范麗麗 山東服裝職業(yè)學(xué)院

油田信息處理系統(tǒng)中Web GIS的設(shè)計(jì)

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Web系統(tǒng)運(yùn)用到油田信息處理中主要完成對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理及編制，解決了原有信息系統(tǒng)復(fù)雜冗余性的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了工作流程，大幅度提高了系統(tǒng)的工作的效率。在數(shù)據(jù)處理與發(fā)送過(guò)程中，上行信號(hào)的處理接收包括時(shí)序和功率兩個(gè)層面。提高Web激光器的打開和關(guān)閉的時(shí)間是處理發(fā)送技術(shù)的關(guān)鍵，因此BIUA的接收機(jī)必須能根據(jù)每個(gè)時(shí)隙接收到的信號(hào)強(qiáng)度快速地調(diào)整判決門限。Web Gis其在服務(wù)器上主要采用了數(shù)據(jù)處理發(fā)送與接收技術(shù)和測(cè)距技術(shù)，這些技術(shù)的大幅度提高了石油行業(yè)的信息管理水平，使信息系統(tǒng)使用性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。

油田信息系統(tǒng)；Web GIS；激光器；處理模式；測(cè)距技術(shù)

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景

Web設(shè)計(jì)理念于1998年在國(guó)內(nèi)首次被提出，由于當(dāng)時(shí)目的的不明確，并在技術(shù)上存在瓶頸，使得該計(jì)劃項(xiàng)目推遲到2000年才被真正投入到生產(chǎn)建設(shè)中。隨著石油行業(yè)的不斷發(fā)展及對(duì)信息系統(tǒng)的需要，Web系統(tǒng)運(yùn)用到油田信息處理中主要完成對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理及編制，解決了原有信息系統(tǒng)復(fù)雜冗余性的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了工作流程，大幅度提高了系統(tǒng)的工作的效率。

2 系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)處理發(fā)送與接收技術(shù)

處理發(fā)送是指Web的光模塊不是連續(xù)數(shù)據(jù)信號(hào)，而只能在BIUA分配的抖動(dòng)窗口開始時(shí)打開光模塊，在窗口結(jié)束時(shí)關(guān)閉光模塊。否則，多個(gè)Web的空閑信號(hào)將可能淹沒正常發(fā)送ODN的數(shù)據(jù)信號(hào)，導(dǎo)致信息處理系統(tǒng)無(wú)法正常工作。

圖1所示為Web光模塊工作時(shí)序示意圖。Web的激光器打開關(guān)閉都是需要一個(gè)過(guò)程的，即TLateron和TLateroff，再加上BIUA能夠發(fā)送有效接收機(jī)同步所需要的時(shí)間，因此Web真正能夠發(fā)送有效數(shù)據(jù)的時(shí)間往往要比授權(quán)窗口短。因此，提高Web激光器的打開和關(guān)閉的時(shí)間是處理發(fā)送技術(shù)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)的APC電路都是針對(duì)連續(xù)發(fā)送設(shè)計(jì)的，其偏執(zhí)電流恒定不變，不能適應(yīng)處理模式快速響應(yīng)的要求。針對(duì)這種情況通常有兩種解決方案。

圖1 Web光模塊工作時(shí)序

方案一采用數(shù)字APC電路。在每個(gè)Web處理發(fā)送期間特定時(shí)間點(diǎn)對(duì)激光器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，根據(jù)激光器輸出光功率的具體樣值，按一定的算法對(duì)激光器的直流偏置進(jìn)行調(diào)整。采樣數(shù)值在兩段數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)間間隔內(nèi)保存，這就解決了處理模式下的自動(dòng)功率控制問(wèn)題。

方案二是對(duì)傳統(tǒng)連續(xù)模式的APC電路進(jìn)行改進(jìn)，使其能工作于數(shù)據(jù)處理模式之下。連續(xù)模式的APC回路之所以在處理模式下工作不正常，是由于當(dāng)激光器關(guān)閉時(shí)，直流偏置切斷，當(dāng)激光器打開時(shí)，自動(dòng)功率控制回路一丟失了原來(lái)的狀態(tài)，直流偏置出現(xiàn)了不連續(xù)的變化。只要能在激光器關(guān)閉期間保持自動(dòng)功率控制回路的狀態(tài)不變，當(dāng)激光器被重新打開時(shí)，自動(dòng)功率控制回路就能在前一個(gè)處理間隔結(jié)束狀態(tài)的基礎(chǔ)上繼續(xù)工作，直流偏置的變化將是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，因而自動(dòng)功率控制回路將能穩(wěn)定工作在處理模式下。

