集輸管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

潘永才，汪 標，溫小清，劉海龍，羅雪嬌

（湖北大學 計算機與信息工程學院，湖北 武漢 430062）

引 言

近年來，隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入和生產(chǎn)規(guī)模的擴大，數(shù)據(jù)的精細化管理要求越來越高。大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集如靠人工管理的方式很難及時地知道各個生產(chǎn)單位的生產(chǎn)狀況，同時也給查詢更新工作帶來不便，另外對于需要上下限報警的數(shù)據(jù)，也可能因為人為因素而超出限制從而產(chǎn)生錯誤。為適應(yīng)新時期數(shù)字化的建設(shè)，建立科學、高效的數(shù)據(jù)管理體系，有必要建立一個信息管理系統(tǒng)，對日常生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行有效的管理。隨著計算機應(yīng)用的普及，對各種數(shù)據(jù)的管理也必須擺脫繁瑣的人工管理，為企業(yè)的日常生產(chǎn)管理提供準確無誤的信息，為管理決策者提供及時、準確的決策依據(jù)。在這種油田信息化發(fā)展的大背景下，基于 B/S 架構(gòu)的集輸管理信息系統(tǒng)應(yīng)運而生。

1 系統(tǒng)需求分析

由于油田下設(shè)單位眾多，在生產(chǎn)管理上，有的單位還未建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集方式多、來源廣、差異大， 不能形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)沉淀，沒有形成完善的統(tǒng)計管理工作責任體系，通過對集輸大隊進行大量的調(diào)研，我們了解到用戶希望達到以下的要求：

(1)在網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)實各種數(shù)據(jù)的錄入。

(2)要具有明確的權(quán)限設(shè)置，即不同的單位分別設(shè)有不同操作權(quán)限的用戶。如：只有錄入權(quán)限的普通用戶，具有錄入、修改、超時補錄等權(quán)限的VIP用戶。

(3)錄入的數(shù)據(jù)需要有時間限制，在固定的時間范圍內(nèi)只允許錄入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如超過時間范圍，普通用戶的錄入將會被限制，但具有 VIP權(quán)限的用戶將不會受此限制。

(4)對有上下限約束的數(shù)據(jù)，錄入時能夠?qū)崿F(xiàn)自動報警。

(5)可以以曲線的方式對輸油管道進行實時監(jiān)控。

(6)可以實現(xiàn)大隊工藝流程、通訊查詢?yōu)g覽。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

為實現(xiàn)以上的要求，我們采用B/S 結(jié)構(gòu)和Oracle 9i 數(shù)據(jù)庫來設(shè)計整個系統(tǒng)，為構(gòu)成完整的系統(tǒng)，還需要相應(yīng)的后臺管理平臺，根據(jù)系統(tǒng)可實現(xiàn)的不同功能，集輸管理信息系統(tǒng)可以分為錄入系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、流程圖系統(tǒng)、報警管理系統(tǒng)和密碼管理系統(tǒng)等六個主要的子系統(tǒng)。

錄入系統(tǒng)主要實現(xiàn)帶時限和報警的單點數(shù)據(jù)錄入功能， 查詢系統(tǒng)主要實現(xiàn)七個基層隊、工程所和井樓的各類日報表和月報表的瀏覽查詢功能，以及對大隊生成的各類報表、分析報表的瀏覽查詢功能，另外還具有對大隊通訊錄的查詢?yōu)g覽功能，分基層單位列出班長（含司機班）以上人員辦公室、手機、家庭聯(lián)系電話、FTP 及主要崗位電話 ；監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對大隊輸油管道、主體設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控以及各類綜合監(jiān)控， 分系統(tǒng)關(guān)鍵指標報警，監(jiān)控圖示中顯示相關(guān)的數(shù)據(jù)資料 ；流程圖部分可以提供大隊生產(chǎn)中主要的工藝流程圖供查詢?yōu)g覽； 報警管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)報警上下限的設(shè)置和修改 ；密碼管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對集輸管理信息系統(tǒng)的使用用戶的管理，按不同的單位設(shè)置具有不同操作權(quán)限的用戶，如具有錄入權(quán)限的用戶，具有查詢權(quán)限的用戶，具有錄入、修改、超時補錄等權(quán)限的VIP 用戶等。

3 系統(tǒng)功能開發(fā)

3.1 錄入部分

錄入部分是集輸管理信息系統(tǒng)中的主要部分，主要包含九個單位的脫水、交接、污水、注水、摻清轉(zhuǎn)水、生化、天然氣、蒸氣、罐存、輕油、管道巡查、加熱等 12 類報表的單點數(shù)據(jù)錄入，所有的錄入均在網(wǎng)頁上操作。各錄入系統(tǒng)設(shè)有不同的管理員，各管理員對系統(tǒng)有不同的操作權(quán)限 ；單點數(shù)據(jù)的錄入受時間限制，管理員具有超時補錄權(quán)限。各錄入系統(tǒng)端口具有不同權(quán)限、密碼；錄入帶時限的分時數(shù)據(jù)采集、各類日、月以及季度匯總數(shù)據(jù)查詢，我們針對客戶的需求對錄入部分進行了分析，然后調(diào)研，修改，最終選擇了四大功能，并針對四大功能對錄入進行了設(shè)計。下面就對四大功能展開詳細的介紹。

