油田分析试验数据库及管理信息系统的设计与实现
[摘要] 针对油田以往分析试验数据状况及功能需求，给出了油田分析试验数据库及管理信息系统的概念模型、功能结构及体系结构，介绍了实现技术、结果及系统特，总结了开发经验。
［关键词］ 油田分析试验数据库； 软件； 数据库； 管理信息系统
１    分析实验数据库建设前状况
油田分析试验数据主要由采油（气）厂等二级单位试验室、勘探开发研究院分析试验中心样品分析、委托（送交）油田外单位进行的分析试验数3个渠道产生。以往，油田未建立分析试验专业数据库及其管理信息系统，分析试验资料分散、电子化程度低、难以共享、整体利用率低。
２    系统功能需求
２．１ 各采油厂功能需求
各采油厂的分析试验工作主要是对油气水进行分析，业务性质相似，因此应统一标准，建立相
同数据结构，采用相同的功能模块进行实施。
２．２  样品调度管理系统
样品调度管理系统是分析试验的龙头，主要包含了样品核对分发、送样清单导入，样品接收、样品分发、汇总统计、打印样品交接单、试验通知单、工作量统计报表等。
２．３  数据录入系统
数据录入系统是分析试验信息管理系统的核心。数据源为勘探开发研究院（分析试验中心）、各采油厂等二级单位，涉及检测分析项目４０余项，数据项约２ ９６９余个。数据录入的主要功能包括：灵活组织的菜单目录、根据权限录入权限允许的地质试验数据、相关数据项自动计算、关键字段值自动生成、自动提供规范值选项、错误录入数据提示与定位、数据查询检索。
２．４  综合查询系统
以表格、曲线、照片及电子文档等多种方式显示检测报告、分析试验资料、鉴定照片、综合
统计信息，综合查询系统是用户访问量最大的子系统，是分析试验数据库能否取得应用成果的关键，因此要求系统具有高安全性、高稳定性、简单易用。
２．５  报表处理
分析检测报告格式多样，包括嵌入曲线、图标等多种形式，且需通过三级审核，才能发布，因此要求能按批或按单井生成各类带有三级审核电子签名的报告。另外也应能生成工作量统计、送样情况统计、样品动态查询等多种统计报表。
２．６  数据传输
各数据源单位向总库经过数据导入导出、一致性检查、远程数据更新等步骤传送永久数据。数据系统存储的数据大致可分为文本、图像等不同类型的数据载体，上传数据类型为关系型数据。
２．７  数据质量控制系统功能需求
开放式交互系统，允许校验人员编写校验规则及数据处理方法。对待入库及已入库数据进行数据有效性判定、冗余检查、格式处理及数据校验。
３    系统设计
３．１  系统的概念模型   
分析试验数据库管理平台主要分为油田公司数据库和二级单位数据库两级，数据库结构一致，各二级单位分别录入各单位试验数据。各二级单位将收集到的数据处理后或生成报表，或在网上发布；分析试验数据资料有数据多、类型多样、保存期限长、保密性强的特点，所以建议使用关系型Ｏｒａｃｌｅ数据库存放结构化的数据，非结构化的数据如电子文档、图像等存储在文件服务器中。
３．２  系统的功能结构
系统的功能模块如图２所示。
分析试验数据库管理平台由8个子系统组成，其中：
样品管理：主要完成送样、样品调度、岗位接样等样品流转过程中的数据管理；
资料补录：采用主子表的方式，对历史资料电子化，同时采集入库；
数据录入：完成样品基本信息、各类检测样品数据录入功能；
数据质量控制：检查修正待入库、已入库数据；
综合查询：发布样品动态、数据信息，授权用户能查询和下载；
报表处理：生成各类电子报告及统计类报表；
３．３  系统体系结构
本系统采用三层体系结构、应用集成的设计概念作为系统总体框架，实现数据和应用的集成和共享。系统的灵活性和可维护性得到很大提高。
３．3．１    数据访问层
数据访问层包含了分析试验成果数据库、分析试验文件服务器，由数据中心集中存储和管理。
３．3．２    逻辑层
逻辑层包含了一个应用服务，面向不同的用户提供服务。
３．3．３    表现层
表现层应用之一就是由各二级单位作为数据源单位完成样品调度、分析试验项目的数据录入与报表处理以及对生产数据的查询；表现层应用之二就是长庆油田的科研管理人员通过ＷＥＢ查询分析试验成果数据。
