陳 宇，何祖軍，楊奕飛

（江蘇科技大學(xué) 電子信息學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

鉆井平臺管理信息系統(tǒng)作為我國石油勘探事業(yè)信息化重要組成部分，對鉆井平臺的日常運行、企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要作用。隨著科技的高速發(fā)展，將互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于平臺管理已成為必然趨勢。通過互聯(lián)網(wǎng)將岸基與平臺緊密聯(lián)系起來，管理者登入該系統(tǒng)，可以動態(tài)的了解平臺生產(chǎn)情況、人員工作情況等，從而可以及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題，并且可以利用平臺歷史數(shù)據(jù)記錄，制定工作計劃、維修計劃等[1]。本系統(tǒng)設(shè)計加強了平臺與岸基端的信息傳遞，增強了鉆井平臺信息管理的有效性[2]。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 B/S結(jié)構(gòu)

B/S(瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，是以C/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的。在此結(jié)構(gòu)中，用戶利用瀏覽器通過HTTP文件向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請求；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)請求后，將該請求轉(zhuǎn)換成SOL語法發(fā)送給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將接收到的請求先進(jìn)行有效性驗證，在進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理后，將結(jié)果反饋給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；最后，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，發(fā)送給瀏覽器客戶端。

基于B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計其優(yōu)點有：1)層次清晰；2)客戶端開發(fā)簡單，不需要安裝專門的軟件或插件；3)使用方便，只要在能上網(wǎng)的地方，用戶就能進(jìn)行系統(tǒng)操作。4)維護(hù)方便，系統(tǒng)只需要對服務(wù)器端進(jìn)行維護(hù)，而客戶端不需要[2]。

1.2 Apache Tom cat服務(wù)器

Apache Tomcat服務(wù)器不僅能為動態(tài)網(wǎng)頁服務(wù)，同時也能為靜態(tài)網(wǎng)頁提供支持。在該網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，客戶端請求會先發(fā)送給Apache，一般有兩種情況，靜態(tài)文本請求將由Apache解析，結(jié)果返回給客戶端；動態(tài)請求（如jsp、servlets等），解析工作就由Tomcat完成，解析結(jié)果仍是通過Apache返回給客戶端。這種組合實現(xiàn)了分工合作,提高了系統(tǒng)處理效率，對系統(tǒng)的性能有很大的提升。

1.3 JSP技術(shù)

JSP(Java Server Pages)是一種開放性網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)，它是以Java Servlet以及整個Java體系為基礎(chǔ)的，因此，它結(jié)合了Java Servlet和Java體系的所有優(yōu)點，性能優(yōu)越、維護(hù)方便，同時，JSP技術(shù)又在許多方面進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn),例如，它具有“一次編寫,各處運行”等特點，該特點為創(chuàng)建高度動態(tài)的Web應(yīng)用提供了一個特有的開發(fā)環(huán)境。在JSP技術(shù)中，可以利用HTML或XML標(biāo)志或者小腳本來生成頁面上的動態(tài)內(nèi)容，生成內(nèi)容的邏輯被封裝在標(biāo)志和JavaBeans組件中，并且被捆綁到小腳本中，所有的腳本語言在服務(wù)器端運行，實現(xiàn)了內(nèi)容生成和顯示分離[3]。JSP/Servlets混合模型與JSP單一模型相比，單一模型適合于處理一些簡單的應(yīng)用，而混合模型適合處理一些較復(fù)雜的、需要多個JavaBean組件的應(yīng)用。

1.4 M icrosoft SQL Server 2005

Microsoft SQLServer 2005數(shù)據(jù)庫平臺功能較為全面，其數(shù)據(jù)庫引擎為關(guān)系型數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供了更安全可靠的存儲功能，該平臺可以構(gòu)建和管理用于業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。Microsoft SQL Server 2005具有完備的網(wǎng)絡(luò)功能，由于支持XML，因此，系統(tǒng)易于擴(kuò)展，具有較高的穩(wěn)定性。該數(shù)據(jù)庫利用了SMP技術(shù)，把數(shù)據(jù)庫負(fù)載分布到普通的服務(wù)器集群上，當(dāng)系統(tǒng)資源不足時，只需在數(shù)據(jù)庫集群中增加新的普通服務(wù)器，而不需要更換原來系統(tǒng)。同時，Microsoft SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫支持強有力的、靈活的、基于角色的安全機(jī)制，擁有安全審計工具，能夠提供高級文件加密和網(wǎng)絡(luò)加密功能。它的穩(wěn)定性和與Windows系統(tǒng)的集成性都很好，普遍用于企業(yè)級MIS系統(tǒng)，也常用作Web應(yīng)用程序的后臺數(shù)據(jù)庫[4]。

