淺析采油廠數(shù)據(jù)中臺建設(shè)

向東奎，馬 楠，黃顯綱，李偉光

（中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司第二采油廠，甘肅 慶陽 745100）

0 前言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，各個行業(yè)都有了新的作業(yè)方式。采油廠作為我國重要能源企業(yè)，也廣泛應(yīng)用了信息技術(shù)，并在石油采集過程中累積了很多數(shù)據(jù)資源。采油廠數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)較為獨(dú)立，從而出現(xiàn)了“信息孤島”問題。在數(shù)字化采油過程中，采油廠每天都會更新數(shù)據(jù)，但往往會面臨巨大的信息系統(tǒng)問題，如數(shù)據(jù)流不一致、數(shù)據(jù)無法正常使用及數(shù)據(jù)查詢需求增加等問題，這些問題影響了采油廠整體工作效率。如何加強(qiáng)對這些數(shù)據(jù)資源的管理和充分利用，成為采油廠未來發(fā)展的一大難題。為了快速解決用戶數(shù)據(jù)需求問題，提高用戶滿意度，擺脫現(xiàn)有的“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象，采油廠開始進(jìn)行數(shù)據(jù)中臺建設(shè)，希望能有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)范化管理。數(shù)據(jù)中臺的建設(shè)能促進(jìn)數(shù)據(jù)整合，幫助采油廠實(shí)現(xiàn)數(shù)字化運(yùn)營。采油廠數(shù)據(jù)中臺建設(shè)和應(yīng)用對自身整體工作效率的提高有很大意義，它可以同步各個部門的數(shù)據(jù)資源，共享多種類型的數(shù)據(jù)，使分散的數(shù)據(jù)集中化、統(tǒng)一化，從而方便用戶和工作人員查詢、使用，有效減少等待時間，并能夠?yàn)轭I(lǐng)導(dǎo)決策提供更為直觀、全面的數(shù)據(jù)。

1 數(shù)據(jù)中臺概述

1.1 數(shù)據(jù)中臺概念

數(shù)據(jù)中臺是指通過利用當(dāng)前最先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，有效收集企業(yè)中的信息，并對這些信息進(jìn)行計算、存儲的數(shù)據(jù)平臺，也是對既有信息化系統(tǒng)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)的沉淀，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)賦能新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用的中間、支撐性平臺。企業(yè)可以通過數(shù)據(jù)中臺建立標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建默認(rèn)格式存儲數(shù)據(jù)，最后統(tǒng)一數(shù)據(jù)整體要求。這就產(chǎn)生了可為用戶提供高效、高質(zhì)量服務(wù)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。這些服務(wù)與油田采集業(yè)務(wù)密切相關(guān)，具有獨(dú)特性，可以重復(fù)使用。這些數(shù)據(jù)是整個采油廠的積累、沉淀，可以進(jìn)行統(tǒng)一建設(shè)，避免重復(fù)，減少了過去反復(fù)作業(yè)的成本。數(shù)據(jù)中臺對采油廠的發(fā)展有著重要的作用，它可以在數(shù)據(jù)平臺和業(yè)務(wù)之間形成一個良性的循環(huán)，并實(shí)現(xiàn)封閉管理。數(shù)據(jù)中臺以外還有前臺和后臺，前者包含了所有應(yīng)用平臺，與用戶形成直接的交流，如網(wǎng)上的信息頁面、App 的首頁等；后者是各個系統(tǒng)的后端，它包含了企業(yè)的部分系統(tǒng)，如企業(yè)的管理系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)等。過去后臺很難與前臺進(jìn)行快速響應(yīng)，而中臺的出現(xiàn)可以大大加快響應(yīng)的速度，促進(jìn)生產(chǎn)效率整體提升。

1.2 數(shù)據(jù)中臺應(yīng)用價值

企業(yè)通過使用數(shù)據(jù)中臺能提高數(shù)據(jù)共享效率，最大限度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)類型之間的數(shù)據(jù)交換和互聯(lián)。同時，數(shù)據(jù)中臺可以把信息轉(zhuǎn)換成表格形式，從而實(shí)現(xiàn)快速管理。管理者可以通過表格對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效分析，提高數(shù)據(jù)分析質(zhì)量和效率，并有效降低成本，提高企業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)中臺發(fā)展歷程