４    系统实现
４．１  系统的实现结果
４．２  系统实现技术及特点
４．２．１    系统采用Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ技术开发
Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ是一种新的面向服务的体系结构，Ｗｅｂ服务支持通过基于因特网的协议及使用基于ＸＭＬ的消息与其他软件应用程序直接交互，能够跨平台和语言操作，建立可互操作的分布式应用的新平台，极大扩展了程序的功能，并实现了软件的动态提供。分析
试验数据库用户角多样，分布分散，需要通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网远程登陆网页进行操作，使用Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ技术开发系统简单易用、便于维护。
４．２．２    后台存储过程实现业务处理
分析试验的计算过程用存储过程在后台实现，把业务逻辑和前台数据录入分开，用户可根据新的业务要求在业务逻辑处理层修改业务，不需开发用户界面。
４．２．３    组件式的系统平台搭建
对系统的各功能模块进行封装，可灵活地对系统某业务模块进行升级，不需对整个系统进行重新开发，同时实现网上系统安装，减轻系统维护人员的工作量。
５    开发经验
５．１  以数据流与业务流的统一为基础开发系统
数据流和业务流的不统一是导致工作效率损失的主要原因，分析试验数据库及其管理信息系统通过工作流程采集数据，实现了数据流与业务流的统一，从单一的信息数据采集转移到业
务流与数据流统一的过程，保障了分析试验数据库及其管理信息系统的健康发展。送样人员通过送样模块使用导入Ｅxcel表格或填写两种方式生成样品检测审批单和样品清单，经审批部门审批后，将样品送到勘探研究院分析试验中心调度岗位，调度岗位根据样品情况进行处理后，分发样品同时发送样品通知单，检测人员接收样品，进行检测，检测完成后编写分析试验报告，分析试验报告经三级审核通过后归档至分析试验数据库，送样单位通过综合查询对报告进行查询下载。一块样品从准备送检到最后形成检测报告都有章可循、有据可查，数据产生即入库，大大提高了工作效率。
５．２  “以用促建”的高效开发模式，缩短开发周期，提高投产效率
通常信息化建设项目在验收后投产，这时才能发现大量的软件缺陷和不足，但项目验收后开发方往往只有少量的后期维护人员配合，修改周期较长，效果较差；“分析试验数据库建设及管理信息系统”项目从２００９年１２月至２０１０年１２月为期一年，经过６个月的软件需求分析、数据库设计、系统设计、程序开发等阶段搭建起可运行的系统总体框架，于２０１０年６月完成数据迁移，采取以用促建的高效开发模式，边试运行边开发，大大缩短了开发周期，提高投产效率，项目在验收之前就已达到投产水平，为今后项目开发积累了宝贵经验。
６    结    语
《分析试验数据库建设及管理信息系统》结合油田分析试验业务流，开发适合油田分析试验业务需求的数据应用系统，为油田分析试验数据库的建设及健康运行提供了坚实的保证。该项目的实施在优化样品管理流程，辅助管理决策，提高分析试验业务质量及效率等方面发挥了较大作用；该项目的实施加强了数据质量控制，拓宽了数据采集方式，提高了分析试验数据质量和入库效率，完成了２０００－２００５年历史数据建设工作，实现了当年产生数据能及时、准确入库，数据的时效性显著提高；该项目的实施提高了分析试验资料成果数据（电子报告、曲线及图片）、动态信息和统计数据的共享程度，方便灵活。
主要参考文献   
［１］ ［荷］帕派佐格． Ｗｅｂ服务：原理和技术［Ｍ］． 北京：机械工业出版社，２０１０．
［２］webservice实现 高薇，方明． 石油运输企业ＥＲＰ系统的设计与实现［Ｊ］． 西安石油大学学报，２００４，１９（２）：７４－７６．
［３］ 方明，杨谨全． 开关生产企业资源计划系统的设计与实现［Ｊ］． 西安石油学院学报，２００３，１８（５）：６８－７０．