測(cè)試生產(chǎn)與安全信息化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊碩

[摘 要] 測(cè)試生產(chǎn)與安全信息化管理系統(tǒng)是測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司重點(diǎn)工作之一，根據(jù)項(xiàng)目前期調(diào)研形成的需求分析報(bào)告，結(jié)合研究院的DQMDS（生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理與輔助決策系統(tǒng)）與當(dāng)前軟件開(kāi)發(fā)的前沿技術(shù)，在一年的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的大部分功能。

[關(guān)鍵詞] 生產(chǎn)安全；信息化管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 03. 030

[中圖分類(lèi)號(hào)] R197.32 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2018）03- 0073- 04

0 前 言

近年來(lái)測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司已經(jīng)持續(xù)升級(jí)和研發(fā)了信息化重點(diǎn)項(xiàng)目，持續(xù)升級(jí)了測(cè)井資料現(xiàn)場(chǎng)采集平臺(tái)、測(cè)試資料解釋平臺(tái)和測(cè)試資料應(yīng)用平臺(tái)；研發(fā)了生產(chǎn)運(yùn)行管理平臺(tái)、儀器儀表管理系統(tǒng)、通知單和施工單接收設(shè)計(jì)系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)；完成了測(cè)試專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。為了滿(mǎn)足分公司管理水平進(jìn)一步提升的需要，迫切需要在此基礎(chǔ)上對(duì)工作流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，在工作標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全程計(jì)算機(jī)輔助，各部分有機(jī)結(jié)合、相互銜接，數(shù)據(jù)在其中流轉(zhuǎn)順暢、充分共享、可視化；研發(fā)基于全球定位系統(tǒng)的車(chē)輛安全監(jiān)控系統(tǒng)和危險(xiǎn)源視頻監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)而一體化地支持測(cè)試生產(chǎn)與安全信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同工作，推進(jìn)分公司信息化進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)測(cè)試生產(chǎn)流程向更加科學(xué)、精細(xì)和集約型轉(zhuǎn)變，提高企業(yè)管理水平。結(jié)合研究院的DQMDS（生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理與輔助決策系統(tǒng)）與當(dāng)前軟件開(kāi)發(fā)的前沿技術(shù)，做出以下設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。

1 系統(tǒng)總體框架

1.1 總體結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)采用Java語(yǔ)言，基于J2EE規(guī)范，使用Spring框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)。應(yīng)用服務(wù)器選取Tomcat，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器選用Oracle。采用MVC（模型-視圖-控制）結(jié)構(gòu)建立應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的框架模式，構(gòu)建典型的B/S應(yīng)用。采用的多層分布式的體系結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具有良好的可移植性、可擴(kuò)展性以及操作與運(yùn)行的靈活性。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

測(cè)試生產(chǎn)與安全信息化管理系統(tǒng)采用多層應(yīng)用框架體系結(jié)構(gòu)，邏輯上分為四個(gè)層次。如圖1所示。

（1）應(yīng)用層：采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，將系統(tǒng)劃分成各種功能模塊，方便實(shí)現(xiàn)從子系統(tǒng)到綜合系統(tǒng)、從綜合系統(tǒng)到獨(dú)立系統(tǒng)的升級(jí)過(guò)渡。分為核心功能和擴(kuò)展功能，并且向各級(jí)用戶(hù)提供應(yīng)用接口。

（2）業(yè)務(wù)服務(wù)層：包括消息服務(wù)、流程服務(wù)、數(shù)據(jù)報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)安全服務(wù)、過(guò)程跟蹤服務(wù)、知識(shí)管理服務(wù)、查詢(xún)搜索服務(wù)、組織與賬戶(hù)存取服務(wù)等。提供公共核心服務(wù)供前臺(tái)調(diào)用。