2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

本文采用B/S結(jié)構(gòu)對整個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計Fig.1 Design of system architecture

2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖2所示，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由岸基局域網(wǎng)和平臺局域網(wǎng)組成，通過衛(wèi)星地面站或移動通信網(wǎng)組成一個整體。在本平臺局域網(wǎng)設(shè)計中，設(shè)置一臺中心服務(wù)器，并在每個平臺上設(shè)置一臺終端服務(wù)器用以儲存本地數(shù)據(jù)。在該中心服務(wù)器中，儲存平臺共享信息和終端服務(wù)器中數(shù)據(jù)的路由信息。當(dāng)中心服務(wù)器接到請求數(shù)據(jù)時，先確定所請求的數(shù)據(jù)是否在本地，若無，則根據(jù)本地路由信息，獲取終端服務(wù)器儲存的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)。這樣減少了中心服務(wù)器的負(fù)荷，提高了系統(tǒng)的運行效率。

3 系統(tǒng)功能分析與設(shè)計

3.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息

所涉及的業(yè)務(wù)信息主要包括：

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.2 System network structure

1)員工信息：包括員工身份信息、入職時間、所屬部門、職位、排班安排等。

2)設(shè)備分類信息：包括部門目錄、設(shè)備類別、設(shè)備類型、資產(chǎn)類別、設(shè)備編號名稱統(tǒng)一目錄等。

3)設(shè)備資產(chǎn)信息：包括設(shè)備編號、設(shè)備類別、型號規(guī)格、財產(chǎn)分類、設(shè)備用途、制造商、出廠編號日期、使用年限、年折率、立卡時間、啟用部門、啟用時間、安裝地點等。

4)設(shè)備報廢信息：主要包括設(shè)備停用和設(shè)備報廢。設(shè)備停用設(shè)計內(nèi)容包括：啟用日期、設(shè)備停用日期、停用部門、停用原因、領(lǐng)導(dǎo)部門審批意見。設(shè)備報廢管理主要內(nèi)容設(shè)計有：報廢日期、報廢部門、報廢原因、清理費用、報廢審批意見、報廢技術(shù)鑒定以及報廢后仍可利用的配件。

5)工作計劃信息：包括每個平臺工作量安排表、員工排班表、工作進(jìn)度表等。

3.2 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)各模塊按照此組織關(guān)系進(jìn)行了嚴(yán)格的劃分，其模塊設(shè)計圖如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)Fig.3 System function structure

系統(tǒng)各模塊主要功能：

1)系統(tǒng)管理模塊：保證整個平臺安全可靠地運行，為系統(tǒng)提供日志管理、分級控制、權(quán)限管理等功能。

2)人員管理模塊：記錄平臺上員工信息、調(diào)動情況；利用合理的考勤制度充分激發(fā)和調(diào)動廣大職工生產(chǎn)工作積極性，提供及時有效的信息為領(lǐng)導(dǎo)分配工資和獎金作決策服務(wù)；準(zhǔn)確記錄船上人員情況，為職工安全和平臺財產(chǎn)安全提供保障。

3)設(shè)備管理模塊：建立一套完備的設(shè)備資料信息系統(tǒng)，利用歷史參數(shù)對設(shè)備進(jìn)行評估；設(shè)備維護(hù)信息齊全、清晰、準(zhǔn)確，隨時可知道設(shè)備故障和維修情況；掌握設(shè)備運行狀況，可按時進(jìn)行檢查。

4)生產(chǎn)管理模塊：主要包括指標(biāo)計劃錄入與分解和工作計劃制定，同時，記錄平臺上發(fā)生的大事。

5)物資管理模塊：主要是搞好物資的綜合管理水平，保質(zhì)保量地提供大小修、事故搶修所必須的備品、備件和材料，優(yōu)化庫存，降低成本，加速資金周轉(zhuǎn)，加強物資使用監(jiān)督、財務(wù)監(jiān)督和核算，減少浪費，提高物資管理勞動生產(chǎn)率。

