基于ASP.NET技術(shù)的機采井動態(tài)管理系統(tǒng)

任偉建，左方晨，黃麗杰，王春蕾，孫寶翔，霍鳳財

(東北石油大學(xué) 電氣信息工程學(xué)院，黑龍江 大慶 163318)

目前，機采井管理過程采用傳統(tǒng)的人工管理方式，存在工作量大、效率低、交叉查詢繁瑣和維護困難的問題。在審批過程中，工作人員需要多次往返于不同部門之間耗時耗力。隨著工作量的逐漸增加和管理模式的不斷細化，機采井管理方式急需改進，配備一個對大量數(shù)據(jù)信息進行綜合處理的動態(tài)管理系統(tǒng)已成為迫切需要。近年來，隨著ASP(Active Server Pages).NET技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)以萬計的ASP.NET網(wǎng)站應(yīng)用于制造、醫(yī)療、零售等領(lǐng)域。Microsoft ASP.NET技術(shù)體系方面的主要研究方向： A是SP. NET技術(shù)在實際項目中的簡便開發(fā)，典型設(shè)計模式在Web開發(fā)中的運用[1]。目前，沒有一種比較先進的系統(tǒng)應(yīng)用到機采井的動態(tài)管理中，因而筆者設(shè)計了一種基于ASP.NET技術(shù)結(jié)合多數(shù)據(jù)融合技術(shù)、工作流驅(qū)動技術(shù)的機采井動態(tài)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)立足現(xiàn)有的管理習(xí)慣和工作流程，將單井靜態(tài)設(shè)備信息引入到單井動態(tài)數(shù)據(jù)庫，最終形成一套完整的單井動、靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合數(shù)據(jù)的自動統(tǒng)計和圖形、曲線的可視化顯示，實現(xiàn)機采井綜合數(shù)據(jù)信息的查詢、導(dǎo)出和打印功能，并對異常數(shù)據(jù)進行分析篩查和超限提醒。工作人員通過不同的訪問權(quán)限，進入相應(yīng)的管理界面，完成調(diào)參、壓裂、堵水、大修等計劃及問題井核實單上報、審批等業(yè)務(wù)流程，根據(jù)生產(chǎn)情況完成措施井的數(shù)據(jù)錄入，由系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行效果分析，使工作人員對機采井的運行情況一目了然，實現(xiàn)機采井動態(tài)管理的實時性和高效性。

1 ASP.NET技術(shù)

ASP是動態(tài)服務(wù)器頁面微軟公司的技術(shù)之一，是一種使嵌入網(wǎng)頁中的腳本可由因特網(wǎng)服務(wù)器執(zhí)行的服務(wù)器端腳本技術(shù)，運行于 IIS 之中的程序[2-5]。ASP.NET使用控件進行開發(fā)，根據(jù)應(yīng)用程序的具體需要在窗體中添加合適的控件，對控件的事件和屬性進行編寫就可以實現(xiàn)所需要的功能[6-8]。ASP.NET具有程序代碼獨立、組態(tài)部署與組態(tài)操作簡單、可擴展性良好、機制安全、執(zhí)行效率高、數(shù)據(jù)庫存儲模型先進等特點[9]。

ASP.NET的執(zhí)行原理： 當(dāng)用戶使用Web瀏覽器請求訪問ASP.NET文件時，Web服務(wù)器響應(yīng)請求，調(diào)用ASP.NET引擎來執(zhí)行ASP.NET文件，并解釋其中的腳本語言(JavaScript或VBScript)，通過ODBC鏈接數(shù)據(jù)庫，由數(shù)據(jù)庫訪問組件ADO(ActiveX Data Objects)完成數(shù)據(jù)庫操作，最后ASP.NET生成包含有數(shù)據(jù)處理結(jié)果的HTML主頁返回瀏覽器顯示[10]。ASP.NET工作原理如圖1所示。

