油田移動應用平臺建設與關鍵技術分析

蘇明杰 趙金龍 王如濤

摘要：如今隨著油田開采量不斷增大，油田企業數字化建設的工作也在不斷開展。為了方便內部的管控，提高油田采集工作的效果，相關工作人員可以對移動應用平臺進行開發建設及使用。這樣不但可以對其中的海量數據進行存儲和利用，還可以強化整個油田的節能管理、效率管理，為油田企業的建設提供一些可靠的參考依據。基于此，主要研究油田移動應用平臺的建設和應用，希望對從事相關工作的人員起到良好的借鑒作用，從而并為油田企業帶來更多經濟收益。

關鍵詞：油田；互聯網；移動應用平臺；關鍵技術；應用

一、前言

通過對油田移動應用平臺進行開發及利用，可以實現海量數據的整合及集成處理，支持數據的訪問和傳輸，并接入了智能終端。工作人員可以隨時、動態地查看油田生產情況，減少了工作方面的負擔，降低了風險產生的可能性。其應用效果非常好，不但促使油田管理部的產量核算、計劃籌備、技術管理、節能管理得到了統籌，更帶來了許多有價值的參考資料與依據，方便企業進行決策和規劃。

二、油田移動應用平臺建設

（一）對平臺進行開發

隨著計算機技術的不斷發展，油田企業的數字化建設工作也在不斷開展，從而形成了先進的油田移動應用平臺，不但具有開發原生應用的能力，也具有跨平臺的技術開發能力。對JavaScript、HTML5等一系列的技術進行封裝，其中也有移動開發框架，僅僅需要開發一次，便能部署在各種系統中，如安卓系統、電腦系統等，避免手機和電腦之間產生技術差異。

整個油田移動應用平臺必須和各種業務進行系統整合，其接口是統一的。借助不同的協議對服務接口進行整合，面向前端移動應用，獲取一致的接口服務，從而防止所有的移動應用都要對后臺業務系統進行一次訪問，減少煩瑣的流程。而且，這些接口調用通過移動平臺進行處理，這樣便能夠對移動應用平臺進行全面監管。

需要建立統一可視化的移動應用開發平臺，兼容不同的開發模式。在平臺開發引擎的基礎上，提供多種可視化的開發環境，如框架、SDK、模擬器、第三方類庫集成，另外還有各種開發組件。對語言和工具進行統一的開發，提高移動應用平臺的開發質量。

（二）系統的整個架構

建立在計算機大數據技術方面的油田移動應用平臺，其架構包括三個部分：多數據源融合模塊、決策支持系統模塊、移動終端推送模塊。

首先是多數據源融合模塊，主要借助對數據的處理來完成各種信息的交互及融合；也針對目前的油田業務管理進行全面挖掘，從而對分布式油田的管理數據進行處理，完成整個油田的產量管理、計劃統計管理、油水井間管理、泵站和節能方面的管理，提供諸多的數據依據，提高管理的效率。

其次是決策支持系統模塊，其對自主學習型數據校驗技術及數據挖掘技術進行使用，并構建油田管理數據校驗體系，全面實現通過事件來驅動數據的目標。針對整個油田業務管理中的諸多參數進行處理，為油田的決策提供參考資料。

最后是移動終端推送模塊，其建立在安卓系統的基礎上，將重要的數據信息發送到移動終端，實現對油田業務的針對性管理。

（三）軟件平臺的搭建

可以將安卓系統作為開源的操作系統，具體分成四個不同的部分：用戶界面、應用軟件、中間件、操作系統。而且采用了不同層次的軟件架構，在移動終端市場的占用率非常高，可以解決移動終端的問題。安卓系統的優點包括安全性高、包容性強、兼容性好等，可以為油田企業提供良好的服務和開發環境。整個安卓平臺的系統架構包括四個方面：應用框架層、系統運行層、內核層、應用層。另外，系統也分為兩個部分，一個部分是終端客戶端，一個則是開發服務器端。其中的服務器端使用的開發工具為Eclipse，終端客戶端使用的開發工具不但有Eclipse，也有安卓SDK。

（四）應用程序客戶端

在油田移動應用平臺中，對于終端用戶所使用的程序，必須在應用發布服務器中進行安裝與部署，這些程序包括文檔、寫字板等。對于建立在C/S架構中的應用系統，必須在應用發布服務器中對相關的軟件進行安裝。對于B/S架構業務系統，則要在應用發布服務器中，對相關的瀏覽器進行安裝，同時也要安裝控件，這就是應用程序客戶端的建設。

