苏里格气田管网优化运行系统平台的构架与开发

石万里 刘祎 常鹏 徐源

【摘要】为了确保苏里格气田大规模化生产调度、抢险指挥的高效运行和有效控制，达到提高管理水平、精简组织机构、减少劳动强度、降低操作成本的目的，开发了苏里格气田管网优化运行系统平台。该系统具有开放的数据库管理结构、可视化图形界面、信息查询和检索、管网系统的模拟与优化以及管网运行状况的动态监测，使气田地面系统利用数字信息辅助管理和决策，提高管理工作的科学化、规范化水平，为生产指挥调度和运行管理提供科学依据，对提高气田经营管理决策水平具有重要的应用价值。

【关键词】苏里格气田 管网优化 平台构架

1 管网优化运行系统的框架设计方案

管网优化运行系统的框架设计以苏里格气田数字化生产管理系统体系结构为基础，涵盖如下内容：

1.1 地面管网优化运行子系统构架模式

在客户/服务器（Client/ Server，C/S）结构下，系统被分成前台（客户机）和后台（服务器）两部分，应用处理由客户端完成，数据访问和事务处理由服务器承担。C/ S结构的优点在于：

（1）可靠的数据完整性和安全性控制；

（2）高效的联机事务处理性能；（3）很好的开放性和易扩充性；

（4）高效的应用程序开发。随着Internet的快速发展，出现了基于Web的浏览器/服务器模型（Browser/Server，B/S），该模型是把C/S模型的服务器端进一步深化，分解成一个应用服务器（Web服务器）和一个或多个数据库服务器，从而形成一个类似三层C/S模型，适用于信息的浏览、查询与发布和辅助决策支持，而C/S体系结构适用于信息管理、工程计算分析等事务处理。苏里格气田数字化生产管理系统涉及数据信息量大，要求处理速度快，基于此特点，为了节省工作量，维护数据的完整性与可靠性，保证系统运行高效，苏里格气田地面管网优化运行系统选择C/S和B/S混合模式的系统体系结构，既发挥传统C/S模式成熟技术，又避免建立三层C/S模式的高昂代价，同时能借助Internet技术，充分发挥B/S模式的优点。

1.2 开发语言及数据库的选择

为保证系统具有良好的开放性和安全性，选用C#和ASP编程语言作为开发工具，缩短开发总周期，提高开发效率。C#是Visual Studio.NET中引入的一种新的编程语言，从C和C++演变而来，是一种简单、现代、类型安全和面向对象的语言，适合开发运行于.NET平台上的，范围广泛的企业级应用程序。ASP即活动服务器页面（Active ServerPage），是一种用于WWW服务的服务器端脚本环境，具有开发简单、功能强大等优点，利用它可以将HTML标签和文本，脚本命令及ActiveX组件混合在一起构成ASP页，以此来生成动态网页，创建交互式的Web站点，而不需要进行复杂的编程[7]。

服务器端数据库选择SQLServer7.0，该数据库具有如下优点：

（1）可伸缩结构，从单处理器到多处理器的硬件，用以满足未来业务的需要；

（2）高性能结构，利用Windows NT可得到更大的传输量和更快的响应时间；

（3）方便系统管理，利用省时的图形化工具，降低了对系统管理员的技术要求，使系统便于维护；

（4）强化安全的事务处理能力，一旦系统发生故障，它能保护数据不丢失；

（5）网络集成环境，可使用通用的网络和协议。

1.3 基于角色的用户权限管理

信息用户权限的管理一般包括用户密码、岗位角色、操作权限等，主要涉及数据库的安全使用和对功能模块的操作权限。不同的用户具有不同的权限，随着用户岗位角色的变化，其权限也需要变化。为了适应用户人员变动的灵活性，提高系统的安全性和自适应性，并且保持系统操作的继承性，采用基于角色的用户权限管理。

在基于角色的用户权限管理中，系统管理员可以对用户赋予一种或几种岗位角色，从而易于分配拥有该岗位的用户的操作权限，即增加了一些管理使系统更规范且不破坏其灵活性，使得管理更为方便。依据气田管网数字化管理的业务模型，可以做出如图1所示系统角色设计。图中n表示用户与岗位角色、岗位角色与操作权限之间皆为多对多的关系。

图1 用户、岗位角色和操作权限关系图2 管网优化运行子系统结构、功能、特点及应用推广

2.1 系统基本结构及主界面

由系统界面、后台数据库和计算控件三部分组成，其中后台数据库是连接界面和计算内核的纽带，而界面本身是用户和软件计算内核进行人—机交流的窗口。用户使用软件的过程是在界面上进行的，计算内核的运行过程对用户是隐蔽的。

在系统开发目标、用户需求以及结构设计的基础上，开发了苏里格气田地面管网优化运行系统，其主界面如图2所示。图2 苏里格气田地面管网优化运行系统

主界面

2.2 系统基本功能

为了实现苏里格气田地面管网动态信息的数字化管理，根据生产工作中的实际业务流程和数据管理流程，开发了系统的各项功能。

2.2.1 地质配产数据查询

地质配产方案是管网输送能力校核的基础，为更有效整合资源，地面管网子系统系统与地质专家子系统数据库进行了对接，实现了地质配产数据的链接，利用这种方式在大幅度节约数据库建设的工作量的同时还能减少数据校验的工作环节。用户可在系统界面通过报表、柱状图和饼图等直观形式查询各个区块的配产数据，以及区块所辖管线、集气站设计基础数据。