集输管理信息系统的设计与实现

潘永才，汪 标，温小清，刘海龙，罗雪娇

（湖北大学 计算机与信息工程学院，湖北 武汉 430062）

引 言

近年来，随着油田勘探开发的不断深入和生产规模的扩大，数据的精细化管理要求越来越高。大量的生产数据的采集如靠人工管理的方式很难及时地知道各个生产单位的生产状况，同时也给查询更新工作带来不便，另外对于需要上下限报警的数据，也可能因为人为因素而超出限制从而产生错误。为适应新时期数字化的建设，建立科学、高效的数据管理体系，有必要建立一个信息管理系统，对日常生产中产生的大量数据进行有效的管理。随着计算机应用的普及，对各种数据的管理也必须摆脱繁琐的人工管理，为企业的日常生产管理提供准确无误的信息，为管理决策者提供及时、准确的决策依据。在这种油田信息化发展的大背景下，基于 B/S 架构的集输管理信息系统应运而生。

1 系统需求分析

由于油田下设单位众多，在生产管理上，有的单位还未建立统一的数据管理系统，数据采集方式多、来源广、差异大， 不能形成系统的数据沉淀，没有形成完善的统计管理工作责任体系，通过对集输大队进行大量的调研，我们了解到用户希望达到以下的要求：

(1)在网络上现实各种数据的录入。

(2)要具有明确的权限设置，即不同的单位分别设有不同操作权限的用户。如：只有录入权限的普通用户，具有录入、修改、超时补录等权限的VIP用户。

(3)录入的数据需要有时间限制，在固定的时间范围内只允许录入相应的数据，如超过时间范围，普通用户的录入将会被限制，但具有 VIP权限的用户将不会受此限制。

(4)对有上下限约束的数据，录入时能够实现自动报警。

(5)可以以曲线的方式对输油管道进行实时监控。

(6)可以实现大队工艺流程、通讯查询浏览。

2 系统结构设计

为实现以上的要求，我们采用B/S 结构和Oracle 9i 数据库来设计整个系统，为构成完整的系统，还需要相应的后台管理平台，根据系统可实现的不同功能，集输管理信息系统可以分为录入系统、查询系统、监控系统、流程图系统、报警管理系统和密码管理系统等六个主要的子系统。

录入系统主要实现带时限和报警的单点数据录入功能， 查询系统主要实现七个基层队、工程所和井楼的各类日报表和月报表的浏览查询功能，以及对大队生成的各类报表、分析报表的浏览查询功能，另外还具有对大队通讯录的查询浏览功能，分基层单位列出班长（含司机班）以上人员办公室、手机、家庭联系电话、FTP 及主要岗位电话 ；监控系统主要实现对大队输油管道、主体设备运行状态的监控以及各类综合监控， 分系统关键指标报警，监控图示中显示相关的数据资料 ；流程图部分可以提供大队生产中主要的工艺流程图供查询浏览； 报警管理系统可以实现报警上下限的设置和修改 ；密码管理系统可以实现对集输管理信息系统的使用用户的管理，按不同的单位设置具有不同操作权限的用户，如具有录入权限的用户，具有查询权限的用户，具有录入、修改、超时补录等权限的VIP 用户等。

3 系统功能开发

3.1 录入部分

录入部分是集输管理信息系统中的主要部分，主要包含九个单位的脱水、交接、污水、注水、掺清转水、生化、天然气、蒸气、罐存、轻油、管道巡查、加热等 12 类报表的单点数据录入，所有的录入均在网页上操作。各录入系统设有不同的管理员，各管理员对系统有不同的操作权限 ；单点数据的录入受时间限制，管理员具有超时补录权限。各录入系统端口具有不同权限、密码；录入带时限的分时数据采集、各类日、月以及季度汇总数据查询，我们针对客户的需求对录入部分进行了分析，然后调研，修改，最终选择了四大功能，并针对四大功能对录入进行了设计。下面就对四大功能展开详细的介绍。

3.1.1 录入功能

对于集输大队复杂的结构体系，首先将它分为 9 个单位

分别作为一个端口，因此就有了 9 个端口。针对每个单位下属部分我们都具体进行了设计，涵盖了脱水、交接、污水、注水、掺清转水、生化、天然气、蒸气、罐存、轻油、管道巡查、加热等 12 类报表的单点数据录入。用“快速”“直观”“有效”“全面”四个词来形容录入部分再恰当不过了，“快速”是指每个报表可以实现单页，单次的一次性录入，无须翻页就可完成一张报表的填写。“直观”是指录入部分以表格的形式出现，并且决大部分表格是以实际的表格的形式来设计的，使用户可直观有效的添入数据。“有效”是指在有效的时间范围内用户可以看到自己录入的数据，并能及时的进行修改，而且管理员可以对任何时间的数据都可以修改，因此就能保证数据的有效性。“全面”是指录入系统同时不单单是实现数据的录入， 而且增加权限的判断，时间的判断，以及最大限度方便用户的操作。

3.1.2 权限的判断

由于单位众多，不利于管理，所以才有了增加权限的必要，总的来说，有两种级别的权限 ：①集输大队，这是一个总的最高级别的权限，它可以完成所有单位任何时间数据录入、查询以及修改等功能。②各单位级别，这是次级级别，它只能针对各个具体单位进行操作。它下面又分了三个级别分别是录入、查询、双功能，用以完成录入、查询和二者都有的工作。有了分类，就会使复杂的数据录入工作变得有条不紊了。只有具有了这种权限才可以进入相应的部门。