2015 年，全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是歷史上所有人類數(shù)據(jù)的總和，這種空前的數(shù)據(jù)激增給人類未來發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。也是在2015 年，阿里巴巴集團(tuán)對外公布了數(shù)據(jù)技術(shù)（Data Technology，DT）的算法，取代了從前的信息技術(shù)（Information Technology，IT）運(yùn)算。數(shù)據(jù)中臺建設(shè)始于阿里巴巴集團(tuán)，并不斷得到發(fā)展。整個發(fā)展過程共分為4 個階段，首先是數(shù)據(jù)庫階段。這一階段主要滿足聯(lián)機(jī)事務(wù)的需求，該階段的數(shù)據(jù)大部分還是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量也較小，簡單的數(shù)據(jù)庫就能滿足發(fā)展的需求。其次是數(shù)據(jù)倉庫階段，也就是第二階段。這一階段主要需求是聯(lián)機(jī)分析處理。隨著一些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)逐漸增多，過去的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)無法滿足新時代的需求，由此誕生了數(shù)據(jù)倉庫，其可以把非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲。再次是數(shù)據(jù)平臺階段，也就是第三個發(fā)展階段。這一階段主要解決的是報表技術(shù)問題，由前期的分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)Hadoop 轉(zhuǎn)向開發(fā)數(shù)據(jù)處理服務(wù)（Open Data Processing Service，ODPS）。最后是本文主要介紹的數(shù)據(jù)中臺階段，也是當(dāng)今時代數(shù)據(jù)發(fā)展的最新階段，它可以通過系統(tǒng)來對接事務(wù)處理和報表分析，提高數(shù)據(jù)處理能力和效率。當(dāng)下的數(shù)據(jù)中臺，其內(nèi)部的平臺大多數(shù)是技術(shù)類型，屬于中臺的一個組件，主要解決數(shù)據(jù)的存儲和運(yùn)算問題。在平臺上面就是數(shù)據(jù)服務(wù)層，主要功能是把數(shù)據(jù)平臺和前臺的業(yè)務(wù)快速對接，對于數(shù)據(jù)中臺沒有完成的事情，直接由系統(tǒng)去對接，再通過大數(shù)據(jù)智能算法，對前臺的需求和交易進(jìn)行快速響應(yīng)，從而提高整體業(yè)務(wù)運(yùn)作效率。

2 采油廠數(shù)據(jù)中臺建設(shè)

現(xiàn)如今，數(shù)據(jù)中臺開始從技術(shù)詞匯轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。共享和復(fù)用是數(shù)據(jù)中臺的中心思想，合理應(yīng)用相關(guān)服務(wù)技術(shù)，能保證采油廠數(shù)據(jù)在信息化建設(shè)過程中不再出現(xiàn)重復(fù)、繁雜的程序，對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、加工，使其變得更加精簡、規(guī)整。采油廠想要在未來發(fā)展中不斷提高發(fā)展水平，就必須借助云計算和數(shù)據(jù)存儲的力量，完成轉(zhuǎn)型升級。隨著當(dāng)下采油廠的業(yè)務(wù)越來越多，大量的數(shù)據(jù)存儲依然是阻礙其未來發(fā)展的重要問題，這種問題并不能在短時間內(nèi)得到解決，需要采油廠從技術(shù)、業(yè)務(wù)和管理等不同領(lǐng)域進(jìn)行解決，如搭建數(shù)據(jù)中臺。由此可見，數(shù)據(jù)中臺對采油廠的未來發(fā)展有著不可或缺的作用，它不是一套軟件系統(tǒng)，也不是一個標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，其作用是站在長遠(yuǎn)角度，為采油廠的業(yè)務(wù)發(fā)展、未來發(fā)展提供保障，使采油廠完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2.1 采油廠數(shù)據(jù)中臺建設(shè)目標(biāo)和架構(gòu)