3.1.1 錄入功能

對于集輸大隊復雜的結(jié)構(gòu)體系，首先將它分為 9 個單位

分別作為一個端口，因此就有了 9 個端口。針對每個單位下屬部分我們都具體進行了設(shè)計，涵蓋了脫水、交接、污水、注水、摻清轉(zhuǎn)水、生化、天然氣、蒸氣、罐存、輕油、管道巡查、加熱等 12 類報表的單點數(shù)據(jù)錄入。用“快速”“直觀”“有效”“全面”四個詞來形容錄入部分再恰當不過了，“快速”是指每個報表可以實現(xiàn)單頁，單次的一次性錄入，無須翻頁就可完成一張報表的填寫?！爸庇^”是指錄入部分以表格的形式出現(xiàn)，并且決大部分表格是以實際的表格的形式來設(shè)計的，使用戶可直觀有效的添入數(shù)據(jù)?！坝行А笔侵冈谟行У臅r間范圍內(nèi)用戶可以看到自己錄入的數(shù)據(jù)，并能及時的進行修改，而且管理員可以對任何時間的數(shù)據(jù)都可以修改，因此就能保證數(shù)據(jù)的有效性?！叭妗笔侵镐浫胂到y(tǒng)同時不單單是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入， 而且增加權(quán)限的判斷，時間的判斷，以及最大限度方便用戶的操作。

3.1.2 權(quán)限的判斷

由于單位眾多，不利于管理，所以才有了增加權(quán)限的必要，總的來說，有兩種級別的權(quán)限 ：①集輸大隊，這是一個總的最高級別的權(quán)限，它可以完成所有單位任何時間數(shù)據(jù)錄入、查詢以及修改等功能。②各單位級別，這是次級級別，它只能針對各個具體單位進行操作。它下面又分了三個級別分別是錄入、查詢、雙功能，用以完成錄入、查詢和二者都有的工作。有了分類，就會使復雜的數(shù)據(jù)錄入工作變得有條不紊了。只有具有了這種權(quán)限才可以進入相應(yīng)的部門。

3.1.3 錄入時間

錄入時間按照客戶的要求，分為兩個小時、四個小時和一個月的數(shù)據(jù)（月報）錄入。

對于兩個小時，當天的 9點到下一天的 9點這 24個小時為當天的時間，并以這段時間段為基準，將 24個小時分為 12段，因此一天就會有 12 個不同的數(shù)據(jù)（如果都填寫的話），在這個時間段都可以填寫、修改數(shù)據(jù)。但是如果超出了這個時間的范圍，那么系統(tǒng)就會提醒你超時操作了。超時以后，就不能填寫這個時間段的數(shù)據(jù)了。當發(fā)生上述情況的時候管理員可以任意選擇時間補錄數(shù)據(jù)。

對于四個小時，當天的 11點到下一天的 11點這 24個小時為當天的時間，并以這段時間段為基準，將 24個小時分為 6 段，因此一天就會有 6 個不同的數(shù)據(jù)（如果都填寫的話），在這個時間段都可以填寫、修改數(shù)據(jù)。但是如果超出了這個時間的范圍，那么系統(tǒng)就會提醒你超時操作了。超時以后，就不能填寫這個時間段的數(shù)據(jù)了。當發(fā)生上述情況的時候管理員可以任意選擇時間補錄數(shù)據(jù)。

對于月報，以一個月基準，在這個時間段都可以填寫、修改數(shù)據(jù)。但是如果超出了這個時間的范圍，那么系統(tǒng)就會提醒你超時操作了。超時以后，就不能填寫這個時間段的數(shù)據(jù)了。當發(fā)生上述情況的時候管理員可以任意選擇時間補錄數(shù)據(jù)。

3.1.3 報警及處理

首先是對錄入數(shù)據(jù)格式的報警，如果錄入的數(shù)據(jù)不是數(shù)字型，而是其他字符型等格式，則會彈出“請?zhí)顚憯?shù)值型數(shù)據(jù)且不能為空！”；其次是對錄入數(shù)字型數(shù)據(jù)的報警，由于報表里的很多數(shù)據(jù)會有警戒值（上下限值），數(shù)據(jù)過低或過高時說明數(shù)據(jù)有了異常，如果有異常，則會彈出“XX數(shù)據(jù)過高或過低， 如仍需錄入請再次點‘確認’！否則請點擊‘取消’?！?，如果填報人確定繼續(xù)錄入，則可以將數(shù)據(jù)成功的錄入數(shù)據(jù)庫，但我們會對異常信息進行報警處理，將異常的數(shù)據(jù)、填報單位、時間、填報人等一系列的詳細的信息都登記到一個專門的報警表里， 同時，如果需要我們會在一個專門的頁面里輸出這些報警信息以供處理，如果填報人取消了這次錄入，則返回錄入之前的數(shù)據(jù) ；最后是對超時的報警，如果填報人沒有在規(guī)定的時間段內(nèi)填寫數(shù)據(jù)，則會彈出“操作超時！如需填數(shù)據(jù)請聯(lián)系管理員！”，按了“確定”按鈕后返回到了系統(tǒng)的登陸界面。

