孤島采油廠生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型

莫兵 廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

孤島采油廠生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型

莫兵 廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

Client/Server計(jì)算模型的快速發(fā)展，逐步衍生出了JDBC技術(shù)，JDBC是Java語言和ODBC技術(shù)的融合，JDBC結(jié)構(gòu)主要由JDBCAPI和JDBCDriverAPI組成。JDBCAPI功能模塊中包含許多數(shù)據(jù)庫操作常用的接口，負(fù)責(zé)建立數(shù)據(jù)庫連接，實(shí)現(xiàn)對孤島采油廠生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的訪問。JavaIDL網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是為企業(yè)客戶和服務(wù)器應(yīng)用提供軟件基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)Java IDL應(yīng)用程序與非Java程序以及其他程序集成使用。采油廠生產(chǎn)信息包括站場、井、運(yùn)行通道等方面的數(shù)據(jù)，孤島采油廠管轄區(qū)大，生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫龐大，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型可以大大提高生產(chǎn)效率。

孤島采油廠；生產(chǎn)信息；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫；訪問模型

孤島采油廠管轄區(qū)有孤島、墾利等6個(gè)油田，據(jù)計(jì)算，管轄區(qū)面積為1005km2，年生產(chǎn)原油396×104t。孤島采油廠油氣生產(chǎn)依賴于電力系統(tǒng)，生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)龐大，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型可以提高數(shù)據(jù)庫的訪問調(diào)用速度。近年來，孤島采油廠信息化建設(shè)的總體要求正在逐步推進(jìn)，信息化建設(shè)可為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。根據(jù)總體要求，為實(shí)現(xiàn)“優(yōu)化勘探開發(fā)，協(xié)同生產(chǎn)運(yùn)行，整合經(jīng)營管理，支持領(lǐng)導(dǎo)決策”全網(wǎng)上操作的目標(biāo)，在采油廠生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)中建立遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型顯得尤為重要，這將有效提升生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)訪問效率，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)上操作的目標(biāo)。

1 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著Intranet的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的頻繁使用，采油廠出現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式數(shù)據(jù)庫訪問困難的問題，目前實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問的手段主要是CGI和JDBC技術(shù)。CGI使用十分廣泛，是通過Web服務(wù)器端運(yùn)行的程序，將客戶端格式化的數(shù)據(jù)提交給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，接收查詢結(jié)果后，轉(zhuǎn)化為HTML格式，再由HTTP回傳到客戶機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問。但CGI的缺點(diǎn)是響應(yīng)速度慢，無平臺移植，實(shí)時(shí)交互能力差，無安全保障，直接制約著其處理大批數(shù)據(jù)的靈活性、快速性以及數(shù)據(jù)的安全。Client/Server計(jì)算模型的快速發(fā)展，逐步衍生出了JDBC技術(shù)，JDBC是Java語言和ODBC技術(shù)的融合[1-2]，相對于CGI技術(shù)，更多的商家首選JDBC，其強(qiáng)大的兼容性以及靈活性，聯(lián)合Java安全機(jī)制，具有良好的數(shù)據(jù)庫連接性能，可為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用提供極高的安全保障。JDBC的優(yōu)勢在于：

（1）JDBC技術(shù)中的應(yīng)用程序，無論前端或后端實(shí)現(xiàn)都與平臺無關(guān)。

（2）借助java語言可以實(shí)現(xiàn)JDBC對數(shù)據(jù)庫的異步訪問，為數(shù)據(jù)庫的操作以及通信安全提供保障。

（3）JDBC的應(yīng)用程序具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，可提供通信標(biāo)準(zhǔn)，并且可獲得數(shù)據(jù)庫廠家的支持。

2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型結(jié)構(gòu)

2.1 JDBC結(jié)構(gòu)

JDBC結(jié)構(gòu)主要由JDBCAPI和JDBCDriverAPI組成。JDBCAPI主要是實(shí)現(xiàn)與JDBCManager之間的通信功能，JDBCDriverAPI主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序與JDBCManager之間的通信功能，也可建立新的數(shù)據(jù)庫連接，實(shí)現(xiàn)全局SQL數(shù)據(jù)庫快捷訪問[3]。JDBC結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 JDBC結(jié)構(gòu)示意

JDBCAPI功能模塊中包含許多數(shù)據(jù)庫操作常用的接口，負(fù)責(zé)建立數(shù)據(jù)庫連接，實(shí)現(xiàn)對孤島采油廠生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的訪問。JDBCDriver API主要由JDBC—ODBCBridgeDriver、NativeAPI Partly—JavaDriver、NetProtocolAll—JavaDriver以及NativeProtocolAll—JavaDriver等四部分組成，JDBCDriverAPI具有成本低、規(guī)模小、高效率等優(yōu)點(diǎn)，支持ODBC接口，支持SQLServer、Oracle、Sybase等軟件產(chǎn)品。上述四部分的融合應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)靈活地訪問不同的DBMS，直接訪問專用數(shù)據(jù)庫，以及實(shí)現(xiàn)Intranet遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問，程序簡易，是管理和訪問桌面數(shù)據(jù)庫的第一選擇。

2.2 Java網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與對象模型

采油廠生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用有線、無線傳輸相結(jié)合的方法。對于網(wǎng)絡(luò)線路鋪設(shè)較完善的區(qū)域，傳統(tǒng)的有線傳輸模式可以保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定、完整的傳輸；然而，對于網(wǎng)絡(luò)線路鋪設(shè)欠完備、設(shè)備不宜引線的區(qū)域，無線傳輸模式可以實(shí)現(xiàn)最大范圍的數(shù)據(jù)收集。