數(shù)據(jù)中臺建設(shè)的目標(biāo)首先是對采油廠開發(fā)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和存儲，對不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并實(shí)行集中管理。其次，要按照標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型，根據(jù)不同的類別、時間，對數(shù)據(jù)進(jìn)行再加工，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用，如生產(chǎn)類數(shù)據(jù)、物質(zhì)類數(shù)據(jù)、服務(wù)類數(shù)據(jù)等。最后，建立數(shù)據(jù)運(yùn)營體系，根據(jù)各個維度的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能化管理和持續(xù)應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)采油廠數(shù)字化運(yùn)營。

采油廠數(shù)據(jù)中臺建設(shè)架構(gòu)是指采油廠通過數(shù)據(jù)平臺工具和自身制定的規(guī)則機(jī)制，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一種功能，使數(shù)據(jù)能夠被人為操縱，并通過整合繁雜的數(shù)據(jù)資源，形成統(tǒng)一服務(wù)形式，提升采油廠的服務(wù)效率，提高業(yè)務(wù)價值。采油廠搭建數(shù)據(jù)中臺架構(gòu)，要圍繞規(guī)劃、整合、共享等發(fā)展理念，對大量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行整理分析，從而使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，方便管理人員進(jìn)行管理。數(shù)據(jù)中臺通過數(shù)據(jù)的整合，可以實(shí)現(xiàn)多種服務(wù)手段，從而提高采油廠的效益。一是數(shù)據(jù)中臺可以對采油廠所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸集，并形成一目了然的目錄，方便使用者進(jìn)行檢索，滿足用戶的實(shí)際需求。二是可以重新設(shè)計應(yīng)用功能，通過現(xiàn)有的技術(shù)和方案不斷進(jìn)行完善和優(yōu)化，從而建立評估模型，對數(shù)據(jù)能否發(fā)揮應(yīng)用價值進(jìn)行評估，通過評估結(jié)果來確定未來應(yīng)用的方向。此外，采油廠搭建數(shù)據(jù)中臺架構(gòu)要先建設(shè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)。數(shù)據(jù)資產(chǎn)是未來采油廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要基礎(chǔ)，包括技術(shù)的建設(shè)、產(chǎn)品的運(yùn)行、數(shù)據(jù)的抽取和管理等。

2.2 采油廠數(shù)據(jù)中臺建設(shè)前的準(zhǔn)備工作

隨著信息時代的不斷發(fā)展，采油廠需要統(tǒng)一各個獨(dú)立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。當(dāng)前，由于采油廠缺乏完整的數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)，單個應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無法用于采油廠整體數(shù)據(jù)分析。對此，采油廠要通過數(shù)據(jù)治理，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)模型，構(gòu)建未來發(fā)展數(shù)據(jù)倉庫，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和挖掘，為建設(shè)數(shù)據(jù)中臺奠定基礎(chǔ)。隨著當(dāng)前數(shù)據(jù)量的快速增加，采油廠也開始運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)提高數(shù)據(jù)處理能力。經(jīng)過多年的信息化發(fā)展，采油廠的數(shù)據(jù)處理能力不斷增強(qiáng)，為構(gòu)建數(shù)據(jù)中臺提供了能力支持。對于采油廠這種能源型企業(yè)，其構(gòu)建數(shù)據(jù)中臺之前需要對油田數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行梳理。采油廠梳理油田數(shù)據(jù)資產(chǎn)一般需要以下幾個步驟：先進(jìn)行盤點(diǎn)，然后進(jìn)行評估，最后進(jìn)行治理和未來體系規(guī)劃。第一步，要確定采油廠數(shù)據(jù)資產(chǎn)的定義和數(shù)據(jù)資產(chǎn)的相關(guān)利益單位，通過對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的盤點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)記錄數(shù)據(jù)的有效清理，把需要的數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理目錄清楚羅列出來，形成數(shù)據(jù)資產(chǎn)清單。第二步，對整體數(shù)據(jù)資產(chǎn)清單進(jìn)行評估，保證清單的科學(xué)性，確定數(shù)據(jù)資產(chǎn)在采油廠未來發(fā)展中的戰(zhàn)略意義，保證數(shù)據(jù)架構(gòu)的科學(xué)合理性，保證統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)安全可控。第三步，對數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行評估之后，就要制訂有效的數(shù)據(jù)治理方案，對從前生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的治理和調(diào)整。第四步，對經(jīng)過治理和調(diào)整的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，使其能夠服務(wù)于未來數(shù)據(jù)中臺建設(shè)，數(shù)據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃的主要目的就是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)體系化設(shè)計，形成數(shù)據(jù)中臺的核心框架。