三、油田移動應用平臺的關鍵技術分析

（一）多數據源融合技術

在整個油田移動平臺中，多數據源融合技術必須具有這樣幾個功能：形成基于結構化數據庫及非結構化數據庫的數據模型，對數據庫進行遷移。而且其中的數據接口是一致的，方便油田企業不同部門對數據進行整合，也促使內部不同部門之間對數據進行傳輸。要實現這些功能，就必須依靠不同數據源融合技術。采用不同的方法對相關的數據進行綜合比較，抽取各種數據源的特點，獲取更加有價值的關鍵數據信息[1]。

對于油田業務管理的情況，要實現多數據源的融合，就需要完成以下幾個流程：第一，篩選數據，在這個過程中必須保證數據的完善、合理，并選擇適宜的數據來完成融合工作；第二，因為油田業務里的數據種類非常多，包括結構化和非結構化的數據庫，也包括其他類型數據文件中的數據。在篩選了適宜的數據之后，需要對其進行預處理，促使這些數據可滿足一定的使用需要。所以，必須將各個部門、各個專業的數據劃分為不同類型，為所有待融合的數據源建立一個主鍵，其中的關鍵詞包括“礦名”“時間”等。在完成了這些步驟之后，再對不同的數據進行融合處理。

（二）自主學習型數據校驗技術

這種校驗技術的功能是保證數據的真實性、合理性，所以在傳遞數據的過程中采用了校驗數據的方法。一般情況下，需要采用特定的算法對原始數據進行分析，獲得一組校驗值。在獲得數據之后，可采用這樣的算法對校驗值進行核算，若算出來的結果與原始數據的結果一致，則代表數據是正確的、完善的。

開展數據校驗，除了可證明數據的準確性和完善性外，也能達到預警的作用。比如，在數據融合的時候對數據進行驗證和分析，并且發現不對的情況立即進行預警。采用科學合理的數據校驗流程，一般包括這些內容：建立校驗函數庫、校驗模型，按照還沒有校驗的數據的情況，采取一系列的校驗方法，針對油田的油量、液量、開采井量進行校驗。再編寫校驗流程，采用相應的開發工具和結構性標記語言，對檢驗規則進行記錄。

（三）通過數據挖掘為決策提供依據

對于油田企業而言，需在整個系統的基礎上，對產油量、注水量和產氣量等參數進行詳細的分析。其中所獲得的結果，可以為后面的工作提供決策方面的參考資料。在這里需要用到基于數據挖掘的輔助決策技術，從海量不規則的數據中找到隱藏在其中的關鍵信息。這些信息能夠被運用在管理和決策中，同時對將來的趨勢進行預測。在這個過程中，將數據庫中的數據作為樣本，找出其中所存在的規律，以及不同樣本參數之間的異同點，獲取一定的計算模型，分析參數的變化規律，為決策帶來更多可靠的依據[2]。

（四）建立在安卓平臺中的推送技術

建立在安卓平臺基礎上的推送技術，一般可采用XMPP協議進行推送。結構模式是這樣的：數據→系統服務器→移動終端服務器，再和軟件客服端建立連接，向軟件客服端推送信息。其中，移動終端服務器與計算機端服務器之間有接口，借助計算機端系統服務器對相關的信息進行配置。軟件客戶端借助XMPP協議和移動終端服務器之間形成連接，通過相應的口令和密碼登陸進入。一旦服務器端要推送數據和信息，便通過接口進行推送。借助Session來查找適宜的客戶端，促使消息借助Session傳遞至相應的客戶端中。軟件客戶端收到消息解析包會立即進行解析，所獲得的數據也就是服務端所推送的信息。

（五）嵌入式數據庫設計

后臺管理系統和終端，會對工況數據產生較高的要求。同時，油田移動應用平臺的數據結構非常大，需根據工況數據存儲和管理等方面的原因對嵌入式數據庫進行設計和應用。這里采用的是SQLite數據庫，其特點是獨立性強、安全性高，而且可以跨平臺使用。不僅如此，嵌入式數據庫占用終端資源非常少，使用性能也非常好。

（六）系統軟件和物理環境的安全管理技術

為了保證油田移動應用平臺中軟件和操作系統的安全性，需構建一個安全管理系統。而且終端操作系統需要采取一致性的策略，方便系統維護和安全管理。對于系統應用軟件來說，終端安全不僅僅只是遠程監控，更能屏蔽一些危險端口、危險軟件，防止產生非法入侵的現象。此外，終端系統也要安裝殺毒軟件，并且自動對系統補丁進行更新，實現集中化、全面化的監管。在平時，也要對客戶端進行殺毒掃描，并且更新補丁。

此外，還有物理環境的安全性，對所有的軟硬件進行全面的管控管理，隨時采集其中的溫度、濕度、電壓等數據。針對存儲了重點數據資料的系統和服務器，要采用集中式防護來取代之前的分布式防護。而且要在相關的機房或者室內安裝空調、UPS設備，對室內的電源和溫度濕度進行控制，從而減少應用成本，提高安全程度。最后也要在設備安全距離不超過200米的地方設置和安裝電源濾波、防輻射設備，防止設施設備被電磁輻射所影響。