3.2 查詢部分

錄入部分的數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)庫后，由數(shù)據(jù)庫管理，實現(xiàn)不同的查詢?yōu)g覽功能。按照單位的不同，可將查詢系統(tǒng)劃分為： 集輸大隊基層資料查詢；集輸大隊資料查詢；油礦資料查詢； 采油科查詢。

3.3 監(jiān)控部分

監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對輸油管道、主體設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控以及各類綜合監(jiān)控，分系統(tǒng)關(guān)鍵指標報警，監(jiān)控中還可以顯示溫度、壓力、流量、含水等相關(guān)數(shù)據(jù)資料。圖 3 是溫度監(jiān)控頁面，其中報警線設(shè)為 50 ℃，對應(yīng)圖中的黃色線，正常溫度用綠色表示，超出警報線的部分用紅色顯示，頁面的刷新頻率為次/50 ms，可以準確地實現(xiàn)實時監(jiān)控，清晰明了地顯示監(jiān)控對象的運行狀態(tài)。將鼠標移至運行狀態(tài)圖線上時， 會自動顯示出該段曲線的兩個端點值。

圖 3 溫度監(jiān)控圖像

4 系統(tǒng)性能描述

歷來，系統(tǒng)的安全性都是用戶考慮的重點，一個不安全的系統(tǒng)無疑將用戶寶貴的資料拱手送給黑客（非法竊入者）。相反，一個安全的系統(tǒng)才能讓用戶用的放心和安心。我們的系統(tǒng)就重點考慮了安全性的問題。

該系統(tǒng)網(wǎng)站是由ASP.NET 語言編寫的，而后臺數(shù)據(jù)庫是 Oracle 數(shù)據(jù)庫，二者的特性都表現(xiàn)在整個系統(tǒng)的安全性方面。

首先，ASP.NET 提供了一組豐富的、易于使用的安全功能，來幫助創(chuàng)建安全的 Web 應(yīng)用程序。ASP.NET 設(shè)計為與Internet信息服務(wù)（IIS）、Windows平臺和 .NET Framework的現(xiàn)有安全功能一起使用，同時兼具靈活性和可擴展性。

數(shù)據(jù)安全性是指保護數(shù)據(jù)以防止非法的使用，避免造成數(shù)據(jù)有意或無意的丟失、泄露或破壞。由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中集中存放有大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)又為眾多用戶所共享，所以安全約束是一個極為突出的問題。Oracle 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫安全性管理方面采取的基本措施有：

(1)通過驗證用戶名稱和口令，防止非 Oracle用戶注冊到Oracle數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)庫進行非法存取操作。

(2)授予用戶一定的權(quán)限，例如 connect，resource等， 限制用戶操縱數(shù)據(jù)庫的權(quán)力。

(3)授予用戶對數(shù)據(jù)庫實體（如表、表空間、過程等）的存取執(zhí)行權(quán)限，阻止用戶訪問非授權(quán)數(shù)據(jù)。

(4)提供數(shù)據(jù)庫實體存取審計機制，使數(shù)據(jù)庫管理員可以監(jiān)視數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存取情況和系統(tǒng)資源的使用情況。

(5)采用視圖機制，限制存取基表的行和列集合。

在正式的安全性評估方面，Oracle 在該市場處于領(lǐng)先地位，在過去的十年中，對于每一個主要的世界級基準，它共經(jīng)過十四次獨立的安全性評估。堅不可摧的安全性宣言正是建立在Oracle 數(shù)據(jù)服務(wù)器的十四次安全性評估所提供的獨立測定保證的基礎(chǔ)之上，它面向了每一個主要的世界級安全性評估基準，包括共同基準（ISO-15408），該基準實際上是世界級的評估標準。我們的系統(tǒng)設(shè)計選擇 Oracle 數(shù)據(jù)庫就是看中了它的安全性。

同時我們的系統(tǒng)是基于WINDOWS 2000 server 設(shè)計的， 由于 2000 系統(tǒng)就以穩(wěn)定性、安全性著稱，所以運行在 2000 系統(tǒng)下數(shù)據(jù)安全性得到很高的保證。

另外，我們的系統(tǒng)在設(shè)計之初就定位在將用戶操作界面與數(shù)據(jù)庫完全分開，所以用戶的操作都不是直接對數(shù)據(jù)庫的， 這極大地減少人為造成的數(shù)據(jù)的不安全性。

結(jié) 語

本文研究了結(jié)合.net 平臺和 Oracle 數(shù)據(jù)庫開發(fā)的信息管理系統(tǒng)，操作界面友好，用戶操作簡單、快捷，系統(tǒng)運行穩(wěn)定， 并且能夠?qū)崿F(xiàn)信息的實時查詢和處理。目前，本文設(shè)計的系統(tǒng)已經(jīng)投入運行，并取得了較好的社會效果。