摘要：物探生產(chǎn)數(shù)據(jù)在很長時間內(nèi)都是傳統(tǒng)方式管理，存在上報不及時、數(shù)據(jù)不一致、整理費時費力、數(shù)據(jù)安全風險等情況，也不利于統(tǒng)計分析。針對這種情況開展生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)研究，基于GIS、HTML5和北斗定位導航等技術(shù),研發(fā)了生產(chǎn)運行系統(tǒng)，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中存儲、統(tǒng)一管理，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化展示和多類型統(tǒng)計分析。生產(chǎn)運行系統(tǒng)為用戶提供一體化的協(xié)同工作平臺和環(huán)境，讓管理人員直觀了解和掌控生產(chǎn)動態(tài)，以更加準確、迅速地做出決策，實時指導現(xiàn)場運行。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)數(shù)據(jù)；GIS；可視化；工作量；高效

(資料圖)

0引言

傳統(tǒng)物探生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理以手工抄送為主，一些報表類數(shù)據(jù)需要從各家生產(chǎn)單位通過釘釘、郵件、石化通等多種方式收集匯總，存在上報方式不一、數(shù)據(jù)格式不一、內(nèi)容不一等多種問題。通過手工錄入、傳送、匯總數(shù)據(jù)，通過硬盤、U盤保存數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方式的弊端已經(jīng)凸顯，數(shù)據(jù)顯示方式不直觀、整理匯總費時費力、數(shù)據(jù)安全不能保證、查詢統(tǒng)計分析難度大。通過生產(chǎn)可視化技術(shù)研究，形成生產(chǎn)運行系統(tǒng)，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)管理，實現(xiàn)集中存儲、審批管理、分類共享，達到上報方式和格式統(tǒng)一，責任主體明晰、數(shù)據(jù)安全準確的目的。研究的多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析查詢方法，滿足不同業(yè)務需求，提高數(shù)據(jù)利用率和效率。研發(fā)的移動端，滿足基層隊的網(wǎng)絡(luò)條件、野外作業(yè)方式的實際特點，使數(shù)據(jù)管理更加靈活高效。通過系統(tǒng)所有用戶在同一數(shù)據(jù)環(huán)境下工作，管理決策人員實時可視化的掌握生產(chǎn)動態(tài)，為經(jīng)營分析和決策提供依據(jù)。

1功能介紹

1.1物探業(yè)務數(shù)據(jù)二三維GIS可視化展示

將所有正在施工的物探項目圖標投放在GIS平臺，用戶不需要安裝任何軟件或插件，直接使用支持HTML5的桌面瀏覽器即可使用所有功能[1]。通過搭建的地理信息系統(tǒng)GIS框架，實現(xiàn)多種物探業(yè)務數(shù)據(jù)的可視化展示。地形地貌實現(xiàn)高清影像、DEM和DOM三維立體模型的可視化，更清晰展示地表信息。地質(zhì)圖設(shè)計實現(xiàn)1:50萬，1:100萬，1:250萬等多種比例尺地質(zhì)圖的可視化，讓物探施工設(shè)計滿足地質(zhì)目標。工區(qū)邊界設(shè)計實現(xiàn)項目工區(qū)的滿覆蓋、炮點、檢波點三種邊界的可視化，可直觀查看工區(qū)位置和范圍。炮檢點設(shè)計實現(xiàn)工區(qū)炮點、檢波點的可視化，便于后續(xù)掌握施工進度。障礙物導入點線面KML文件，直觀展示障礙物情況，方便管理者了解施工區(qū)域地形，組織生產(chǎn)。人員車輛與車輛監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)進行集成，實時顯示所有車輛的各種信息，實現(xiàn)車輛在不同層級視野的高效展示，方便管理部門實現(xiàn)安全管控。路線通過導入、繪制道路或者車輛定位軌跡展現(xiàn)道路信息，為導航提供幫助。

