海洋鉆井平臺管理信息系統設計

陳 宇，何祖軍，楊奕飛

（江蘇科技大學 電子信息學院，江蘇 鎮江 212003）

鉆井平臺管理信息系統作為我國石油勘探事業信息化重要組成部分，對鉆井平臺的日常運行、企業的長遠發展具有重要作用。隨著科技的高速發展，將互聯網應用于平臺管理已成為必然趨勢。通過互聯網將岸基與平臺緊密聯系起來，管理者登入該系統，可以動態的了解平臺生產情況、人員工作情況等，從而可以及時發現問題，及時解決問題，并且可以利用平臺歷史數據記錄，制定工作計劃、維修計劃等[1]。本系統設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 關鍵技術

1.1 B/S結構

B/S(瀏覽器/服務器)結構，是以C/S結構為基礎發展而來的。在此結構中，用戶利用瀏覽器通過HTTP文件向網絡服務器發出數據請求；網絡服務器接收到數據請求后，將該請求轉換成SOL語法發送給數據庫服務器；數據庫服務器將接收到的請求先進行有效性驗證，在進行相關的數據處理后，將結果反饋給網絡服務器；最后，由網絡服務器將數據結果進行數據轉換，發送給瀏覽器客戶端。

基于B/S結構設計其優點有：1)層次清晰；2)客戶端開發簡單，不需要安裝專門的軟件或插件；3)使用方便，只要在能上網的地方，用戶就能進行系統操作。4)維護方便，系統只需要對服務器端進行維護，而客戶端不需要[2]。

1.2 Apache Tom cat服務器

Apache Tomcat服務器不僅能為動態網頁服務，同時也能為靜態網頁提供支持。在該網絡服務器中，客戶端請求會先發送給Apache，一般有兩種情況，靜態文本請求將由Apache解析，結果返回給客戶端；動態請求（如jsp、servlets等），解析工作就由Tomcat完成，解析結果仍是通過Apache返回給客戶端。這種組合實現了分工合作,提高了系統處理效率，對系統的性能有很大的提升。

1.3 JSP技術

JSP(Java Server Pages)是一種開放性網絡開發技術，它是以Java Servlet以及整個Java體系為基礎的，因此，它結合了Java Servlet和Java體系的所有優點，性能優越、維護方便，同時，JSP技術又在許多方面進行了技術改進,例如，它具有“一次編寫,各處運行”等特點，該特點為創建高度動態的Web應用提供了一個特有的開發環境。在JSP技術中，可以利用HTML或XML標志或者小腳本來生成頁面上的動態內容，生成內容的邏輯被封裝在標志和JavaBeans組件中，并且被捆綁到小腳本中，所有的腳本語言在服務器端運行，實現了內容生成和顯示分離[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用，而混合模型適合處理一些較復雜的、需要多個JavaBean組件的應用。

1.4 M icrosoft SQL Server 2005

Microsoft SQLServer 2005數據庫平臺功能較為全面，其數據庫引擎為關系型數據和結構化數據提供了更安全可靠的存儲功能，該平臺可以構建和管理用于業務的數據應用程序。Microsoft SQL Server 2005具有完備的網絡功能，由于支持XML，因此，系統易于擴展，具有較高的穩定性。該數據庫利用了SMP技術，把數據庫負載分布到普通的服務器集群上，當系統資源不足時，只需在數據庫集群中增加新的普通服務器，而不需要更換原來系統。同時，Microsoft SQL Server 2005數據庫支持強有力的、靈活的、基于角色的安全機制，擁有安全審計工具，能夠提供高級文件加密和網絡加密功能。它的穩定性和與Windows系統的集成性都很好，普遍用于企業級MIS系統，也常用作Web應用程序的后臺數據庫[4]。

2 系統體系結構

2.1 系統架構設計

本文采用B/S結構對整個系統進行設計，其結構如圖1所示。

圖1 系統構架設計Fig.1 Design of system architecture

2.2 系統網絡結構設計

如圖2所示，整個網絡系統由岸基局域網和平臺局域網組成，通過衛星地面站或移動通信網組成一個整體。在本平臺局域網設計中，設置一臺中心服務器，并在每個平臺上設置一臺終端服務器用以儲存本地數據。在該中心服務器中，儲存平臺共享信息和終端服務器中數據的路由信息。當中心服務器接到請求數據時，先確定所請求的數據是否在本地，若無，則根據本地路由信息，獲取終端服務器儲存的數據進行響應。這樣減少了中心服務器的負荷，提高了系統的運行效率。