2.3 數(shù)據(jù)中臺的建設(shè)原則

采油廠建設(shè)數(shù)據(jù)中臺的原則主要包含3 個方面：首先要保證統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其次要實(shí)現(xiàn)共享，最后一定要確保安全。對采油廠來說，其要先厘清業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的既定關(guān)系，保障數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，只有采油廠的各部門數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是一致的，才有可能建設(shè)數(shù)據(jù)中臺。其次，一定要保證數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)中臺要對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中，還要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，因此必須確保各個部門的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)共享。最后，一定要保障數(shù)據(jù)中臺的安全，在建設(shè)數(shù)據(jù)中臺的過程中要增強(qiáng)安全意識，利用信息安全防護(hù)技術(shù)對數(shù)據(jù)中臺進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。此外，采油廠的數(shù)據(jù)大多數(shù)是生產(chǎn)數(shù)據(jù)，然后是管理和其他方面的一些數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)中臺建設(shè)過程中，采油廠要考慮到自身的發(fā)展，在業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上開展數(shù)據(jù)中臺的建設(shè)工作?？偠灾?，采油廠要充分考慮到油田采集過程中的生產(chǎn)管理關(guān)系，在保證數(shù)據(jù)安全的前提下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，打破數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享，為采油廠未來發(fā)展提供有力的數(shù)據(jù)支持。

3 采油廠數(shù)據(jù)中臺建成后的現(xiàn)實(shí)意義

采油廠數(shù)據(jù)中臺建成后首先能使采油廠管理效率得到明顯提升。采油廠通過不斷完善數(shù)據(jù)中臺的功能，可以提高數(shù)據(jù)中臺的數(shù)據(jù)處理能力，對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和歸集，使數(shù)據(jù)價值得到充分發(fā)揮，為采油廠的管理提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而提升管理效率。其次，采油廠數(shù)據(jù)中臺能促進(jìn)采油廠智能化發(fā)展。數(shù)據(jù)中臺利用語音識別技術(shù)、自然處理技術(shù)、自動化技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行，也推動了采油廠智能化發(fā)展。最后，數(shù)據(jù)中臺可以推動采油廠重新規(guī)劃架構(gòu)。數(shù)據(jù)中臺目前已經(jīng)可以提升采油廠的整體生產(chǎn)和管理效率，使采油廠形成新的組織架構(gòu)，使不同業(yè)務(wù)部門得到優(yōu)化和完善，從而促進(jìn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)有效開展。

4 結(jié)語

數(shù)據(jù)中臺的價值主要體現(xiàn)在它的通用性和高效率上，采油廠通過構(gòu)建智能化數(shù)據(jù)中臺，打破了各個部門之間的數(shù)據(jù)壁壘，形成了統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)業(yè)務(wù)高效開展，滿足了各個部門發(fā)展需求。在順應(yīng)當(dāng)下油田數(shù)字化發(fā)展趨勢的大背景下，采油廠數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用需要數(shù)據(jù)中臺作保障，這樣才能提高海量數(shù)據(jù)的管理效率和應(yīng)用價值。采油廠未來發(fā)展中利用數(shù)據(jù)中臺能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效應(yīng)用，提高采油廠整體運(yùn)營效率，降低數(shù)據(jù)管理成本，解決數(shù)據(jù)質(zhì)量存在的問題，促進(jìn)采油廠業(yè)務(wù)目標(biāo)有效實(shí)現(xiàn)。