海洋钻井平台管理信息系统设计

2015-03-16何祖军杨奕飞

电子设计工程 2015年23期

陈宇，何祖军，杨奕飞

（江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江 212003）

钻井平台管理信息系统作为我国石油勘探事业信息化重要组成部分，对钻井平台的日常运行、企业的长远发展具有重要作用。随着科技的高速发展，将互联网应用于平台管理已成为必然趋势。通过互联网将岸基与平台紧密联系起来，管理者登入该系统，可以动态的了解平台生产情况、人员工作情况等，从而可以及时发现问题，及时解决问题，并且可以利用平台历史数据记录，制定工作计划、维修计划等[1]。本系统设计加强了平台与岸基端的信息传递，增强了钻井平台信息管理的有效性[2]。

1 关键技术

1.1 B/S结构

B/S(浏览器/服务器)结构，是以C/S结构为基础发展而来的。在此结构中，用户利用浏览器通过HTTP文件向网络服务器发出数据请求；网络服务器接收到数据请求后，将该请求转换成SOL语法发送给数据库服务器；数据库服务器将接收到的请求先进行有效性验证，在进行相关的数据处理后，将结果反馈给网络服务器；最后，由网络服务器将数据结果进行数据转换，发送给浏览器客户端。

基于B/S结构设计其优点有：1)层次清晰；2)客户端开发简单，不需要安装专门的软件或插件；3)使用方便，只要在能上网的地方，用户就能进行系统操作。4)维护方便，系统只需要对服务器端进行维护，而客户端不需要[2]。

1.2 Apache Tom cat服务器

Apache Tomcat服务器不仅能为动态网页服务，同时也能为静态网页提供支持。在该网络服务器中，客户端请求会先发送给Apache，一般有两种情况，静态文本请求将由Apache解析，结果返回给客户端；动态请求（如jsp、servlets等），解析工作就由Tomcat完成，解析结果仍是通过Apache返回给客户端。这种组合实现了分工合作,提高了系统处理效率，对系统的性能有很大的提升。

1.3 JSP技术

JSP(Java Server Pages)是一种开放性网络开发技术，它是以Java Servlet以及整个Java体系为基础的，因此，它结合了Java Servlet和Java体系的所有优点，性能优越、维护方便，同时，JSP技术又在许多方面进行了技术改进,例如，它具有“一次编写,各处运行”等特点，该特点为创建高度动态的Web应用提供了一个特有的开发环境。在JSP技术中，可以利用HTML或XML标志或者小脚本来生成页面上的动态内容，生成内容的逻辑被封装在标志和JavaBeans组件中，并且被捆绑到小脚本中，所有的脚本语言在服务器端运行，实现了内容生成和显示分离[3]。JSP/Servlets混合模型与JSP单一模型相比，单一模型适合于处理一些简单的应用，而混合模型适合处理一些较复杂的、需要多个JavaBean组件的应用。

1.4 M icrosoft SQL Server 2005

Microsoft SQLServer 2005数据库平台功能较为全面，其数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，该平台可以构建和管理用于业务的数据应用程序。Microsoft SQL Server 2005具有完备的网络功能，由于支持XML，因此，系统易于扩展，具有较高的稳定性。该数据库利用了SMP技术，把数据库负载分布到普通的服务器集群上，当系统资源不足时，只需在数据库集群中增加新的普通服务器，而不需要更换原来系统。同时，Microsoft SQL Server 2005数据库支持强有力的、灵活的、基于角色的安全机制，拥有安全审计工具，能够提供高级文件加密和网络加密功能。它的稳定性和与Windows系统的集成性都很好，普遍用于企业级MIS系统，也常用作Web应用程序的后台数据库[4]。

