基于集成化報表的生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠 信息中心，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

數(shù)據(jù)查詢作為最基礎(chǔ)、最核心的數(shù)據(jù)庫操作技術(shù)，在各行各業(yè)已廣泛成熟應(yīng)用。對于油田企業(yè)來說，生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢貫穿于多個業(yè)務(wù)管理單元與專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，是管理人員掌握油水井生產(chǎn)情況、技術(shù)人員進(jìn)行地下分析的重要抓手。

油田采油廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)繁多，針對采出（注水）井的動靜態(tài)數(shù)據(jù)，有多套基于客戶端和Web 網(wǎng)頁端的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，多套系統(tǒng)的切換使用為用戶帶來極大不便，且各系統(tǒng)用戶賬號密碼難以統(tǒng)一管理，為系統(tǒng)帶來安全隱患。

針對以上問題，開發(fā)一套基于集成化報表的生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，以采油礦（隊）動靜態(tài)數(shù)據(jù)作為報表展示對象，結(jié)合圖形化數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的查詢、分析與綜合應(yīng)用，為基層生產(chǎn)管理單位及技術(shù)部門提供便捷高效的數(shù)據(jù)共享平臺。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

根據(jù)采油廠實際生產(chǎn)情況，整個系統(tǒng)主要由4 個功能模塊組成，即PC端生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢模塊、移動端生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢模塊、油水井靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢模塊和問題反饋模塊，可以整合用戶權(quán)限，采用單點登錄技術(shù)保證系統(tǒng)的安全性。通過權(quán)限限制，廠級技術(shù)管理人員可查詢?nèi)珡S生產(chǎn)數(shù)據(jù)，礦級用戶僅可檢索本礦生產(chǎn)數(shù)據(jù)。同時，可視化的圖表展示功能，能夠更加直觀、清晰地為用戶展示一段時間內(nèi)單井的生產(chǎn)狀態(tài)，為技術(shù)人員及管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析決策提供依據(jù)。

2 生產(chǎn)查詢系統(tǒng)的重點技術(shù)研究

2.1 單點登錄技術(shù)

油田企業(yè)涉及的管理部門多，業(yè)務(wù)繁雜，涉及多個跨業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)軟件，如電力系統(tǒng)管理平臺、大維修系統(tǒng)、基建項目管理系統(tǒng)等，每次用戶登錄都需要輸入用戶名和密碼驗證身份，給用戶帶來不好的體驗感，同時易對系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性造成破壞。在企業(yè)內(nèi)部有公共平臺的情況下，單點登錄技術(shù)便能解決這個問題。它的目的在于依托一個公共平臺，每個用戶通過公共平臺中固定的一個用戶名及密碼，便能訪問企業(yè)內(nèi)部的多個平行系統(tǒng)［1］。

單點登錄需要一個認(rèn)證服務(wù)器，用來管理企業(yè)內(nèi)部所有的用戶身份信息。首先要在公共平臺下統(tǒng)一維護(hù)用戶的相關(guān)信息，再通過Web Service 對各系統(tǒng)的用戶及權(quán)限進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實現(xiàn)用戶的統(tǒng)一管理，對各系統(tǒng)的權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一分配［2］。若認(rèn)證服務(wù)器中沒有嘗試訪問的用戶信息，則該用戶無法登錄系統(tǒng)，從而為系統(tǒng)的安全性提供有力保障。

2.2 動態(tài)組合式復(fù)雜報表繪制技術(shù)

油田生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)繁多，單一的單項數(shù)據(jù)查詢無法滿足不同業(yè)務(wù)人員的需求。生產(chǎn)管理者需要查看某口井每天的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)時間、摻水壓力等，而技術(shù)人員需要進(jìn)行分門別類的查詢，如抽油機井、螺桿泵井等各種參數(shù)情況，所管轄井一段時期內(nèi)產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水的對比情況及各種原因?qū)е掠退疅o法生產(chǎn)的影響情況等，這些就需要采用動態(tài)組合式復(fù)雜報表繪制技術(shù)滿足不同業(yè)務(wù)人員的不同需求。