3 系統功能分析與設計

3.1 系統業務信息

所涉及的業務信息主要包括：

圖2 系統網絡結構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)設備分類信息：包括部門目錄、設備類別、設備類型、資產類別、設備編號名稱統一目錄等。

3)設備資產信息：包括設備編號、設備類別、型號規格、財產分類、設備用途、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)設備報廢信息：主要包括設備停用和設備報廢。設備停用設計內容包括：啟用日期、設備停用日期、停用部門、停用原因、領導部門審批意見。設備報廢管理主要內容設計有：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、工作進度表等。

3.2 系統功能

系統各模塊按照此組織關系進行了嚴格的劃分，其模塊設計圖如圖3所示。

圖3 系統功能結構Fig.3 System function structure

系統各模塊主要功能：

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

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

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

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

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

3.3 系統流程

1)客戶端流程

用戶在瀏覽器端輸入系統網址后，進入Login.jsp頁面；輸入用戶名和密碼，提交后進入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，下次登入時服務器首先讀取客戶端Cookie信息，如果存在用戶名和密碼數據，則直接登錄，否則顯示登錄頁面。登入后進入主頁面main.jsp，用戶根據需要訪問平臺上的信息進入current_data.jsp或者history_data.jsp頁面。

2)數據處理流程

本系統中，為實現平臺端和岸基端數據通信同步，設計的數據處理流程如圖4所示。①接收端：接收端請求數據，將本地端口號和請求信息一起發送給服務器。②發送端：根據請求信息，將請求的數據壓縮成郵件附件形式，并附上唯一的編碼，其編碼形式為“發送端端口號+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，才發送請求確認信息給服務器。④發送端：發送確認信息。⑤接收端：成功收到對方確認信息后，按附件的流水號處理郵件。該設計減少了郵件錯發、漏發的可能，確保平臺端和岸基端通信的同步。

圖4 數據處理流程Fig.4 Flow chart of data processing

4 系統安全技術

結合系統實際情況，分別從多個方面對系統安全進行控制。

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

2)數據庫安全控制。根據數據庫安全需要，采用數據庫訪問最小特權策略對用戶進行權限控制，即用戶只可以訪問與工作相關的內容。與此同時，對于重要數據，還定期進行備份[5]。

3)應用程序安全控制。對于應用程序，采用軟件防火墻進行安全控制，定期對局域網和服務器進行殺毒檢測，定期對殺毒軟件進行升級。

4)網絡系統安全控制。①在服務器與Internet之間采用硬件防火墻對信息進行過濾，對外部訪問請求進行控制。②采用web服務器提供的SSL安全通信機制來防止數據在網上被截獲。③配置服務器可允許或者拒絕訪問的特定IP地址。

5 系統實現

本系統具有操作簡單、維護方便、升級容易等優點，尤其是對大型的鉆井企業優點更加明顯。圖5是鉆井平臺信息系統人員管理系統界面，圖6、圖7是鉆井平臺生產管理系統查詢界面。

圖5 人員管理系統界面Fig.5 Personnelmanagement system interface

6 結束語

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

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

基于B/S結構的鉆井平臺管理信息系統是利用的JSP、web、數據庫等技術建立的。該系統既實現了平臺與岸基信息實時交互功能，又幫助解決了鉆井企業對平臺系統管理困難的問題，還能夠輔助企業管理者進行決策分析。實踐證明，該系統具有強大的數據處理能力，是鉆井企業提高管理水平、實現信息化的好助手。

[1]黃曙光,楊樹耕.海上鉆井平臺智能化管理信息系統客戶端程序設計與開發[J].中國造船,2004,45(z1):496-501.

[2]趙陽.海上鉆井平臺分布式管理信息系統分析與研究[D].天津大學,2005.

[3]廖俊.基于B/S模式的遠程監控系統的研究及軟件實現 [D].成都：西南交通大學，2006.

[4]李巍.JSP編程入門與應用實例[M].清華大學出社,2001.

[5]鐘嵐,汪永超,毛明剛,等.基于B/S的通用車輛管理信息系統研發[J].計算機工程與設計,2007(7):1695-1698.

[6]羅來興,殷國富,汪永超,等.基于B/S結構的融資信用評估系統研發[J].計算機應用與軟件,2005(6):136-139.