圖1 ASP.NET工作原理示意

2 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 開發(fā)環(huán)境

該系統(tǒng)采用ASP.NET技術(shù)，開發(fā)環(huán)境為Windows Server 2003(sp4)+IIS6.0+Oracle 11g。網(wǎng)頁框架、布局設(shè)計以及靜態(tài)網(wǎng)頁部分的開發(fā)工具為Visual Studio 2008，圖像處理使用Photoshop軟件。

2.2 系統(tǒng)功能模塊

機采井動態(tài)管理系統(tǒng)分為三大功能模塊： 動態(tài)管理模塊——通過建立單井動、靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行查詢、統(tǒng)計、異常提醒、導(dǎo)出、打印等操作，并以圖形或曲線的形式呈現(xiàn)出來，實現(xiàn)機采井?dāng)?shù)據(jù)信息的動態(tài)管理；審批功能模塊——根據(jù)工作人員的不同權(quán)限，實現(xiàn)措施井計劃及問題井核實單的上報、流轉(zhuǎn)和審批等業(yè)務(wù)流程；措施管理模塊——完成措施井的數(shù)據(jù)錄入及效果分析。系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能架構(gòu)示意

2.2.1動態(tài)管理模塊

動態(tài)管理模塊分為沉沒度管理、指標(biāo)統(tǒng)計、異常井提醒、單井信息查詢、機采井設(shè)備選值本五部分。

1) 沉沒度管理通過選定查詢范圍與年月，顯示相應(yīng)條件下的沉沒度大于上限、小于下限、介于正常范圍的機采井情況，自動篩查潛力井(沉沒度介于正常范圍的井)，上、下限數(shù)值可以在沉沒度自由分級的TextBox中由用戶自行定義。進入井史查詢可以查看機采井歷史數(shù)據(jù)、歷史運行狀態(tài)及隨數(shù)據(jù)變化的圖形圖表。用戶根據(jù)數(shù)據(jù)信息，手動對機采井進行分類，添加對策，并可以將修改后的數(shù)據(jù)批量保存并導(dǎo)出為Excel形式，如圖3所示。

2) 指標(biāo)統(tǒng)計應(yīng)用了復(fù)雜SQL語句和數(shù)據(jù)的可視化展示技術(shù)。由基礎(chǔ)SQL語句復(fù)合嵌套、排列組合而成的復(fù)雜SQL語句對Oracle數(shù)據(jù)庫中的機采井指標(biāo)進行定制查詢，將沉沒度分級情況以表格形式顯示在GridView控件中。利用數(shù)據(jù)的可視化展示技術(shù)將統(tǒng)計結(jié)果以圖形、曲線的形式展示出來，具體的圖表、曲線應(yīng)用OWC(Office Web Components)控件實現(xiàn)。OWC是Microsoft Office使用的數(shù)據(jù)綁定ActiveX控件，用于向Web頁添加圖表功能。指標(biāo)統(tǒng)計表會隨同圖形、曲線發(fā)布，圖形、曲線隨著數(shù)據(jù)的變化而改變，用戶可以準確、直觀地獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)數(shù)據(jù)變化趨勢作出相應(yīng)的分析和決策。圖4所示為數(shù)據(jù)的可視化展示。

3) 異常井提醒自動分析每月單井動態(tài)數(shù)據(jù)，對異常數(shù)據(jù)進行提醒。一方面，實時數(shù)據(jù)的信息量大、屬性不確定，在Oracle的運行過程中，對警告日志文件(alert_SID.log)設(shè)置數(shù)據(jù)庫記錄，DBA通過定期檢查日志文件，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的問題并及時處理。另一方面，由工作人員設(shè)定指標(biāo)的變化范圍，自動提取數(shù)據(jù)超出設(shè)定范圍的機采井動態(tài)信息，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)變化。

圖3 沉沒度管理界面

圖4 數(shù)據(jù)的可視化

4) 單井信息查詢采用多數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將單井靜態(tài)設(shè)備信息引入到單井動態(tài)數(shù)據(jù)庫，最終形成一套完善的單井動、靜態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，完成設(shè)備、作業(yè)情況等各項數(shù)據(jù)引用和維護，并使設(shè)計所需數(shù)據(jù)以固定格式直接提取，解決了數(shù)據(jù)繁多、信息超載的問題。

