數據庫三層體系下的石油環境管理系統設計

郭佳琪

（中國石油天然氣股份有限公司吉林油田分公司信息中心，吉林松原 138000）

縱觀石油環境管理系統的歷史，可以說是從0起步，從DOS到Windows，功能上也從對單一的環境管理進入了動態監管功能當中。但是隨著社會的發展、信息傳遞以及科技的更新換代，傳統的管理系統應用的是以前的管理方法，不管是在管理的范圍還是內容深度上來講，都難以滿足當下需求。從系統的更新上來看，單機版縱然有著自己的優點，但是在當前信息背景下，已不能滿足時代需求；而C/S結構雖然長期占領應用市場，但是在進行系統升級和維護工作的時候，需要耗費額外的人力物力才能夠讓工作順利進行，增加了企業的運維成本；當下比較熱門的B/S結構，雖然解決了C/S結構的一些問題，但是信息通訊能力較差，容易影響到系統的安全問題。而本次研究設計的數據庫三層體系結構管理系統，可以結合以上兩種結構的優點的同時，解決缺陷，達到兩全其美的效果。

1 軟件需求分析

1.1 組織機構

我國的石油環境管理的結構和檢測體系主要劃分為三個等級。第一級別的單位主要是安全環保部門和環境監測總站；第二級別的單位是一些油田的環保處和監測站；最后一個級別就是每個油田下屬的子企業。

1.2 基礎信息管理需求

對數據的管理，是每個數據庫軟件的基本功能。在石油環境管理的數據管理當中，主要有7個數據庫需要建立，分別是：①環保機構信息數據庫；②污染源監測數據庫；③環境統計數據庫；④環保項目數據庫；⑤環保設施數據庫；⑥環保法規、標準、方法數據庫；⑦環境管理事務數據庫。

2 系統設計

2.1 功能設計

2.1.1 錄入數據

作為信息管理系統，首要的功能就是要對數據進行基礎的操作，也就是將數據錄入到數據庫當中。主要的表類別有：環保機構表、廢水監測表、項目進度表、資金出入表等。針對每一類的表內容數據，都需要可以進行數據的增加、刪除、修改等操作，還可以將數據的固定步驟的歷史記錄進行保存。

2.1.2 表的生成和輸出

使用者將數據輸入到系統之后，系統可以通過預先設定的計算方式，后臺自動生成統計結果的表格，用戶可以選擇以預覽或者打印等方式進行查看。在結果生成之前，允許用戶對數據進行修改或者是補充數據；在結構生成之后，同樣允許用戶對數據的內容和格式進行修改，最后保存在系統中。

2.1.3 上報數據

管理系統中，不能夠缺少信息的流動。因此，系統中的數據是可以進行備份和上報的。

2.1.4 數據查詢

系統查詢的方式有多種：可以進行內容的字符查詢；可以將查詢結果以定義的形式輸出成為文檔；查詢的結果可以由后臺生成統計圖表，用戶也可以自行修改圖標的內容和形式。

2.1.5 系統的維護

定期維護系統管理員賬號和密碼，不定期檢查數據庫用戶，防止僵尸用戶，造成系統漏洞，威脅系統安全。

2.2 HIPO圖

該圖包括了層次結構圖和IPO兩個部分，前者針對整個系統的結構和每個功能之間的關系，后者則是進行了數據的處理過程的關系。如圖1所示。

圖1 層次結構圖

3 系統實現

3.1 界面的交互設計

本次Treeview實現了“選擇某項功能，彈出對應的窗口和內容”的模式。其中，主要設計了數據的輸出、上報和對信息的接受以及查詢等功能；而主窗口是系統的默認界面，其中涵蓋了系統的具象化功能模塊以及相應的內容顯示；功能中的企業選擇，可以進行企業內的數據處理；添加的詳細功能，可以讓數據以用戶自定義的形式進行顯示或者切換。主要的功能有：關閉、保存、頁面設置、打印預覽、退出等；編輯上，可以進行剪切、復制、黏貼、選擇性黏貼、刪除內容/行、查找和替換；數據的排列方式可以進行升序或者降序排列，快速找到第一個和最后一個數據；輸出可以轉換成表格或文檔的形式，通過幫助工具實現對數據的壓縮和修復。

