
1 分析實驗數據庫建設前狀況
油田分析試驗數據主要由采油(氣)廠等二級單位試驗室、勘探開發研究院分析試驗中心樣品分析、委托(送交)油田外單位進行的分析試驗數3個渠道產生。以往,油田未建立分析試驗專業數據庫及其管理信息系統,分析試驗資料分散、電子化程度低、難以共享、整體利用率低。
2 系統功能需求
2.1 各采油廠功能需求
各采油廠的分析試驗工作主要是對油氣水進行分析,業務性質相似,因此應統一標準,建立相同數據結構,采用相同的功能模塊進行實施。
2.2 樣品調度管理系統
樣品調度管理系統是分析試驗的龍頭,主要包含了樣品核對分發、送樣清單導入,樣品接收、樣品分發、匯總統計、打印樣品交接單、試驗通知單、工作量統計報表等。
2.3 數據錄入系統
數據錄入系統是分析試驗信息管理系統的核心。數據源為勘探開發研究院(分析試驗中心)、各采油廠等二級單位,涉及檢測分析項目40余項,數據項約2 969余個。數據錄入的主要功能包括:靈活組織的菜單目錄、根據權限錄入權限允許的地質試驗數據、相關數據項自動計算、關鍵字段值自動生成、自動提供規范值選項、錯誤錄入數據提示與定位、數據查詢檢索。
2.4 綜合查詢系統
以表格、曲線、照片及電子文檔等多種方式顯示檢測報告、分析試驗資料、鑒定照片、綜合統計信息,綜合查詢系統是用戶訪問量最大的子系統,是分析試驗數據庫能否取得應用成果的關鍵,因此要求系統具有高安全性、高穩定性、簡單易用。
2.5 報表處理
分析檢測報告格式多樣,包括嵌入曲線、圖標等多種形式,且需通過三級審核,才能發布,因此要求能按批或按單井生成各類帶有三級審核電子簽名的報告。另外也應能生成工作量統計、送樣情況統計、樣品動態查詢等多種統計報表。
2.6 數據傳輸
各數據源單位向總庫經過數據導入導出、一致性檢查、遠程數據更新等步驟傳送永久數據。數據系統存儲的數據大致可分為文本、圖像等不同類型的數據載體,上傳數據類型為關系型數據。
2.7 數據質量控制系統功能需求
開放式交互系統,允許校驗人員編寫校驗規則及數據處理方法。對待入庫及已入庫數據進行數據有效性判定、冗余檢查、格式處理及數據校驗。
3 系統設計
3.1 系統的概念模型
分析試驗數據庫管理平臺主要分為油田公司數據庫和二級單位數據庫兩級,數據庫結構一致,各二級單位分別錄入各單位試驗數據。各二級單位將收集到的數據處理后或生成報表,或在網上發布;分析試驗數據資料有數據多、類型多樣、保存期限長、保密性強的特點,所以建議使用關系型Oracle數據庫存放結構化的數據,非結構化的數據如電子文檔、圖像等存儲在文件服務器中。
3.2 系統的功能結構
系統的功能模塊如圖2所示。
分析試驗數據庫管理平臺由8個子系統組成,其中:
樣品管理:主要完成送樣、樣品調度、崗位接樣等樣品流轉過程中的數據管理;
資料補錄:采用主子表的方式,對歷史資料電子化,同時采集入庫;
數據錄入:完成樣品基本信息、各類檢測樣品數據錄入功能;
數據質量控制:檢查修正待入庫、已入庫數據;
綜合查詢:發布樣品動態、數據信息,授權用戶能查詢和下載;
報表處理:生成各類電子報告及統計類報表;
3.3 系統體系結構
本系統采用三層體系結構、應用集成的設計概念作為系統總體框架,實現數據和應用的集成和共享。系統的靈活性和可維護性得到很大提高。
3.3.1 數據訪問層
數據訪問層包含了分析試驗成果數據庫、分析試驗文件服務器,由數據中心集中存儲和管理。
3.3.2 邏輯層
邏輯層包含了一個應用服務,面向不同的用戶群提供服務。