在設(shè)計查詢報表時，預(yù)留業(yè)務(wù)人員想要的不同篩選條件，如礦名、隊名、井號、采油方式、日期等，以此作為參數(shù)放置到報表引擎的參數(shù)面板中，不同人員使用時即可根據(jù)參數(shù)面板中不同的參數(shù)字段自由動態(tài)組合，縮小數(shù)據(jù)選擇范圍，精確到具體的查詢目標(biāo)。

2.3 可視化圖表繪制技術(shù)

單純的報表式查詢展示界面雖然能夠滿足業(yè)務(wù)人員查詢基本數(shù)據(jù)的需求，但是直觀性、美觀性有所欠缺，對單井一段時期內(nèi)的生產(chǎn)情況無法做到一目了然，而可視化的圖表展示可以解決這一問題。就單井?dāng)?shù)據(jù)展示而言，通過一段時期內(nèi)展示的單井產(chǎn)液量、產(chǎn)油量、含水及沉沒度曲線，便能夠看出該井生產(chǎn)狀況、期間參數(shù)是否合理，對下一步技術(shù)人員對該井采取的針對性措施提供初步指導(dǎo)性意見。

2.4 移動端展示與應(yīng)用技術(shù)

隨著時代的發(fā)展，移動辦公已成為企業(yè)發(fā)展不可或缺的一部分。鑒于生產(chǎn)單位的特殊性，除了技術(shù)部門外，生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)更多的是面向基層生產(chǎn)單位使用者，基層員工及管理人員能夠通過手機、平板移動端的實時查詢，突破時間和空間的限制，將數(shù)據(jù)“裝進(jìn)口袋”，真正做到實時掌控數(shù)據(jù)。

集成化報表的移動端可支持iOS 和Android 兩種系統(tǒng)，通過連接服務(wù)器，獲取服務(wù)器中配置的可訪問報表，判斷登錄人員是否有查看報表的權(quán)限，如果有權(quán)限，則會根據(jù)移動端的展示界面大小通過自適應(yīng)的方式展示出來。

2.5 存儲過程、定時任務(wù)及索引等數(shù)據(jù)庫技術(shù)

油田企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)都存儲于Oracle 數(shù)據(jù)庫中，每一天的數(shù)據(jù)量都多達(dá)上萬條，油田成立至今產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量十分龐大。生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都來源于Oracle 數(shù)據(jù)庫，部分?jǐn)?shù)據(jù)還要經(jīng)過一系列復(fù)雜計算轉(zhuǎn)化得來，如果只應(yīng)用普通的查詢語句，效率極為低下，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常使用。因此，需要應(yīng)用Oracle 的存儲過程、定時任務(wù)及索引等技術(shù)來提高系統(tǒng)的運行效率。

Oracle 提供了很多索引選項，對于一個應(yīng)用程序來說，選擇正確的索引十分重要，因為大量的數(shù)據(jù)很有可能引發(fā)應(yīng)用程序死鎖，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫的性能急劇下降甚至造成程序終止。對于生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)來說，由于業(yè)務(wù)人員多采用聯(lián)合多種參數(shù)查詢數(shù)據(jù)，因而組合索引的恰當(dāng)使用可對系統(tǒng)查詢效率的提高起到極為重要的作用。

Oracle 存儲過程是開發(fā)查詢系統(tǒng)時經(jīng)常使用的方法，它的特點在于可以將需要執(zhí)行的多條SQL 語句都封裝到一個獨立的單元中，供開發(fā)人員隨時調(diào)用，既能節(jié)省開發(fā)軟件時間，又能提高程序的執(zhí)行效率［3］。Oracle 的定時任務(wù)就是可以任意設(shè)置固定的間隔時間，到時間就去執(zhí)行存儲過程，全部由Oracle自動執(zhí)行。在生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)中，可針對不同情況設(shè)置不同存儲間隔；對于動態(tài)數(shù)據(jù)，可設(shè)置每0.5 小時數(shù)據(jù)更新一次；對于靜態(tài)數(shù)據(jù)，可設(shè)置1 天執(zhí)行更新一次；而對于其中涉及的復(fù)雜計算，可以將時間設(shè)置到非工作時間執(zhí)行，不影響第二天業(yè)務(wù)人員對系統(tǒng)的正常使用。