1.2存儲管理規(guī)范標準化

1.2.1生產(chǎn)數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式標準化

統(tǒng)一生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式經(jīng)詳細調(diào)研，了解到生產(chǎn)日報數(shù)據(jù)主要有鉆井、采集、測量等多類報表，另外還調(diào)研了分公司日報系統(tǒng)和油田相關(guān)系統(tǒng)的內(nèi)容。通過征求相關(guān)專家的意見后，形成了統(tǒng)一的生產(chǎn)報表格式，綜合了測量、鉆井、采集、裝備等各類信息，共計57個字段內(nèi)容。統(tǒng)一物探生產(chǎn)項目數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式物探生產(chǎn)項目信息統(tǒng)一設(shè)計了基礎(chǔ)信息、施工參數(shù)、工作量、項目進度、資源配置等內(nèi)容，共計28個字段內(nèi)容。統(tǒng)一時間進度計劃數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式生產(chǎn)項目信息統(tǒng)一設(shè)計了各工序的計劃時間、裝備人員配置等內(nèi)容，共計18個字段內(nèi)容。統(tǒng)一物探施工隊伍數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式施工隊伍統(tǒng)一設(shè)計了隊伍ID、隊號、類型等7個字段內(nèi)容。統(tǒng)一新業(yè)務項目數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式新業(yè)務項目統(tǒng)一設(shè)計了項目名稱、業(yè)主名稱、合同編號等18個字段內(nèi)容。

1.2.2生產(chǎn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程標準化

經(jīng)過需求分析與調(diào)研，充分討論，確定了生產(chǎn)數(shù)據(jù)在地震隊、分公司和公司這三個級別節(jié)點之間的審批流轉(zhuǎn)功能及地震隊錄入員、地震隊領(lǐng)導、分公司級審核員、公司級管理員共四級節(jié)點，明確了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的填寫及審核流程，保證數(shù)據(jù)的責任主體。

1.2.3用戶角色和應用權(quán)限標準化

為了保障數(shù)據(jù)的安全，基于數(shù)據(jù)生命周期確定的地震隊、分公司、公司三個節(jié)點級別節(jié)點間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系，對用戶的權(quán)限進行了明確的規(guī)定和劃分：其中公司級人員角色細分為人員和普通用戶兩類，分公司級人員角色細分為審核人員和普通用戶兩類，地震隊人員角色又細分為錄入員和提交人員兩級，通過對這六個類型的角色設(shè)定不同的數(shù)據(jù)權(quán)限，根據(jù)角色權(quán)限劃分，建立起項目和數(shù)據(jù)信息的應用權(quán)限，實現(xiàn)在一套系統(tǒng)中，不同的用戶獲取、展示和應用數(shù)據(jù)信息的獨立隔離，確保數(shù)據(jù)安全可靠。

1.3多類型圖表統(tǒng)計分析

1.3.1日效

對采集工作量數(shù)據(jù)按照項目進行統(tǒng)計，得到計劃日效及實際日效的理論偏差，形成柱狀圖表，為生產(chǎn)決策、考核等提供依據(jù)。

1.3.2生產(chǎn)進度

對測量、鉆井、下藥、采集各個工序工作量數(shù)據(jù)按照項目進行統(tǒng)計，得到計劃進度及實際進度的理論偏差，形成生產(chǎn)進度圖，便于生產(chǎn)調(diào)度。

1.3.3項目信息

物探項目為了方便對比分析，實現(xiàn)了項目設(shè)計詳情和項目完成詳情的對比查詢，可直觀了解項目的平均日效、工作量、設(shè)備人員情況等。新業(yè)務項目可直觀展示在建、停待、完工新業(yè)務項目的統(tǒng)計情況。

1.3.4工作量

主要數(shù)據(jù)匯總包括鉆井、采集等主要工作量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計匯總。詳細累計匯總所有在建物探項目的累計測量、鉆井、下藥、采集、試驗、表層調(diào)查等的統(tǒng)計匯總。三維累計匯總所有在建物探三維項目的累計測量、鉆井、下藥、采集、試驗、表層調(diào)查等的統(tǒng)計匯總。二維累計匯總所有在建物探二維項目的累計測量、鉆井、下藥、采集、試驗、表層調(diào)查等的統(tǒng)計匯總。三維當日匯總所有在建物探三維項目的當日測量、鉆井、下藥、采集、試驗、表層調(diào)查等的統(tǒng)計匯總。二維當日匯總所有在建物探二維項目的當日測量、鉆井、下藥、采集、試驗、表層調(diào)查等的統(tǒng)計匯總。

