三维GIS多功能采油平台管理系统设计与实现

摘要

油气作为国家的战略资源，在国民经济中占有重要地位。在我国大陆架有丰富的石油天然气资源，这部分资源尚处于初期开发阶段。海洋石油开发公司所管辖的埕岛油田年生产原油220万吨，是一个具有良好开发前景的浅海油田。由于海上采油平台大部分都是无人值守平台，当一个平台的部分设备出现异常时，无法立即获得相关设备信息，如设备规格型号、在平台上的空间位置、设备的更换历史记录等。为解决这个问题，设计开发了基于三维GIS和虚拟现实技术的多功能采油平台管理系统，本文着重讲述了系统的设计与实现，然后分析了该系统的应用效果。 系统采用三维GIS和虚拟现实技术，在大量调研三个分公司及档案科的采油平台设备信息、文档资料的基础上，根据实际需求制定设计目标，进行了数据的整理与逻辑设计，设备分类为86种，设计设备数据库表18张。在分析现场资料、设备静态资料、流程资料基础上，整理建立系统的目标模型；参照已有系统和标准，建立数据模型；建立了平台设备的3D模型库。完成系统概要设计与详细设计，分解细化系统，完成软件模块的划分，数据结构和数据库的详细设计。完成了平台的现场落实，应用3DGIS技术和虚拟现实技术开发完成了采油平台现场数字化系统的查询及应用的所有开发工作。完成了15个平台的三维模型制作及数字化工作。利用.net技术开发设计web方式平台设备信息的维护与查询子系统，可以进行平台设备查询、预警及基础数据的维护工作。 多功能采油管理系统现已在15个海上采油平台实现，系统运行效果良好，取得了良好的经济效益和社会效益，已经在胜利埕岛油田推广应用。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1选题背景

1.2选题意义

1.3研究内容和工作安排

1.4论文组织结构

2相关技术基础

2.1三维GIS技术

2.1.1 VRML三维建模技术

2.1.2支持三维建模的空间数据库设计

2.2虚拟现实(VR)技术简介

2.3三维GIS平台

2.3.1三维景观基础平台对比

2.3.2选型结果VRMap

2.3.3 VRMAP的技术特点

2.4.net技术简介

2.5 Oracle数据库技术

2.6 C/S结构与B/S结构

3需求分析

3.1现状分析

3.2总体建设目标

3.3系统数据需求

3.4系统功能需求

3.5系统安全需求

3.6系统技术指标需求

4系统设计

4.1系统总体设计

4.1.1系统建设指导原则

4.1.2系统建设思路

4.1.3系统总体框架

4.1.4系统体系结构

4.2功能设计

4.2.1系统功能模型

4.2.2用户及权限定义模块

4.2.3场景浏览模块

4.2.4平台设备可视化查询模块

4.2.4工作流程信息管理

4.2.5与自动化监控系统集成

4.2.6系统维护管理模块

4.2.7场景数据管理模块

4.3数据库设计

4.3.1数据类型分析

4.3.2场景数据组织

4.3.3数据结构与数据存储

4.3.4设备编码分类及数据库设计

4.4安全设计

4.4.1安全体系构架

4.4.2网络许可服务

4.4.3用户认证与授权

4.5平台设计

4.6系统建设的技术要点

5系统实现

5.1三维平台场景系统组织实现

5.1.1场景组织

5.1.2三维场景制作流程

5.1.3数据建库流程

5.1.4数据维护更新方案

5.2三维平台场景系统功能实现

5.2.1真实再现采油平台的三维场景

5.2.2方便查询设备信息及空间快速定位

5.2.3灵活定制采油流程的三维动态演示

5.2.4自动化数据的实时表现

5.2.5专题动画的模拟演示

5.2.6 GIS分析

5.2.7设备历史保养记录

5.3 Web维护与查询子系统

5.3.1系统功能及操作

5.3.2系统服务器配置

结 论

参考文献

附录A部分程序源代码

致谢