3.1.3 录入时间

录入时间按照客户的要求，分为两个小时、四个小时和一个月的数据（月报）录入。

对于两个小时，当天的 9点到下一天的 9点这 24个小时为当天的时间，并以这段时间段为基准，将 24个小时分为 12段，因此一天就会有 12 个不同的数据（如果都填写的话），在这个时间段都可以填写、修改数据。但是如果超出了这个时间的范围，那么系统就会提醒你超时操作了。超时以后，就不能填写这个时间段的数据了。当发生上述情况的时候管理员可以任意选择时间补录数据。

对于四个小时，当天的 11点到下一天的 11点这 24个小时为当天的时间，并以这段时间段为基准，将 24个小时分为 6 段，因此一天就会有 6 个不同的数据（如果都填写的话），在这个时间段都可以填写、修改数据。但是如果超出了这个时间的范围，那么系统就会提醒你超时操作了。超时以后，就不能填写这个时间段的数据了。当发生上述情况的时候管理员可以任意选择时间补录数据。

对于月报，以一个月基准，在这个时间段都可以填写、修改数据。但是如果超出了这个时间的范围，那么系统就会提醒你超时操作了。超时以后，就不能填写这个时间段的数据了。当发生上述情况的时候管理员可以任意选择时间补录数据。

3.1.3 报警及处理

首先是对录入数据格式的报警，如果录入的数据不是数字型，而是其他字符型等格式，则会弹出“请填写数值型数据且不能为空！”；其次是对录入数字型数据的报警，由于报表里的很多数据会有警戒值（上下限值），数据过低或过高时说明数据有了异常，如果有异常，则会弹出“XX数据过高或过低， 如仍需录入请再次点‘确认’！否则请点击‘取消’。”，如果填报人确定继续录入，则可以将数据成功的录入数据库，但我们会对异常信息进行报警处理，将异常的数据、填报单位、时间、填报人等一系列的详细的信息都登记到一个专门的报警表里， 同时，如果需要我们会在一个专门的页面里输出这些报警信息以供处理，如果填报人取消了这次录入，则返回录入之前的数据 ；最后是对超时的报警，如果填报人没有在规定的时间段内填写数据，则会弹出“操作超时！如需填数据请联系管理员！”，按了“确定”按钮后返回到了系统的登陆界面。

3.2 查询部分

录入部分的数据进入数据库后，由数据库管理，实现不同的查询浏览功能。按照单位的不同，可将查询系统划分为： 集输大队基层资料查询；集输大队资料查询；油矿资料查询； 采油科查询。

3.3 监控部分

监控系统主要实现对输油管道、主体设备运行状态的监控以及各类综合监控，分系统关键指标报警，监控中还可以显示温度、压力、流量、含水等相关数据资料。图 3 是温度监控页面，其中报警线设为 50 ℃，对应图中的黄色线，正常温度用绿色表示，超出警报线的部分用红色显示，页面的刷新频率为次/50 ms，可以准确地实现实时监控，清晰明了地显示监控对象的运行状态。将鼠标移至运行状态图线上时， 会自动显示出该段曲线的两个端点值。

图 3 温度监控图像

4 系统性能描述

历来，系统的安全性都是用户考虑的重点，一个不安全的系统无疑将用户宝贵的资料拱手送给黑客（非法窃入者）。相反，一个安全的系统才能让用户用的放心和安心。我们的系统就重点考虑了安全性的问题。

该系统网站是由ASP.NET 语言编写的，而后台数据库是 Oracle 数据库，二者的特性都表现在整个系统的安全性方面。

首先，ASP.NET 提供了一组丰富的、易于使用的安全功能，来帮助创建安全的 Web 应用程序。ASP.NET 设计为与Internet信息服务（IIS）、Windows平台和 .NET Framework的现有安全功能一起使用，同时兼具灵活性和可扩展性。

数据安全性是指保护数据以防止非法的使用，避免造成数据有意或无意的丢失、泄露或破坏。由于数据库系统中集中存放有大量的数据，这些数据又为众多用户所共享，所以安全约束是一个极为突出的问题。Oracle 数据库系统在实现数据库安全性管理方面采取的基本措施有：

(1)通过验证用户名称和口令，防止非 Oracle用户注册到Oracle数据库，对数据库进行非法存取操作。

(2)授予用户一定的权限，例如 connect，resource等， 限制用户操纵数据库的权力。

(3)授予用户对数据库实体（如表、表空间、过程等）的存取执行权限，阻止用户访问非授权数据。

(4)提供数据库实体存取审计机制，使数据库管理员可以监视数据库中数据的存取情况和系统资源的使用情况。

(5)采用视图机制，限制存取基表的行和列集合。

在正式的安全性评估方面，Oracle 在该市场处于领先地位，在过去的十年中，对于每一个主要的世界级基准，它共经过十四次独立的安全性评估。坚不可摧的安全性宣言正是建立在Oracle 数据服务器的十四次安全性评估所提供的独立测定保证的基础之上，它面向了每一个主要的世界级安全性评估基准，包括共同基准（ISO-15408），该基准实际上是世界级的评估标准。我们的系统设计选择 Oracle 数据库就是看中了它的安全性。

同时我们的系统是基于WINDOWS 2000 server 设计的， 由于 2000 系统就以稳定性、安全性著称，所以运行在 2000 系统下数据安全性得到很高的保证。

另外，我们的系统在设计之初就定位在将用户操作界面与数据库完全分开，所以用户的操作都不是直接对数据库的， 这极大地减少人为造成的数据的不安全性。

结 语

本文研究了结合.net 平台和 Oracle 数据库开发的信息管理系统，操作界面友好，用户操作简单、快捷，系统运行稳定， 并且能够实现信息的实时查询和处理。目前，本文设计的系统已经投入运行，并取得了较好的社会效果。