3.3.3 表現層
表現層應用之一就是由各二級單位作為數據源單位完成樣品調度、分析試驗項目的數據錄入與報表處理以及對生產數據的查詢;表現層應用之二就是長慶油田的科研管理人員通過WEB查詢分析試驗成果數據。
4 系統實現
4.1 系統的實現結果
4.2 系統實現技術及特點
4.2.1 系統采用Web Service技術開發
Web Service是一種新的面向服務的體系結構,Web服務支持通過基于因特網的協議及使用基于XML的消息與其他軟件應用程序直接交互,能夠跨平臺和語言操作,建立可互操作的分布式應用的新平臺,極大擴展了程序的功能,并實現了軟件的動態提供。分析試驗數據庫用戶角色多樣,分布分散,需要通過Internet網遠程登陸網頁進行操作,使用Web Service技術開發系統簡單易用、便于維護。
4.2.2 后臺存儲過程實現業務處理
分析試驗的計算過程用存儲過程在后臺實現,把業務邏輯和前臺數據錄入分開,用戶可根據新的業務要求在業務邏輯處理層修改業務,不需開發用戶界面。
4.2.3 組件式的系統平臺搭建
對系統的各功能模塊進行封裝,可靈活地對系統某業務模塊進行升級,不需對整個系統進行重新開發,同時實現網上系統安裝,減輕系統維護人員的工作量。
5 開發經驗
5.1 以數據流與業務流的統一為基礎開發系統
數據流和業務流的不統一是導致工作效率損失的主要原因,分析試驗數據庫及其管理信息系統通過工作流程采集數據,實現了數據流與業務流的統一,從單一的信息數據采集轉移到業務流與數據流統一的過程,保障了分析試驗數據庫及其管理信息系統的健康發展。送樣人員通過送樣模塊使用導入Excel表格或填寫兩種方式生成樣品檢測審批單和樣品清單,經審批部門審批后,將樣品送到勘探研究院分析試驗中心調度崗位,調度崗位根據樣品情況進行處理后,分發樣品同時發送樣品通知單,檢測人員接收樣品,進行檢測,檢測完成后編寫分析試驗報告,分析試驗報告經三級審核通過后歸檔至分析試驗數據庫,送樣單位通過綜合查詢對報告進行查詢下載。一塊樣品從準備送檢到最后形成檢測報告都有章可循、有據可查,數據產生即入庫,大大提高了工作效率。
5.2 “以用促建”的高效開發模式,縮短開發周期,提高投產效率
通常信息化建設項目在驗收后投產,這時才能發現大量的軟件缺陷和不足,但項目驗收后開發方往往只有少量的后期維護人員配合,修改周期較長,效果較差;“分析試驗數據庫建設及管理信息系統”項目從2009年12月至2010年12月為期一年,經過6個月的軟件需求分析、數據庫設計、系統設計、程序開發等階段搭建起可運行的系統總體框架,于2010年6月完成數據遷移,采取以用促建的高效開發模式,邊試運行邊開發,大大縮短了開發周期,提高投產效率,項目在驗收之前就已達到投產水平,為今后項目開發積累了寶貴經驗。
6 結 語
《分析試驗數據庫建設及管理信息系統》結合油田分析試驗業務流,開發適合油田分析試驗業務需求的數據應用系統,為油田分析試驗數據庫的建設及健康運行提供了堅實的保證。該項目的實施在優化樣品管理流程,輔助管理決策,提高分析試驗業務質量及效率等方面發揮了較大作用;該項目的實施加強了數據質量控制,拓寬了數據采集方式,提高了分析試驗數據質量和入庫效率,完成了2000-2005年歷史數據建設工作,實現了當年產生數據能及時、準確入庫,數據的時效性顯著提高;該項目的實施提高了分析試驗資料成果數據(電子報告、曲線及圖片)、動態信息和統計數據的共享程度,方便靈活。