3.2 數據的維護

數據的維護主要包括了數據的添加、修改和刪減等行為。用戶可以通過Treeview的功能進行對數據庫的維護。因為表的類型之間的差異，維護的手段主要有四種。

（1）對于字符較少的單表：可以通過數據表的形式進行數據的維護，這種維護手段的優勢在于可以在同一時間對多條記錄進行查看和輸入。

（2）對于字符較多的單表：可以使用連續窗體的手段來對數據進行維護，同樣可以達到連續進行數據修改和添加的操作。

（3）字符很多的表：通過單一窗體的手段對數據逐條維護。

（4）父子關系表：用戶可以通過對父表數據的記錄進行顯示和維護。需要對子表進行維護時，可以利用父表窗體提供的篩選記錄，打開子表的維護窗體，對子表的數據進行處理。在子表的窗體當中，可以詳細地顯示父表當前的記錄。

3.3 報表管理

在系統當中，用戶可以對表進行自定義。表主要有兩種類型，分別是系統的表和用戶的表。這兩種報表都擁有不同的命名方式。前者是XT+開頭，后者是用戶根據自身的需要進行命名。

其中，XT+開頭的系統報表主要有：季度報表、年度報表等，系統可以提供多種選擇的報表輸出模式，可以在界面上直接進行預覽，或者通過打印輸出的方式，或者輸出轉換成網頁模式，在網頁端顯示內容、文檔、表格或圖表。對于報表的選擇，可以是對類型和輸出方式進行選擇，系統通過對選擇表進行結果輸出；但是因為受到用戶權限問題的影響，三級權限用戶，不可以選擇表的輸出模式，只能在系統中直接進行數據的處理。用戶可以自行修改系統提供的結果，從而讓結果可以更加符合實際情況。

3.4 上報數據的管理

本次數據庫的三層結構，在上報數據的環節當中，有著良好的表現。保證了信息的傳輸率和流暢度。在上報數據的功能中，用戶可以選擇上報的類型和實踐類別，系統自動顯示數據的存儲路徑，用戶可以在存儲設備上進行數據的輸出和數據的傳輸。在數據傳輸候，由于設置數據的主鍵和唯一鍵，系統和用戶會對數據重復性進行判定，在中心庫中進行接收數據和已有數據的比對，防止重復傳輸和重復保存的行為。并且根據表的主鍵作為添加、更新或替換行為的依據。在操作上，用戶可以通過兩個差別目錄進行數據內容的區分：一種是將下屬企業上報的數據通過指定文件路徑的備份后接收數據的操作；另一種可以將數據文件的路徑直接定義為備份的文件，防止數據的重復傳導。

3.5 數據的查詢和統計

對于數據庫的信息操作，除了添加數據的操作之外，主要就是進行查詢和統計。查詢有兩種方式，一種是根據指定內容的選擇和排查進行指定的查詢，這種查詢方式由于是Acess系統自帶的，因此不需要在系統當中進行額外的設計。另一種查詢方式就是用戶自定義的查詢。用戶自定義查詢分成單表和多表數據查詢兩種類型。多表查詢作為一種輔助功能，是在基于單表查詢的基礎上進行的交叉查詢，這種查詢方式并不耽誤系統對數據進行整理和統計。在查詢結果的表現形式上，可以用統計表來展示，其形式用戶可以自定義修改。

3.6 系統維護

系統的維護是在Linux系統界面通過查詢系統配置文件監控系統的運行，再輔助toad軟件檢測數據庫的運行情況，在用戶提出需求情況下增加數據庫登陸的白名單；定期清理數據庫空間，防止出現數據溢出導致的數據丟失的情況；不定期對數據庫用戶和管理員用戶清理賬號和密碼，防范數據安全隱患。

3.7 數據庫安全性的建立

3.7.1 加密處理

一般情況下，數據庫系統的加密處理，從操作過程上來講，也就是在對數據庫的內容進行加密處理之前，需要先對數據做整理，再進行二進制的數據加密，形成不可讀的數據，也就是密文數據，只有輸入對應的密鑰之后才能夠顯出正常的數據內容。

3.7.2 防火墻技術

數據安全和系統安全成為人們越來越關注的問題。網絡和信息傳輸的系統除了加密處理之外，還會有防火墻來進一步保證數據本身和傳輸過程的安全性。在本系統設計當中，同樣也建立了系統的防火墻，不定期進行漏洞掃描查找漏洞，打補丁修復漏洞，保證數據的訪問、查看、查詢和交換，以實現系統對環境管理的有效性和安全性。

4 結論

本研究通過多方面分析當前市面上的石油環境管理系統，確定了本次系統研究的目的，并最終使用數據庫的三層體系結構來進行設計和開發，符合當前宏觀環境的狀態。在現在石油市場的競爭程度越來越激烈的情況下，一款結構合理、使用簡潔的管理系統，將會對未來系統的升級和石油行業的發展有著良好的借鑒價值，轉變石油行業的發展方式，加快企業的變革，引領石油行業朝著數字化信息化方向轉變。