2 系统体系结构

2.1 系统架构设计

本文采用B/S结构对整个系统进行设计，其结构如图1所示。

图1 系统构架设计Fig.1 Design of system architecture

2.2 系统网络结构设计

如图2所示，整个网络系统由岸基局域网和平台局域网组成，通过卫星地面站或移动通信网组成一个整体。在本平台局域网设计中，设置一台中心服务器，并在每个平台上设置一台终端服务器用以储存本地数据。在该中心服务器中，储存平台共享信息和终端服务器中数据的路由信息。当中心服务器接到请求数据时，先确定所请求的数据是否在本地，若无，则根据本地路由信息，获取终端服务器储存的数据进行响应。这样减少了中心服务器的负荷，提高了系统的运行效率。

3 系统功能分析与设计

3.1 系统业务信息

所涉及的业务信息主要包括：

图2 系统网络结构Fig.2 System network structure

1)员工信息：包括员工身份信息、入职时间、所属部门、职位、排班安排等。

2)设备分类信息：包括部门目录、设备类别、设备类型、资产类别、设备编号名称统一目录等。

3)设备资产信息：包括设备编号、设备类别、型号规格、财产分类、设备用途、制造商、出厂编号日期、使用年限、年折率、立卡时间、启用部门、启用时间、安装地点等。

4)设备报废信息：主要包括设备停用和设备报废。设备停用设计内容包括：启用日期、设备停用日期、停用部门、停用原因、领导部门审批意见。设备报废管理主要内容设计有：报废日期、报废部门、报废原因、清理费用、报废审批意见、报废技术鉴定以及报废后仍可利用的配件。

5)工作计划信息：包括每个平台工作量安排表、员工排班表、工作进度表等。

3.2 系统功能

系统各模块按照此组织关系进行了严格的划分，其模块设计图如图3所示。

图3 系统功能结构Fig.3 System function structure

系统各模块主要功能：

1)系统管理模块：保证整个平台安全可靠地运行，为系统提供日志管理、分级控制、权限管理等功能。

2)人员管理模块：记录平台上员工信息、调动情况；利用合理的考勤制度充分激发和调动广大职工生产工作积极性，提供及时有效的信息为领导分配工资和奖金作决策服务；准确记录船上人员情况，为职工安全和平台财产安全提供保障。

3)设备管理模块：建立一套完备的设备资料信息系统，利用历史参数对设备进行评估；设备维护信息齐全、清晰、准确，随时可知道设备故障和维修情况；掌握设备运行状况，可按时进行检查。

4)生产管理模块：主要包括指标计划录入与分解和工作计划制定，同时，记录平台上发生的大事。

5)物资管理模块：主要是搞好物资的综合管理水平，保质保量地提供大小修、事故抢修所必须的备品、备件和材料，优化库存，降低成本，加速资金周转，加强物资使用监督、财务监督和核算，减少浪费，提高物资管理劳动生产率。

3.3 系统流程

1)客户端流程

用户在浏览器端输入系统网址后，进入Login.jsp页面；输入用户名和密码，提交后进入check.jsp页面，如果用户名和密码正确，则利用Cookie把用户名和密码保存在客户端，下次登入时服务器首先读取客户端Cookie信息，如果存在用户名和密码数据，则直接登录，否则显示登录页面。登入后进入主页面main.jsp，用户根据需要访问平台上的信息进入current_data.jsp或者history_data.jsp页面。

2)数据处理流程

本系统中，为实现平台端和岸基端数据通信同步，设计的数据处理流程如图4所示。①接收端：接收端请求数据，将本地端口号和请求信息一起发送给服务器。②发送端：根据请求信息，将请求的数据压缩成邮件附件形式，并附上唯一的编码，其编码形式为“发送端端口号+接收端端口号+该邮件在该端口上的流水号”。③接收端：读取该附件，判断该邮件编码中的接收端端口号是否和本地一致，只有一致，才发送请求确认信息给服务器。④发送端：发送确认信息。⑤接收端：成功收到对方确认信息后，按附件的流水号处理邮件。该设计减少了邮件错发、漏发的可能，确保平台端和岸基端通信的同步。