5) 機采井設(shè)備選值本通過選定需要查詢的井號及選值本的正反頁，顯示該井歷月信息，完成數(shù)據(jù)的批注及編輯后，利用B/S結(jié)構(gòu)下多頁文本后臺正反頁打印技術(shù)，通過水晶報表生成打印的模板，對相應(yīng)的報表模板解析出預(yù)定義在模板中的select語句，生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)集。對預(yù)留在報表模板中的用于篩選數(shù)據(jù)的查詢接口字段進行解析，動態(tài)地生成篩選頁面，根據(jù)用戶輸入的篩選條件對生成的數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)進行過濾，用過濾好的數(shù)據(jù)填充報表模板并生成所需要的報表文件。在本地對報表文件進行解析，然后根據(jù)解析出的不同標(biāo)簽，執(zhí)行不同的打印操作，直接控制本地打印機進行打印輸出，以此將機采井設(shè)備選值本按正反頁打印并裝訂存檔，以便查閱。

2.2.2審批功能模塊

在機采井管理過程中，措施井計劃與問題井核實單采用傳統(tǒng)的紙張表單，通過手工傳遞、逐級審核下發(fā)工作計劃，浪費了大量人力、物力及工作時間，效率非常低下，筆者采用工作流驅(qū)動技術(shù)實現(xiàn)措施計劃上報與問題井核實的審批流程。工作流是工作流程的計算模型，即將工作流程中的工作組織邏輯和規(guī)則在計算機中以恰當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M行表示并對其實施計算，通過分析各個模塊工作流程及數(shù)據(jù)，得出工作流驅(qū)動的模型[11-13]，其體系結(jié)構(gòu)如圖6所示。工作流參考模型可以抽象地表示工作流管理系統(tǒng)的功能組成部件和接口，建立起互動操作的公共平臺。由圖5可以看出，工作流管理系統(tǒng)主要由過程信息、組織信息和資源信息三部分組件構(gòu)成[14-16]。過程信息用來定義和描述工作流的過程邏輯，是整個工作流模型的基礎(chǔ)與核心；組織信息為組織結(jié)構(gòu)建模，表述工作流模型中有關(guān)人員的視圖和內(nèi)部層次關(guān)系[17]；資源信息用來定義工作流運行過程中需要用到的數(shù)據(jù)。

圖5 工作流驅(qū)動模型示意

審批流程可以根據(jù)用戶應(yīng)用中流轉(zhuǎn)方向的不同進行個性化定制，從而體現(xiàn)出流程的靈活性。主要包括如下的功能：

1) 計劃管理。具有系統(tǒng)管理權(quán)限的人員既可以查詢目前所有的工作流程，又可以發(fā)起一個新的工作流程。每個上報計劃根據(jù)其具體工作流轉(zhuǎn)方式的不同，可以確定出該計劃此時是未上報、已上報、未審核、已審核等幾個狀態(tài)。操作人員根據(jù)自己的權(quán)限進行工作計劃的擬寫、簽發(fā)、審核、許可等工作，使工作計劃在工作流模式下逐級完成。

例如采油礦人員填寫問題井核實單后，一經(jīng)上報，該核實單將更新為已上報狀態(tài)的工作計劃，系統(tǒng)自動更新上報時間并將工作計劃轉(zhuǎn)移到未審批中并限定審批時限。采油礦副隊長接收到工作計劃審批任務(wù)后，將在規(guī)定時間內(nèi)給出批示意見，如果同意則系統(tǒng)更新工作計劃的審批時間和狀態(tài)為已審批，并將工作計劃提交至工程技術(shù)人員，如果不同意則系統(tǒng)更新工作計劃的審批時間和狀態(tài)為待修改，并將工作計劃返回到采油礦人員處，采油礦人員將修改問題并重新上報問題井核實單。該工作計劃在經(jīng)由采油礦副隊長、工程技術(shù)人員和工程技術(shù)副主任審批通過后才能歸檔。