3 生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)的各模塊功能

生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)主要由4 大功能模塊組成，分別是PC端的油水井動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)模塊、移動端油水井動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢模塊、PC 端油水井靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢模塊和問題反饋模塊。

PC 端油水井動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)模塊包含了油水井的日數(shù)據(jù)、單井日報月報、開關(guān)井查詢、油水井日旬月對比等功能，可根據(jù)礦名、隊名、井號和日期等參數(shù)進(jìn)行單井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)篩選與查詢。同時，開發(fā)了數(shù)據(jù)鉆取功能，點擊單井井號便可進(jìn)入該井的綜合開采曲線頁面中，通過調(diào)整不同的日期年份參數(shù)，就可以用可視化的方式直觀看到該井過去某一時間到現(xiàn)在的生產(chǎn)情況；單井月報界面中，點擊月份即可進(jìn)入單井整個月的日數(shù)據(jù)頁面中，無須再通過目錄樹中轉(zhuǎn)。

移動端油水井動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢模塊同PC 端基本功能保持一致，但僅選擇了使用頻率較高的必要數(shù)據(jù)列，采取凍結(jié)模式滑屏顯示數(shù)據(jù)，為移動端用戶帶來良好的體驗感。

PC 端油水井靜態(tài)數(shù)據(jù)查詢模塊類似于單井的數(shù)據(jù)搜索引擎，打造單井“百科全書”，實現(xiàn)油水井靜態(tài)信息的一鍵查詢?nèi)采w。既涵蓋各類靜態(tài)地質(zhì)信息，如驅(qū)油方式、開采層位、飽和壓力、地層系數(shù)等，又能夠清晰追蹤到該井從鉆井開始的一切靜態(tài)數(shù)據(jù)。

問題反饋模塊用來收集用戶在應(yīng)用系統(tǒng)過程中發(fā)現(xiàn)的問題和建議，便于開發(fā)人員對共性問題進(jìn)行系統(tǒng)功能的改進(jìn)升級。

4 生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)的應(yīng)用效果及推廣前景

生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，在B/S 的架構(gòu)設(shè)計下，應(yīng)用集成化的報表平臺，實現(xiàn)了多層級、多維度的采油廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析查詢及可視化圖表展示功能。同時，移動端的開發(fā)讓數(shù)據(jù)查詢打破了地域和時間限制，為各級技術(shù)、管理及基層工作人員提供了更為便捷、高效的數(shù)據(jù)查詢通道，為進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)價值打下堅實基礎(chǔ)。生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)全面應(yīng)用后，小隊級員工巡井檢查時也能夠通過手機端查詢油水井相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前井的各項生產(chǎn)參數(shù)判斷是否正常運行；各業(yè)務(wù)人員可按照想要查詢的數(shù)據(jù)自行設(shè)置參數(shù)選項，快速高效地查詢數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

系統(tǒng)以油水井動靜態(tài)數(shù)據(jù)、站庫日數(shù)據(jù)為切入點，將井、站數(shù)據(jù)整合到一個統(tǒng)一的查詢系統(tǒng)中；融合單井的可視化圖表展示功能，單井階段性生產(chǎn)狀況趨勢一目了然；單點登錄保障系統(tǒng)安全，分權(quán)查詢實現(xiàn)數(shù)據(jù)管控；多層級的數(shù)據(jù)鉆取替代了以往的目錄樹中轉(zhuǎn)，為業(yè)務(wù)人員使用提供便利；同時，移動端的查詢更是做到了把數(shù)據(jù)“裝進(jìn)口袋”，實現(xiàn)生產(chǎn)狀況時時心中有數(shù)、處處盡在掌握；系統(tǒng)提供單井?dāng)?shù)據(jù)參數(shù)接口，便于廠內(nèi)其他系統(tǒng)通過參數(shù)調(diào)用查詢單井?dāng)?shù)據(jù)。

整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)源頭達(dá)到統(tǒng)一，層級穿透便于使用，圖表展示助于分析，分權(quán)查詢實現(xiàn)管控，數(shù)據(jù)安全得到保障，為廠內(nèi)各級員工提供了高效、便捷的以井、站為核心的一體化、可視化查詢分析系統(tǒng)。