四、油田移動應用平臺的應用

（一）油田的監控技術

在油田移動應用平臺中，可以實現對油田的動態監控。數字化油田監控系統，其中包括計算機中心處理器、數據傳輸通信設備、生產監控設備、系統管理等。其中，監控設備會對油田生產的數據進行收集，并且壓縮和處理數據，產生能被傳輸的信號。進行轉換之后，借助通信設備對數據進行傳遞。其中數據傳輸的設備端口有很多，通信設備能按照數據種類的差異進行傳輸。在這個過程中，若是產生了一些干擾信號，那么系統會自動預警，轉變傳輸的路徑，提高傳輸的效率。

（二）為油田企業的決策帶來依據

此外，油田移動應用平臺也可借助數據挖掘技術實現決策技術的目標。其通過對各種數據進行分析，從而掌握油田的數據變化狀況。其中下降的箭頭是對數據的提醒，工作人員可從其中觀察到油田數據下降的一些信息，并獲得一些結論。而且通過其中的自動分析，也能獲得數據下降的具體值，以及下井的井數，方便油田企業做出正確的決策。在這個移動終端中，會將動態性的數據推送到電腦或者手機里，展現出具體的應用效果。工作人員只需點擊其中的“輸油”“油井”“水井”等，便能了解相應的數據變化情況。所以，這個先進的移動平臺也打破了時間與空間的局限性。

（三）運行維護管理

在采用了油田移動應用平臺之后，還要對其進行運行維護方面的管控。一般情況下，移動平臺采用的模式是迭代開發模式，版本更新速度很快，必須要對新版本應用進行發布，所以這也對版本和軟件推送提出了更高的要求。除此之外，也要針對用戶、設備和移動內容進行動態管理。借助建立在日志基礎上的統計報表，對油田管理的內容進行分析，并且實現對移動平臺的全面監管。

五、油田移動應用平臺的應用效果

（一）為數據搜索帶來便利性

在這個油田移動應用平臺中，充分利用了多數據源融合技術，可對各種專業數據進行搜索。所以解決了一些問題和不足，如在過去沒有采用移動平臺時，因為其采油和驅動模式不同，所以只能在不同的系統中查詢，這樣也降低了工作的效率。而油田應用平臺則促使油田中各種類型的問題都得到統一的監管，將其集合在整個平臺里，僅僅需要按照采油和驅動的模式，便能搜索到全部種類的油井地面信息。因此，為油田企業的建設提供了良好的契機[3]。

（二）方便對油田進行全面管控

其中的技術標準和管理規則，為油田企業節約了開發成本。而且接口服務也是統一的，和傳統應用進行了結合，方便油田企業實現全面的管控。在這個移動應用平臺中，不但包括設備和應用、內容方面的管理，還有移動接入管理、運行監控等等。最后，其中的信息安全系統還能提供相應的安全保障，避免信息泄露和產生危險事故，也適應了新時代油田產業的信息化發展趨勢[4]。

（三）實現了遠程監管目標

在過去沒有采用移動應用平臺時，油田企業的工作人員只能前往現場了解工作狀況，而且還要開展深入的調查工作。了解情況后要向上進行申報，耗費的時間較長，在這個過程中很容易產生信息滯后、傳遞錯誤的問題。而采用了油田移動應用平臺之后，則可以通過平臺的終端進行遠程管理，傳輸信息。油田企業的工作人員能隨時在系統中查看生產數據、信息，以獲取最新的生產動態，從而為整個油田的決策帶來有用的參考資料，不但降低了工作負擔，也提高了工作的效率和效果[5]。

六、結語

綜上，筆者分析了先進的移動應用平臺開發建設過程，并且將其運用在油田企業的運營管理中。不但可采集數據和信息，更能隨時進行傳遞，實現遠程指揮和正確的決策，從而也使得油田企業的管理步入了新時代，提高了可靠性和穩定性，帶來了更多的經濟效益、社會效益。

參考文獻

[1]田地.移動終端數據平臺在油田生產中的研究與應用[J].電氣傳動自動化，2020，42（4）：30-32.

[2]王媛媛.基于Android平臺的油田業務移動終端應用開發研究[J].信息系統工程，2019（1）：136.

[3]盧海波，吳興海，季慶杰，等.大港油田供熱供暖信息應用系統建設與應用.天津市，中國石油大港油田信息中心，2016-12-20.

[4]武瑛，蔣能記，蘭明菊，等.基于油田生產數據的移動App研究與應用[J].信息系統工程，2020（8）：90-91.

[5]王安斌，潘國京，柏廣德，等.油田配電網移動運檢技術的研究與應用[J].中國新通信，2020，22（5）：116-117.

作者單位：新疆油田公司石西油田作業區