3.3 系統(tǒng)流程

1)客戶端流程

用戶在瀏覽器端輸入系統(tǒng)網(wǎng)址后，進(jìn)入Login.jsp頁面；輸入用戶名和密碼，提交后進(jìn)入check.jsp頁面，如果用戶名和密碼正確，則利用Cookie把用戶名和密碼保存在客戶端，下次登入時服務(wù)器首先讀取客戶端Cookie信息，如果存在用戶名和密碼數(shù)據(jù)，則直接登錄，否則顯示登錄頁面。登入后進(jìn)入主頁面main.jsp，用戶根據(jù)需要訪問平臺上的信息進(jìn)入current_data.jsp或者h(yuǎn)istory_data.jsp頁面。

2)數(shù)據(jù)處理流程

本系統(tǒng)中，為實現(xiàn)平臺端和岸基端數(shù)據(jù)通信同步，設(shè)計的數(shù)據(jù)處理流程如圖4所示。①接收端：接收端請求數(shù)據(jù)，將本地端口號和請求信息一起發(fā)送給服務(wù)器。②發(fā)送端：根據(jù)請求信息，將請求的數(shù)據(jù)壓縮成郵件附件形式，并附上唯一的編碼，其編碼形式為“發(fā)送端端口號+接收端端口號+該郵件在該端口上的流水號”。③接收端：讀取該附件，判斷該郵件編碼中的接收端端口號是否和本地一致，只有一致，才發(fā)送請求確認(rèn)信息給服務(wù)器。④發(fā)送端：發(fā)送確認(rèn)信息。⑤接收端：成功收到對方確認(rèn)信息后，按附件的流水號處理郵件。該設(shè)計減少了郵件錯發(fā)、漏發(fā)的可能，確保平臺端和岸基端通信的同步。

圖4 數(shù)據(jù)處理流程Fig.4 Flow chart of data processing

4 系統(tǒng)安全技術(shù)

結(jié)合系統(tǒng)實際情況，分別從多個方面對系統(tǒng)安全進(jìn)行控制。

1)用戶身份認(rèn)證。利用cookie對用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，并根據(jù)用戶角色權(quán)限對用戶操作全過程進(jìn)行控制，對用戶與服務(wù)器之間的信息傳輸進(jìn)行雙向身份認(rèn)證和加密，以確保信息安全；

2)數(shù)據(jù)庫安全控制。根據(jù)數(shù)據(jù)庫安全需要，采用數(shù)據(jù)庫訪問最小特權(quán)策略對用戶進(jìn)行權(quán)限控制，即用戶只可以訪問與工作相關(guān)的內(nèi)容。與此同時，對于重要數(shù)據(jù)，還定期進(jìn)行備份[5]。

3)應(yīng)用程序安全控制。對于應(yīng)用程序，采用軟件防火墻進(jìn)行安全控制，定期對局域網(wǎng)和服務(wù)器進(jìn)行殺毒檢測，定期對殺毒軟件進(jìn)行升級。

4)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全控制。①在服務(wù)器與Internet之間采用硬件防火墻對信息進(jìn)行過濾，對外部訪問請求進(jìn)行控制。②采用web服務(wù)器提供的SSL安全通信機(jī)制來防止數(shù)據(jù)在網(wǎng)上被截獲。③配置服務(wù)器可允許或者拒絕訪問的特定IP地址。

5 系統(tǒng)實現(xiàn)

本系統(tǒng)具有操作簡單、維護(hù)方便、升級容易等優(yōu)點，尤其是對大型的鉆井企業(yè)優(yōu)點更加明顯。圖5是鉆井平臺信息系統(tǒng)人員管理系統(tǒng)界面，圖6、圖7是鉆井平臺生產(chǎn)管理系統(tǒng)查詢界面。

圖5 人員管理系統(tǒng)界面Fig.5 Personnelmanagement system interface

6 結(jié)束語

圖6 生產(chǎn)管理系統(tǒng)查詢界面（1）Fig.6 Productionmanagement system query interface(1)

圖7 生產(chǎn)管理系統(tǒng)查詢界面（2）Fig.7 Productionmanagement system query interface(2)

基于B/S結(jié)構(gòu)的鉆井平臺管理信息系統(tǒng)是利用的JSP、web、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)建立的。該系統(tǒng)既實現(xiàn)了平臺與岸基信息實時交互功能，又幫助解決了鉆井企業(yè)對平臺系統(tǒng)管理困難的問題，還能夠輔助企業(yè)管理者進(jìn)行決策分析。實踐證明，該系統(tǒng)具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，是鉆井企業(yè)提高管理水平、實現(xiàn)信息化的好助手。

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