油田地面工程動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

柳崧軼 北華大學(xué)信息技術(shù)與傳媒學(xué)院

油田地面工程是油田生產(chǎn)中比較龐大的工程系統(tǒng)，需要不同行業(yè)人員的共同協(xié)作進(jìn)行分工設(shè)計等，加強其動態(tài)監(jiān)測是非常有必要的；同時，在動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計過程中要運用到油田地面工程設(shè)計的相關(guān)理論和標(biāo)準(zhǔn)，其覆蓋的知識面非常廣泛，所以迫切需要不同行業(yè)的工作人員進(jìn)行協(xié)同工作。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

對于油田地面工程來說，其結(jié)構(gòu)和體系都非常的龐大，同時也涉及到許多學(xué)科，油田地面工程動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是在一定范圍內(nèi)運行的，能夠支持不同任務(wù)和不同行業(yè)的工作人員進(jìn)行協(xié)同工作的系統(tǒng)。油田地面工程的協(xié)同系統(tǒng)能夠滿足石油開采的需要，同時也提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是在空間和地域上分布不同的群體利用計算機技術(shù)和信息技術(shù)，通過共同協(xié)作來完成某些工作任務(wù)[1]。對于油田地面工程來說，由于其地理范圍和空間非常大，依靠人與人當(dāng)面來完成工作任務(wù)會降低其工作的效率，也不能滿足油田生產(chǎn)和發(fā)展的需要。通過動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠使不同行業(yè)的工作人員及時掌握油田運行中的信息，并且在完成任務(wù)的過程中進(jìn)行交互式的協(xié)同作業(yè)[2]。其主要模塊如圖1所示。

動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計形式多樣，根據(jù)不同站點在協(xié)同中的不同分布和地位，可以分為集中式協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)、復(fù)制式協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)以及混合式設(shè)計系統(tǒng)；同時根據(jù)不同站點的響應(yīng)情況可以分為同步協(xié)同動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和異步協(xié)同動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中可以根據(jù)不同的需要選擇不同的協(xié)同監(jiān)測系統(tǒng)。

圖1 動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

站點負(fù)責(zé)用戶和服務(wù)器之間的交互，用戶可以從服務(wù)器中得到發(fā)送對象的數(shù)據(jù)，并且通過交互的形式在站點的界面上進(jìn)行顯示；同時，還可以將對用戶處理的結(jié)果轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)能夠識別的事件，并且將這些事件傳遞給服務(wù)器進(jìn)行處理。在集中式協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)中所有的事件和結(jié)果都由服務(wù)器進(jìn)行集中管理，站點將事件發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器按照某種確定的方法將這些事件作用到結(jié)果上，并且將處理的結(jié)果反饋到不同的站點上。復(fù)制式協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)中沒有強大的服務(wù)器，不同站點即充當(dāng)了服務(wù)器同時又是客戶機，它們共同維護(hù)著一個并發(fā)的操作對象，同時也支持不同站點之間的信息流動[3]。當(dāng)站點受到一個用戶發(fā)來的事件之后，馬上執(zhí)行該事件并且將事件發(fā)送到其他的站點。每個站點不僅處理事件而且也接收其他站點發(fā)送的事件，并且保證不同站點之間結(jié)果的一致性，其優(yōu)點是系統(tǒng)的可靠性非常好，而且處理事件的速度非?？?，缺點是系統(tǒng)的維護(hù)上比較困難?；旌鲜絽f(xié)同設(shè)計系統(tǒng)是將集中式協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)和復(fù)制式協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)結(jié)合起來的系統(tǒng)，能夠充分發(fā)揮兩個系統(tǒng)的優(yōu)點，同時又避免了不同系統(tǒng)之間存在的缺點 。

2 系統(tǒng)設(shè)計

協(xié)同設(shè)計是在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下構(gòu)建的，它也是整個系統(tǒng)中工作的基礎(chǔ)。動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的管理是系統(tǒng)中的重要內(nèi)容，它負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)計中的協(xié)調(diào)、管理以及調(diào)度等，同時還具有訪問控制、項目管理以及對圖紙文檔的管理等功能[5]。油田地面工程協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)面臨著多用戶、多任務(wù)的分布式環(huán)境，不同的用戶根據(jù)項目的不同需要而完成不同的任務(wù)，需要不同的操作權(quán)限，所以數(shù)據(jù)的安全性成為必須要考慮的內(nèi)容。影響系統(tǒng)不安全的因素有很多，例如系統(tǒng)在設(shè)計上的的可靠性和穩(wěn)定性，使用人員的操作不當(dāng)和維護(hù)不及時，還有來自于人為的攻擊和破壞。為了防止系統(tǒng)遭受人為的破壞，要做好系統(tǒng)的訪問權(quán)限控制工作。系統(tǒng)的訪問控制根據(jù)不同用戶訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)的不同，其允許的操作也不同。訪問控制子系統(tǒng)是實現(xiàn)分布式協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)安全的重要保護(hù)措施，在訪問控制中有兩種形式的權(quán)限，一種是身份權(quán)限，也就是是否允許操作人員進(jìn)入到各個子系統(tǒng)中，能夠利用子系統(tǒng)的相關(guān)功能；另外一種是操作權(quán)限，就是操作人員能否查詢數(shù)據(jù)并且修改數(shù)據(jù)。項目管理作用是對任務(wù)劃分以及對任務(wù)進(jìn)行分解，并且對任務(wù)的完成情況進(jìn)行追蹤等；圖紙文檔管理是用于保存圖紙并且保證文檔被查詢、修改等。