JavaIDL網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是為企業(yè)客戶和服務(wù)器應(yīng)用提供軟件基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)JavaIDL應(yīng)用程序與非Java程序以及其他程序集成使用，它是純Java對象請求代理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不是程序語言，而是一種描述對象的接口，獨(dú)立于程序語言之外，并且JavaIDL的優(yōu)點(diǎn)在于可以調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)器上的CORBA對象。JavaIDL主要包括類屬（Generic）ORB、Idlto-Java和Nameserv。ORB系統(tǒng)運(yùn)行的核心是內(nèi)核，以一種獨(dú)立的Java形式或者支撐Java瀏覽器運(yùn)行各種小的應(yīng)用程序。

Java分布式對象模型主要是實(shí)現(xiàn)不同空間、不同位置、不同主機(jī)之間的相互通信。Sockets可以提供靈活的通信平臺，但是其在遵循應(yīng)用級協(xié)議的基礎(chǔ)上，才能通過編碼實(shí)現(xiàn)客戶與服務(wù)器信息的交換，而且在此過程中協(xié)議設(shè)計(jì)繁瑣，出錯(cuò)率高。RPC可以完全規(guī)避Sockets自身的不足，在使用過程中，不必直接使用Sockets，通過打包調(diào)用參數(shù)，傳輸給遠(yuǎn)程目標(biāo)；唯一不足的是RPC在不同地址、不同空間數(shù)據(jù)通信上并不適用。RMI這種分布式對象系統(tǒng)可以很好得匹配對象調(diào)用語義，在適應(yīng)性上優(yōu)于Sockets和RPC。RMI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

RMI系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)用的方式：從上至下，直到客戶端傳輸層，再由下至上，從傳輸層到服務(wù)器。實(shí)際上，訪問遠(yuǎn)程對象的渠道主要是遠(yuǎn)程對象的樁或代理，樁主要是實(shí)現(xiàn)對象的遠(yuǎn)程接口，在遠(yuǎn)程引用層的協(xié)助下，將數(shù)據(jù)信息傳輸給服務(wù)對象。

圖2 RMI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

3 數(shù)據(jù)庫訪問模型的應(yīng)用

采油廠生產(chǎn)信息包括站場、井、運(yùn)行通道等方面的數(shù)據(jù)，孤島采油廠管轄區(qū)大，生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫龐大，利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型可以大大提高生產(chǎn)效率。

3.1 訪問模型功能

（1）訪問權(quán)限設(shè)置功能。主要分為操作員、管理員以及系統(tǒng)管理，使用密碼進(jìn)行訪問。

（2）遠(yuǎn)程訪問。采油廠生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)量大，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型可以實(shí)現(xiàn)不同地址、不同空間數(shù)據(jù)庫信息的通信和交流。

（3）遠(yuǎn)程運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢功能。日常運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)可以立即查詢，處理和備份各種數(shù)據(jù)報(bào)表，以便管理人員及時(shí)查閱。

（4）遠(yuǎn)程檢測功能。通過監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測并記錄運(yùn)行參數(shù)，包括溫度、壓力、電壓、電流、液面、示功圖等。

（5）報(bào)警功能。井場設(shè)施被破壞或者被盜都能立即啟動報(bào)警系統(tǒng)，對于超出范圍的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將自動保存。

（6）輔助功能。通過該功能可以遠(yuǎn)程監(jiān)控液面過低、管道堵塞、電壓不穩(wěn)等異常情況，同時(shí)將異常信號傳回中心進(jìn)行處理備案。

3.2 模型應(yīng)用

（1）訪問方便。通過該訪問模型，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，能夠及時(shí)調(diào)整井場工作制度，避免生產(chǎn)間斷，提高采油井的工作效率，進(jìn)而保障生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過生產(chǎn)信息網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控每一口油井，進(jìn)行單井能耗計(jì)算，同時(shí)對于不合理的環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，減少空抽能耗損失。

（3）井場盜竊損失。本系統(tǒng)能夠?qū)畧龇秶鷥?nèi)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，遇到異常情況及時(shí)啟動報(bào)警機(jī)制，及時(shí)了解井場運(yùn)行狀況，有效地避免井場被盜現(xiàn)象。

（4）管理質(zhì)量提升。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型的實(shí)現(xiàn)，改變了以前落伍的人工管理方式，通過訪問數(shù)據(jù)庫，觀察各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，能夠更加全面掌握油井生產(chǎn)情況，遇到異常能夠及時(shí)處理，減少不必要的誤判，提高了油井工作效率。

4 結(jié)語

孤島采油廠生產(chǎn)運(yùn)行信息網(wǎng)絡(luò)包含的生產(chǎn)一線數(shù)據(jù)龐大，單憑人工管理與調(diào)整會影響生產(chǎn)時(shí)效，不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫異常情況，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型在采油廠生產(chǎn)運(yùn)行信息網(wǎng)絡(luò)中的成功應(yīng)用，已經(jīng)充分證明是一種提高采油廠生產(chǎn)運(yùn)行水平的有效措施。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模型可以實(shí)現(xiàn)不同地址、不同空間、不同主機(jī)之間的數(shù)據(jù)庫信息通信和交流，可以方便地掌握數(shù)據(jù)庫動態(tài)，生產(chǎn)實(shí)情，對保證油田持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)具有重要的作用。

[1]王娟．油田數(shù)字化的異構(gòu)數(shù)據(jù)源整合與集成技術(shù)[J]．油氣田地面工程，2014，33（11）：10-11．

[2]郝黎明，楊淑堂，陸松，等．遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問與數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)研究[J]．計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2006（3）：15-16．

[3]馬海驕，陳勇智，田煒，等．油氣田數(shù)字化的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)與應(yīng)用[J]．油氣田地面工程，2013，32（4）：10-11．

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.3.024