（3）通用構(gòu)件層：包括業(yè)務(wù)邏輯組件的Java運(yùn)行環(huán)境SSH框架，瀏覽器運(yùn)行方式服務(wù)器Web Container，各種配套的服務(wù)，如：流程引擎、公式管理、元數(shù)據(jù)管理、緩存管理、消息隊(duì)列、集群管理、定時(shí)任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換構(gòu)件、基類(lèi)等。

（4）數(shù)據(jù)層：負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供，采用Oracle的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。使用包括各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)，如：表格、文檔、圖像等，另外還可以有限制地繼承訪(fǎng)問(wèn)其他應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，共有169個(gè)表（監(jiān)測(cè)方案25個(gè)表、施工設(shè)計(jì)19個(gè)表），52個(gè)視圖，9個(gè)存儲(chǔ)過(guò)程，3個(gè)觸發(fā)器，7個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接。

2.2 功能模塊

生產(chǎn)與安全信息化管理系統(tǒng)主要分為生產(chǎn)子系統(tǒng)、安全子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)三大功能部分以及移動(dòng)端開(kāi)發(fā)，如圖3所示。

2.2.1 生產(chǎn)子系統(tǒng)

生產(chǎn)子系統(tǒng)總體分為4個(gè)方面：生產(chǎn)運(yùn)行管理、生產(chǎn)運(yùn)行動(dòng)態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和測(cè)試井信息管理。

生產(chǎn)運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)從接收監(jiān)測(cè)方案到資料解釋、外報(bào)全過(guò)程的閉環(huán)，主要分為：監(jiān)測(cè)方案接收、分配，測(cè)試施工設(shè)計(jì)，生產(chǎn)準(zhǔn)備（放射源及儀器），現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試（井位查詢(xún)及路線(xiàn)規(guī)劃、測(cè)試數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸），資料解釋及外報(bào)。

詳細(xì)的生產(chǎn)流程如圖3所示。

生產(chǎn)運(yùn)行動(dòng)態(tài)反映分公司各生產(chǎn)大隊(duì)/項(xiàng)目部最新?tīng)顟B(tài)，便于整體規(guī)劃分公司隊(duì)伍的生產(chǎn)調(diào)動(dòng)。使用人員為分公司生產(chǎn)運(yùn)行部、各大隊(duì)/項(xiàng)目部生產(chǎn)管理人員；實(shí)行兩級(jí)管理，生產(chǎn)運(yùn)行部可查看整個(gè)分公司生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，各大隊(duì)/項(xiàng)目部可查看各自單位的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)。顯示終端為大屏幕、PC終端。

生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：根據(jù)不同部門(mén)的實(shí)際需求，按照不同的條件對(duì)各種生產(chǎn)運(yùn)行信息進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

測(cè)試井信息管理：建立已經(jīng)測(cè)試井的信息庫(kù)，方便測(cè)試施工。

2.2.2 安全子系統(tǒng)

車(chē)輛運(yùn)行管理：按照車(chē)的用途實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛的當(dāng)前位置、速度、行駛方向、車(chē)輛的狀態(tài)等信息。加強(qiáng)車(chē)輛的可視化管理。車(chē)載終端設(shè)備接受GPS衛(wèi)星信號(hào)，確定車(chē)輛的位置信息，通過(guò)GPS數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)中心，并將定位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，客戶(hù)端應(yīng)用程序訪(fǎng)問(wèn)這些數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理。

安全監(jiān)控管理：通過(guò)對(duì)廠/庫(kù)區(qū)和測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行視頻監(jiān)控建設(shè)，對(duì)密閉放射源出入庫(kù)、運(yùn)輸過(guò)程中進(jìn)行安防建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)布防區(qū)域安全性保障、安全生產(chǎn)可視化管理、現(xiàn)場(chǎng)事故追溯性回放，進(jìn)而提高安全監(jiān)控效率、優(yōu)化生產(chǎn)流程、提升精細(xì)化管理水平，達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程信息化、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控實(shí)時(shí)化的目的。

2.2.3 管理子系統(tǒng)