在動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究中還需要應(yīng)用到不同的技術(shù)，例如協(xié)同技術(shù)、數(shù)據(jù)共享等。協(xié)同設(shè)計問題需要解決空間和時間上任務(wù)的協(xié)調(diào)以及信息的實時交互，從空間上可以分為同地和異地，從時間上可以分為同步和異步，從內(nèi)容上需要設(shè)計者和計算機、設(shè)計者與設(shè)計者以及計算機與計算機之間的協(xié)同。在實際的應(yīng)用中由于參與協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)之間的不同成員的硬件以及操作環(huán)境等存在著不同，所以實現(xiàn)不同成員之間的通信也是協(xié)同的關(guān)鍵，需要遵從異構(gòu)環(huán)境下的數(shù)據(jù)通信和協(xié)同規(guī)范。

動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是一種包含了多種內(nèi)容的復(fù)雜系統(tǒng)，因此需要全面的對系統(tǒng)設(shè)計中的各種資源、活動等進(jìn)行安排，使任務(wù)能夠在規(guī)定的時間內(nèi)以高質(zhì)量和高速度完成。這就需要涉及到項目的管理，項目管理是動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的一項重要內(nèi)容，它需要根據(jù)項目的計劃和特點，圍繞著項目的進(jìn)度，及時地掌握其各個方面的工作狀況，并且將資源進(jìn)行高速的分配。

工作流管理是一種支持多人進(jìn)行異步異地協(xié)同的技術(shù)，它能夠使任務(wù)過程部分或者全部自動化。在動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中某個工作流程需要越過多個服務(wù)器或者站點，進(jìn)行資源共享、計算以及分布操作來管理和控制任務(wù)的目標(biāo)。項目管理是從宏觀上去控制和分析項目的執(zhí)行情況，對資源進(jìn)行動態(tài)配置和調(diào)整，使項目能夠按照設(shè)定的流程來完成。工作流的管理是從微觀方面進(jìn)行管理，使系統(tǒng)在正確的時間內(nèi)將信息傳遞到正確的地點和正確的人員。通過項目管理和工作流管理的協(xié)同，保證項目能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同設(shè)計規(guī)定的規(guī)范和進(jìn)度，同時也提高了過程管理的質(zhì)量[6]。對油田地面工程系統(tǒng)設(shè)計來說，工作流主要由項目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)，項目負(fù)責(zé)人確定任務(wù)的計劃、進(jìn)度，把工作流的相關(guān)信息保存到數(shù)據(jù)庫中，控制數(shù)據(jù)的流向并且進(jìn)行操作，從而推動工作流的正常運行。

在動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的過程中，不同領(lǐng)域的工作人員在完成同一任務(wù)的過程中，由于其任務(wù)的不同所以會存在相互制約和相互影響。再加上不同人員的任務(wù)目標(biāo)、領(lǐng)域知識和評價準(zhǔn)則的不同，也存在沖突的現(xiàn)象，因此沖突的消解也是非常有必要的。

3 結(jié)語

動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在油田地面工程中的應(yīng)用還不夠成熟，該系統(tǒng)雖然在其他領(lǐng)域方面已經(jīng)得到了大力的發(fā)展，但是其技術(shù)還不是足夠的完善。隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，油田動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將逐漸地成為信息技術(shù)發(fā)展中的重點技術(shù)，同時也將在石油生產(chǎn)和管理中得到廣泛的應(yīng)用。

[1]劉滿軍．計算機支持的協(xié)同設(shè)計在油田地面安全工程設(shè)計中的應(yīng)用[J]．中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，31（5）：141.

[2]檀朝東，檀朝琴，吳麗烽，等．基于協(xié)同設(shè)計的采油工程方案編制平臺研究[J]．中國石油和化工，2013（3）：57-59.

[3]朱啟勝，喬魏．森諾協(xié)同設(shè)計平臺[J]．中國工程咨詢，2013（1）：61-62.

[4]陳微，王志英，肖儂，等．降低協(xié)同設(shè)計虛擬機啟動開銷的譯碼后指令緩存技術(shù)[J]．計算機研究與發(fā)展，2011，48（1）：19-27.

[5]劉杰，周以齊，曲海明，等．基于高層體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計管理方法[J]．機械工程學(xué)報，2010，46（13）：165-171.

[6]馬峻，肖田元，范文慧，等．面向分區(qū)協(xié)同設(shè)計的關(guān)聯(lián)關(guān)系信息模型[J]．計算機集成制造系統(tǒng)，2009，15（8）：1 484-1 492.