1.3.5裝備信息

設(shè)計實現(xiàn)施工項目、裝備基地的采集裝備、特種裝備、鉆機裝備、運輸裝備等裝備信息及裝備調(diào)撥情況，實現(xiàn)裝備信息化管理。

1.3.6多維度篩選

考慮到生產(chǎn)數(shù)據(jù)日積月累后的大數(shù)量特點，設(shè)計研發(fā)了“項目綜合篩選”功能模塊。物探項目可以根據(jù)項目動態(tài)、市場類型、項目類型、工區(qū)地形、生產(chǎn)單位、激發(fā)方式、生產(chǎn)年度7個條件進行篩選。新業(yè)務項目可按照生產(chǎn)單位、項目類型、項目狀態(tài)、生產(chǎn)年度4個條件進行篩選。

1.3.7提報情況

完成數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計對各個項目審核完成的數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計、導出。審核中數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計對已經(jīng)錄入還沒完成的數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計，便于管理和協(xié)調(diào)。每日提報情況統(tǒng)計對每日數(shù)據(jù)的提報情況進行統(tǒng)計，考慮到國內(nèi)外有時差，設(shè)計國內(nèi)外項目不同的系統(tǒng)默認統(tǒng)計時間。審批記錄查詢對每條數(shù)據(jù)的流程審批記錄進行查詢，解決審核責任主體追溯不清晰的問題。

2技術(shù)方法

2.1空間信息3S技術(shù)

GIS技術(shù)采用開源的GeoServer搭建了一套通用型地理信息系統(tǒng)GIS框架，為空間業(yè)務數(shù)據(jù)的可視化展示分析搭建一套基礎(chǔ)性平臺，滿足快速定制開發(fā)的需求。提供坐標定位、距離量算、面積量算、坐標轉(zhuǎn)換、點線面文件的導入導出等GIS功能，為用戶提供便利。RS技術(shù)實現(xiàn)了二位、三維遙感影像的可視化加載，為物探業(yè)務數(shù)據(jù)提供直觀可視化的地形地貌信息。支持局部地區(qū)加載無人機航測高清影像、DEM和DOM三維立體模型，更清晰展示地表信息、地形坡度信息等，滿足地震采集項目生產(chǎn)的需求。GNSS技術(shù)與車輛監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)進行集成，實時顯示所有車輛的位置及軌跡信息，方便實現(xiàn)管理部門安全管控。在無網(wǎng)絡(luò)信號的偏遠工區(qū)，車輛的軌跡可整理成道路信息，為該地區(qū)的車輛導航提供幫助。針對有些偏遠工區(qū)無網(wǎng)絡(luò)信號，無法下載地圖和影像，研發(fā)實現(xiàn)在有網(wǎng)環(huán)境下載地圖和影像，在無網(wǎng)條件下進行離線地圖展示、導航的目的。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)技術(shù)

微組件技術(shù)實現(xiàn)基于微組件架構(gòu)的應用框架，主體以模塊配置組裝、局部用微組件開發(fā)的方式進行應用的搭建。功能微件管理，可快速按需定制一個業(yè)務功能，滿足快速定制開發(fā)的需求，降低集成的復雜性，提高系統(tǒng)的易用性、模塊性、可伸縮性，為實現(xiàn)動態(tài)加載、靈活配置、擴展方便、部署簡單和高度重用的GIS提供方法思路[1]。HTML5技術(shù)HTML5是構(gòu)建Web內(nèi)容的一種語言描述方式，是互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一。采用HTML5技術(shù)，避免了繁瑣的插件安裝，只用一個HTML5的瀏覽器就可以使用全部功能。

2.3海量數(shù)據(jù)高效可視化技術(shù)

Bootstrap自適應框架技術(shù)采用Bootstrap自適應框架技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)界面的跨終端(不同品牌、不同尺寸、不同瀏覽器）兼容應用[2]，避免了不同終端內(nèi)容顯示不全、顯示不滿的問題，提升用戶體驗。數(shù)據(jù)同步、緩存創(chuàng)造性的采用數(shù)據(jù)同步方案，將數(shù)據(jù)讀取到速度更快的存儲（設(shè)備），將數(shù)據(jù)緩存到離應用離用戶最近的位置，解決高并發(fā)大數(shù)據(jù)場景下熱點數(shù)據(jù)的訪問，提供高性能的數(shù)據(jù)快速訪問，實現(xiàn)了多種統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)的秒級顯示。數(shù)據(jù)抽稀通過多種抽稀算法工具，實現(xiàn)GIS圖層以及百萬級炮檢點等業(yè)務圖層在不同層級視野的高效展示。數(shù)據(jù)渲染探索應用多種數(shù)據(jù)渲染方法，樣式渲染實現(xiàn)不同類型的數(shù)據(jù)在不同層級視野用不同符號、顏色來表示，效率渲染提高數(shù)據(jù)的加載效率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)快速展示。