包括組織機(jī)構(gòu)管理、班組信息管理、人員信息管理、權(quán)限管理、測(cè)試項(xiàng)目及價(jià)格維護(hù)等。

2.2.4 移動(dòng)端開(kāi)發(fā)

App：全國(guó)范圍的井位查詢(xún)及路線(xiàn)規(guī)劃以及部分PC端功能。

RFID掃碼：針對(duì)分公司對(duì)釋放器、放射源管理及監(jiān)控的需要，通過(guò)掃描釋放器、源罐上面安裝的RFID芯片，實(shí)現(xiàn)放射源分裝、運(yùn)輸、使用過(guò)程中的掃碼操作。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 與DQMDS（生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理與輔助決策系統(tǒng)）同平臺(tái)開(kāi)發(fā)

DQMDS開(kāi)發(fā)平臺(tái)包括：應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架、Web應(yīng)用引擎、流程引擎、建模設(shè)計(jì)工具等，它綜合了SOA體系架構(gòu)和BPMN 2.0國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，為提升開(kāi)發(fā)效率、降低維護(hù)復(fù)雜度、規(guī)范開(kāi)發(fā)過(guò)程打下了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。

應(yīng)用及服務(wù)的組件化開(kāi)發(fā)模式，讓快速開(kāi)發(fā)及部署的理念融入到每個(gè)企業(yè)，讓該平臺(tái)安裝到每個(gè)程序員的桌面并為企業(yè)服務(wù)，使軟件開(kāi)發(fā)的速度更快、成本更低、門(mén)檻更低、讓企業(yè)信息系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)信息化進(jìn)程。

3.2 基于A4地圖的井位查詢(xún)及路線(xiàn)規(guī)劃

移動(dòng)端及PC端的井位查詢(xún)及路線(xiàn)規(guī)劃功能均使用A4系統(tǒng)的地圖及井位數(shù)據(jù)，A4系統(tǒng)由集團(tuán)公司負(fù)責(zé)建設(shè)及維護(hù)，對(duì)比之前用的井位查詢(xún)，該系統(tǒng)提供的井排路數(shù)據(jù)、井位數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，范圍更廣。

3.3 使用RFID對(duì)放射源進(jìn)行管理

在釋放器、源罐上面安裝RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別）芯片，使用RFID掃碼機(jī)掃描該芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)分公司放射源與釋放器進(jìn)行管理及追蹤，確保放射源時(shí)刻處于監(jiān)控狀態(tài)。

3.4 成熟的報(bào)表軟件

監(jiān)測(cè)方案、測(cè)試施工設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)內(nèi)各類(lèi)報(bào)表均采用成熟的報(bào)表軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，降低開(kāi)發(fā)難度，提高了開(kāi)發(fā)效率。

3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)過(guò)程

與采油廠監(jiān)測(cè)方案對(duì)接、測(cè)試施工設(shè)計(jì)采用存儲(chǔ)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，加快計(jì)算速度，減少開(kāi)發(fā)工作量。

3.6 跨內(nèi)外網(wǎng)

移動(dòng)端的涉密數(shù)據(jù)使用集團(tuán)公司的F11項(xiàng)目的加密機(jī)進(jìn)行內(nèi)外網(wǎng)傳輸，符合油田公司保密要求，RFID掃碼機(jī)采用油田公司指定的安全域服務(wù)器進(jìn)行內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。

4 結(jié) 語(yǔ)

該系統(tǒng)已在分公司各個(gè)大隊(duì)試運(yùn)行，系統(tǒng)的流程基本符合生產(chǎn)實(shí)際，形成了閉環(huán)，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)順暢，用戶(hù)查詢(xún)的信息準(zhǔn)確，基本建立起集中統(tǒng)一管理系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，在節(jié)約人力、提高效率、減輕強(qiáng)度、實(shí)時(shí)管理和資源共享等方面取得成效，使傳統(tǒng)粗放型的生產(chǎn)流程向更加科學(xué)、精細(xì)和集約型轉(zhuǎn)變，節(jié)約生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提高企業(yè)管理水平。