2) 系統(tǒng)管理。該功能實現(xiàn)了用戶信息管理和權(quán)限設(shè)定。新發(fā)起流程中由幾個節(jié)點組成，每個節(jié)點由某個具有權(quán)限的人來承擔(dān)，均可以根據(jù)需求個性化定制。根據(jù)工作流的特點，根據(jù)系統(tǒng)權(quán)限設(shè)置的不同，系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶的菜單及功能也不相同，因此系統(tǒng)可以根據(jù)需求進行定制化使用，同時可以進行數(shù)據(jù)的錄入和維護以及人員信息、人員權(quán)限及部門信息的錄入、刪除、修改等管理。

2.2.3措施管理模塊

措施管理采用Ajax頁面無緩存刷新技術(shù)，在客戶端和服務(wù)器之間添加了1個中間層——Ajax引擎，使用戶操作與服務(wù)器響應(yīng)異步化。Ajax引擎可以通過基于XML的WebServices接口僅向服務(wù)器發(fā)送并取回必需的數(shù)據(jù)，并在客戶端采用JavaScript函數(shù)處理來自服務(wù)器的響應(yīng)。在措施錄入和效果分析中，只有確定需要從服務(wù)器讀取新數(shù)據(jù)時再由Ajax引擎代為向服務(wù)器提交請求，解決了措施管理過程中操作響應(yīng)速度慢、重載頁面的問題。

措施管理模塊分為措施錄入和效果分析兩部分， 措施錄入自動提取完成審批的措施井，工程技術(shù)人員通過選定措施錄入的井號，顯示需要進行調(diào)參、壓裂、堵水、大修的措施井基本信息，根據(jù)措施的設(shè)計及完成情況，依次完成措施井的設(shè)計錄入、開工錄入、完工錄入，將錄入的措施情況和時間存入數(shù)據(jù)庫中，對規(guī)定期限內(nèi)未完成的井進行提醒和報警。對于已完工的措施井，需要進行措施井效果錄入，在歷史數(shù)據(jù)中人工選定合適的生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為措施前數(shù)據(jù)，同時將完工月份的下一個月機采井?dāng)?shù)據(jù)作為措施后數(shù)據(jù)以便進行效果統(tǒng)計，用戶可以查詢某一日期范圍內(nèi)措施井的完成情況，如圖6所示。效果分析通過對措施井的生產(chǎn)狀況進行動態(tài)跟蹤，將措施后效果錄入數(shù)據(jù)與措施前人工選定的生產(chǎn)數(shù)據(jù)比對，實現(xiàn)自動效果統(tǒng)計。

圖6 壓裂井及施工情況管理界面示意

3 結(jié)束語

筆者研發(fā)的機采井動態(tài)管理系統(tǒng)，是在ASP.NET平臺上結(jié)合機采井管理需求開發(fā)的標(biāo)準化系統(tǒng)。通過分析機采井?dāng)?shù)據(jù)管理和審批流程開發(fā)出來的機采井動態(tài)管理系統(tǒng)，結(jié)合多數(shù)據(jù)融合技術(shù)，利用OWC服務(wù)器控件，實現(xiàn)機采井指標(biāo)的實時查詢、自動統(tǒng)計、超限報警、圖形展示和導(dǎo)出打印等功能；利用工作流驅(qū)動技術(shù)，通過分析審批流程數(shù)據(jù)，得出工作流驅(qū)動的模型，實現(xiàn)調(diào)參、壓裂、堵水、大修的措施計劃及問題井上報和逐級審批，完成對措施井信息的動態(tài)管理及效果分析；審批流程可以根據(jù)用戶應(yīng)用中流轉(zhuǎn)方向的不同進行個性化定制，從而體現(xiàn)出流程的靈活性。該系統(tǒng)讓用戶直觀、方便、快捷地了解機采井的運行狀態(tài)，為油田生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。使用單位通過使用該系統(tǒng)實現(xiàn)對機采井信息化、可視化、實時化，切實地提高了機采井動態(tài)管理水平。

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