系统快速 准确和数据统一共享的作用 因此 迫切需要建立统一的 集中的 共享的石油管道管理信息系统 以提高管道生产的运行管理 提高管道的管理效率 管理水平和对突发事件的应对能力 3 通过利用GIS 对石油天管线和站场进行可视化 改变了传统的手工图纸标绘方法 运用直观形象 色彩逼真的立体地貌效果展现给用户 提高了对石油天然气管线信息的了解与掌握 有利于决策者正确合理地进行管线维修 管理 设计等方面的决策 如果利用GIS建立一个石油天然气管线信息管理系统 不仅可以实现管线线路等的可视化 还可以进行管线布设时填挖方量的计算 在地形剖面上叠加表示其他地理变量 例如土壤 岩石抗蚀性 植被覆盖类型等 还可以作为管线规划布设设计的参考依据 对管线布设的设计线路做缓冲分析 可以估计出管线布设所造成的经济影响 还可以在一个标准的数据库中对管线 站场等进行统一管理 实现查询统计 规划设计 信息管理 专题制图等功能 提高管理决策的准确度和可靠性 为石油天然气事业的发展创造最佳的支撑环境 输油管道系统包括泵站输油干线 是长距离油品输送的主要方式随着长距离输油管道设备更新和日常维护的规范 输油管道信息管理系统也日趋庞大和复杂 这使得人们更难于认识和查询管道系统的运行状态 了解和掌握管道系统的运行规律 分析和处理管道系统的事故工况 论证和提出合理的设计方案和运行方案 开展输油管道信息管理方面的技术研究对提高我国输油管道的管理运行水平有着重要的现实意义 4 选题的意义与价值 数字化石油管道就是在管道的整个生命周期内 为管道科研 勘察设计 施工和运营管理提供高效率的数据采集与处理工具和协助管理 决策支持的系统 在现代化的企业管理中 信息的有效利用会带来明显的经济效益 我国石油管道分布面广 所处地域及环境复杂 因此在生产过程中如何收集数据 并对数据进行有效管理是提高生产管理质量的关键 管道地理信息系统的设计开发 实现了对有关管理站场及其他相应附属设施的地理信息的直观 快速查询和修改 数字管道可以及时准确反映工程建设信息 可以具体到对某个时点的数据信息进行反映 也可为将来管道运营提供科学的参数 是现代化网络与工程建设的结合 数字化管道建设使用后 管道运行单位的生产调度人员轻点鼠标 就可以将远在千里之外的管道的运行情况准确 清楚地显示在计算机的荧屏上 数字化管道使实物数字化不仅是统计信息的进步 也是管理手段的提高 随着科学的发展 管道建设各个方面的管理水平都将不断地提高 5 主要研究内容 自身研究部分 石油管道设施管理信息系统的功能设计研究 石油管道设施数据模型研究 组件GIS开发方法应用研究 6 拟采用的理论方法和关键技术 分布式计算理论 APDM管道模型与线性参考模型 ArcEngine开发技术 以面向服务的思想指导系统的设计 以统一建模语言UML为设计工具 设计石油管道设施管理信息系统的软件体系框架 功能结构和数据存储模型 以GIS技术来开发实验系统来验证设计思路 采用分布式技术进行系统开发与集成 拟采用的理论方法和关键技术如下所述 7 研究目标与主要成果 本课题的研究目标是结合某石油企业管道设施相关数据和该区域的电子地图数据 分析系统的数据需求和功能需求 利用设计工具建立石油管道设施数据与地理位置数据的整体存储模型 利用设计工具自动生成基于SQLServer的数据库 采用面向对象设计方法进行系统体系结构设计和功能模块结构设计 提供一套基于GIS技术的石油管道设施管理信息系统的建设方案 研究的主要成果包括 石油管道设施数据存储模型 软件功能框架结构以及原型实验系统 8 对某石油企业管辖的石油管道设施相关数据 用户对象和信息系统的功能需求进行全面的分析 在需求分析成果的基础上 进行系统总体架构和功能结构设计 研究的主要功能范围包括 a 管道资料信息管理 主要用于长输石油管道相关的各类资料管理 b 管道设施信息管理 主要是管线 输油站 穿跨越 管道附属设施信息的管理 c 实现事故快速查询定位 地名定位 桩号定位 输油站定位 以及管线新旧数据信息的更新与维护等 