在數(shù)據(jù)處理與發(fā)送過(guò)程中，上行信號(hào)的處理接收包括時(shí)序和功率兩個(gè)層面。由于Web發(fā)送數(shù)據(jù)是不連續(xù)的，因此BIUA接收機(jī)處的信號(hào)在時(shí)序上也是時(shí)斷時(shí)續(xù)的。另外，每個(gè)Web和BIUA之間的距離不同，最大的差分距離（即最遠(yuǎn)的Web與BIUA的距離和最近的Web與BIUA的距離之差）可以達(dá)到40 km。再加上光路上還會(huì)有不同數(shù)量的接續(xù)器和衰減器，以及Web數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)射光功率本身的差異，都會(huì)導(dǎo)致BIUA的接收機(jī)接收到的終端用戶發(fā)射功率是斷斷續(xù)續(xù)變化的，且在每一個(gè)時(shí)隙都有較大的突變。因此BIUA的接收機(jī)必須能根據(jù)每個(gè)時(shí)隙接收到的信號(hào)強(qiáng)度快速地調(diào)整判決門限，即所謂的處理接收。

2.2 測(cè)距技術(shù)

測(cè)距技術(shù)主要采用了現(xiàn)代的CPR功能，應(yīng)用范圍十分廣泛，在傳輸信道上行方向是一個(gè)星型的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在計(jì)算信令測(cè)距過(guò)程中，通常配備兩套專業(yè)OCTR測(cè)距儀，在交叉數(shù)據(jù)程序處理時(shí)將兩點(diǎn)光源之間的距離比縮小，使上行方向的信道和下行方向的信道在傳輸時(shí)延上趨于一致。為了避免上行信號(hào)的沖突，將各Web時(shí)隙之間的保護(hù)時(shí)間設(shè)置為最遠(yuǎn)Web的往返時(shí)間（RTT）值，這樣上總是只有一個(gè)Web的上行信號(hào)在傳輸，就不會(huì)發(fā)生碰撞。但是每次都需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的配置，本身系統(tǒng)的內(nèi)存就占用的很多，再加上大量數(shù)據(jù)配置，不但加重了測(cè)距數(shù)據(jù)處理器的負(fù)擔(dān)，而且還對(duì)系統(tǒng)自行傳輸寬帶有著較大的浪費(fèi)。所以BIUA需要有一定程序加載處理的功能。

在測(cè)定每個(gè)Web與BIUA之間的傳輸距離時(shí)，兩者要啟動(dòng)傳輸服務(wù)功能，對(duì)測(cè)得的往返時(shí)間進(jìn)行系數(shù)補(bǔ)償，將BIUA的測(cè)量參數(shù)映射到Web數(shù)據(jù)處理庫(kù)中，根據(jù)此時(shí)的傳輸距離來(lái)選擇對(duì)象的發(fā)送時(shí)間，并調(diào)整每個(gè)Web各個(gè)端口上傳速率，以確保物理信道發(fā)送的數(shù)據(jù)塊能能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)上行信號(hào)BIUA數(shù)據(jù)模塊處理機(jī)中，而不會(huì)導(dǎo)致彼此之間的沖突。

BIUA有一個(gè)64比特的本地時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器對(duì)時(shí)間量子計(jì)數(shù)。當(dāng)BIUA發(fā)送MPC PDU時(shí)，它就將本地時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的值插入到其時(shí)間標(biāo)簽域中（幀的第一個(gè)字節(jié)從MAC控制子層發(fā)送到MAC層的時(shí)間作為設(shè)定時(shí)間標(biāo)簽的參考時(shí)間）。BIUA將會(huì)要求重新注冊(cè)，并不再分配上行寬帶。若Web發(fā)送的MPC PDU的時(shí)間標(biāo)簽值偏差在BIUA的允許范圍內(nèi)，則BIUA就要開始計(jì)算往返時(shí)間，即IUA本地計(jì)時(shí)器的值與接收到的MPC PDU時(shí)間標(biāo)簽值之間的差。

3 結(jié)語(yǔ)

Web IGS技術(shù)在我國(guó)石油信息處理系統(tǒng)中占有著重要的位置，其在服務(wù)器上主要采用了數(shù)據(jù)處理發(fā)送與接收技術(shù)和測(cè)距技術(shù)，這些技術(shù)的大幅度提高了石油行業(yè)的信息管理水平，使信息系統(tǒng)使用性得到進(jìn)一步加強(qiáng)，油井信息系統(tǒng)逐步面向透明化、數(shù)據(jù)化，為今后石油行業(yè)的不斷壯大奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.009