2.4多策略安全備份技術(shù)

生產(chǎn)數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)管理，可避免硬盤、U盤存放方式造成的數(shù)據(jù)丟失問題。為了進一步提升數(shù)據(jù)的安全性，制定了數(shù)據(jù)備份策略，最大程度的降低數(shù)據(jù)風險，確保數(shù)據(jù)安全。自動備份云服務器、本地服務器上的數(shù)據(jù)，每天定時都進行數(shù)據(jù)庫自動備份。手動備份根據(jù)工作需要、數(shù)據(jù)變動和環(huán)境變化等，不定時的進行手動備份。異地備份根據(jù)數(shù)據(jù)安全要求，建立異地災備方案，避免本地停電、斷網(wǎng)或服務器故障引起的系統(tǒng)不能使用。出現(xiàn)異常時，立刻切換到異地服務器，保證用戶正常使用和數(shù)據(jù)安全。同步策略只要系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)有變化或更新，數(shù)據(jù)在云服務器和本地服務器之間進行同步，達到實時同步更新。移動端分段錄入保存研發(fā)實現(xiàn)移動端日報數(shù)據(jù)分段錄入、分段保存機制，避免了因操作失誤或網(wǎng)絡(luò)中斷，導致前面已錄入的數(shù)據(jù)部分丟失的問題。

2.5多維高效檢索技術(shù)

隨著時間推移歷史數(shù)據(jù)將越來越多，針對這種情況進行長遠規(guī)劃，研究應用布爾邏輯檢索、截詞檢索、多類型索引（普通索引、唯一性索引、全文索引、單列索引、多列索引、空間索引等）等高效快速數(shù)據(jù)檢索方法，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量環(huán)境下快速檢索的目的。

3應用效果

2021年5月至今，生產(chǎn)運行系統(tǒng)在100多個物探項目和新業(yè)務項目中廣泛應用，生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過系統(tǒng)進行上報、審核、，總體運行平穩(wěn)，反響良好。系統(tǒng)的應用大大提高了工作效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量，減輕了基層隊多次填報數(shù)據(jù)的負擔。系統(tǒng)登錄集成了中石化統(tǒng)一身份認證，保證了數(shù)據(jù)的安全性。各類業(yè)務數(shù)據(jù)實現(xiàn)直觀可視化展示和多類型統(tǒng)計分析，滿足了不同的業(yè)務需求。

4結(jié)論

通過攻關(guān)GIS、北斗等技術(shù)，研發(fā)完成生產(chǎn)運行系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)從傳統(tǒng)管理方式向信息化管理方式質(zhì)的飛躍，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中存儲、統(tǒng)一管理、分類共享，用戶快速查詢生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提高了工作效率，管理、決策者實時、直觀、可視化地掌握生產(chǎn)動態(tài)，為生產(chǎn)經(jīng)營提供決策依據(jù)。系統(tǒng)的應用真正實現(xiàn)了成果落地轉(zhuǎn)化，信息化促生產(chǎn)。下一步將研發(fā)可視化穿透功能，與公司各類數(shù)據(jù)資源、系統(tǒng)進行無縫對接，實現(xiàn)系統(tǒng)集成；研究數(shù)據(jù)挖掘、多元化分析技術(shù)，深入各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)內(nèi)部，挖掘數(shù)據(jù)價值，更好的輔助生產(chǎn)決策。通過不斷優(yōu)化改進系統(tǒng)，實現(xiàn)公司各級數(shù)據(jù)的信息化管理，解決數(shù)據(jù)不全、共享不暢的現(xiàn)狀，充分發(fā)揮信息化服務科研、服務生產(chǎn)的作用，推動油氣勘探向信息化、智能化發(fā)展。

作者:聶沙沙 申龍斌 趙大鵬 王麗娟 蔣偉 單位:中石化地球物理公司科技研發(fā)中心 中石化地球物理公司勝利分公司