d 管道地理信息管理 对管道经过地区水工保护 沿线地区地震资料 水文汛情等资料进行管理 e 管道多媒体信息管理 根据用户的具体需求在管道信息系统中加入多媒体信息 直观 生动地对管道相关的属性进行描述 石油管道设施管理信息系统的功能设计研究 返回 9 研究分析石油管道设施相关数据特点及其关系 主要包括石油管道干线及其附属设施相关的数据 日常维护记录数据 管道文档资料数据和多媒体数据等 研究采用统一的数据模型 数据库管理系统以及工具库 实现对空间数据和非空间数据的统一组织 存储 管理 形成基于SQLServer的石油管道数据库系统 实现石油管道设施空间数据与属性数据的一体化管理 研究利用UML构建完整的数据存储模型 并根据建模软件提供的功能 自动生成基于SQLServer的数据库 石油管道设施数据模型研究 返回 10 研究利用ArcEngine来进行石油管道设施管理功能原型的实现 组件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个控件 每个控件完成不同的功能 各个GIS控件之间 以及GIS控件与其它非GIS控件之间 可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来 形成最终的GIS应用 控件如同一堆各式各样的积木 他们分别实现不同的功能 包括GIS和非GIS功能 根据需要把实现各种功能的 积木 搭建起来 就构成应用系统 组件GIS开发方法应用研究 返回 11 分布式计算是将需要进行大量计算的项目数据分割成小块 由多台计算机分别计算 再上传运算结果后统一合并得出数据结论 在分布式系统上运行的计算机程序称为分布式计算程序 分布式编程就是编写上述程序的过程 分布式软件系统 DistributedSoftwareSystems 是支持分布式处理的软件系统 是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统 它包括分布式操作系统 分布式程序设计语言及其编译 解释 系统 分布式文件系统和分布式数据库系统等 其中 分布式数据库系统由分布于多个计算机结点上的若干个数据库系统组成 它提供有效的存取手段来操纵这些结点上的子数据库 分布式数据库在使用上可视为一个完整的数据库 而实际上它是分布在地理分散的各个结点上 当然 分布在各个结点上的子数据库在逻辑上是相关的 分布式计算理论 返回 12 APDM ArcGISPipelineDataModule 是ERSI公司的管道数据模型 ESRI管道兴趣组的指导与技术委员会从2002年开始负责该模型的开发 这个模型的设计包括了80 的管道公司都会含有的标准要素类 已包含目前非常流行的项目 例如完整性 管道检测 高风险后果区域以及风险分析 APDM没有设计成为一个全面的或者包含所有事物的数据模型 而被设计成为一个模板 这个模板可以使任何管道公司从数据模型的核心元素开始 通过添加要素类和修改现有要素类来修改数据模型 考虑到大多数的长输管道公司往往都把管道系统沿线上的物体或发生的事件以下面的方式记录 沿某条线路距某处一定距离上有某物体或发生某事件 因此 该模型将线性参考体系作为整个模型的核心基础 线性参考是一种用来进行动态分段的方法 其采用沿测量线性要素的相对方位来存储地理位置的方法 即用距离量测来定位沿线事件 在管线行业中 线性参考常被称作定站 stationing 定站允许唯一标识沿管线的任意点 同样地 定站对于采集和存储下列信息都是有用的 管线设施的信息 管内和物理检查的历史记录 规范遵循信息 风险评估研究 工作历史事件 以及环境敏感区域 行政边界 如州和县 通行边界和各种类型的交叉等地理信息 APDM管道模型与线性参考模型 返回 13 ArcEngine是一套ArcGIS的可重用的通用的开发组件产品 它可以用于大量开发框架中 包括流行的像 NET VisualC VisualBasic Delphi等