基于Web的原油拉运数据监控系统的设计与实现

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【摘要】 针对油田企业拉油点数据监控方面的需求，以当前采油厂生产运行状态为基础，进行了系统性的设计和规划。分别就拉油点数据源、数据类型、数据内容，数据采集分类，数据操作单位等方面相互结合，完成了拉油数据监控系统的设计，借此系统希望能够完成对原油拉运数据实时、实效的监管控制。

【关键词】 原油拉运 产量监控 PHP 报表 生产决策

当前，油田企业越来越重视信息技术的发展和应用，在数字油田建设的大潮中，各油田纷纷建设了许多以网络为依托，以信息技术为手段、以推动科研创新、优化生产运行、规范经营管理为目的的信息管理系统，监控与计算机网络技术相结合的模式成为一种必然的趋势。

为了提高采油厂的管理和运行效率，尽可能的使整个数据流程和操作过程规范化、标准化，减少人为不确定因素的影响，使管理科学化、现代化，提高监控水平，提高效率，提高经济效益，结合计算机网络技术开发了原油拉运数据监控系统。

一、需求概述

1.1开发背景

随着数字化油田的建设，油田生产管理方式已由传统经营模式向数字化管理模式转变，企业的生产规模越来越大，业务处理也日益复杂和多样化。

过去，采油厂对于偏远拉油点产量的管理以手工线下方式为主，通过一套人工的excel报表流转程序来实现对生产数据的跟踪，通过拉卸油报表库存来控制拉卸油过程，通过功图计产、产进等数据监控输差，通过定期盘库、对比来调整计划。

生产过程中产生的海量数据以及各类数据报表，没有形成统一的数据管理体系，无法直观的进行数据分析对比，且拉油点产量数据的监控大部分依赖于excel文件的相互传送。这种操作方式停留在较原始的人工操作方式，造成数据流、信息流、业务流分离，信息滞后于实际，在产量出现波动时，厂部不能及时发现，导致管理措施滞后，并且在实际生产过程中造成了工作强度大、管理繁琐、差错率高等问题，一定程度影响和制约了企业的发展。

1.2开发目的

原油拉运过程，是将原油从偏远井场装运，以车辆拉运、手工操作的方式拉运至卸油台，由于拉运过程中采用人工读表、手抄重量及手工统计的方式，原油丢失的现象时有发生，造成严重的经济损失。为堵塞拉运过程中不同环节存在的漏洞，发挥计算机信息网络技术的优势，实现原油拉运数据在线监控管理，推出了原油拉运数据监控系统。

二、系统概述

本系统适合于油田企业厂部对作业区、作业区对班站、拉油点的产量的实时监控。以油田内部网络为依托，运用信息技术建立生产信息管理平台，采油厂各个管理层可以通过网络登陆该系统对全厂的站库、拉油点、单井进行产量监控，依据高效准确的信息进行生产决策和指挥。

系统是基于B/S模式开发的典型的管理信息系统，采用PHP+MYSQL+Apache架构，主体功能按照几大业务类型进行划分，对厂级部门、作业区的功能包括：综合日报、液量运行曲线、油量运行曲线、输差分析、生产报表、曲线查询、拉油管理、静态数据等。系统有两种数据存取方式：一是运用远程数据访问技术对“生产数据库”数据进行读取，二是运用PHPExcel报表技术对本地数据进行操作，建立mysql数据库对全厂的生产数据进行统一、永久存储。

2.1系统逻辑结构

结合数据单元和数据整体操作流程，形成系统整体数据交互逻辑结构。

经过对系统需求分析的仔细研究，系统有两处数据来源，分别是用户向系统录入或导入的生产数据和上游生产数据库中的单井生产数据，本系统数据流逻辑结构如图1所示。

2.2系统技术架构

本系统部署在局域网中，用户通过浏览器访问系统进行相关的操作，系统具有友好的用户界面，系统结构清晰，具有良好的可操作性。

（1）软件环境

客户端：WindowsXP/Windows2000以上操作系统，IE6及以上浏览器。

服务器端：操作系统：Windows 2003server；服务引擎：Apache；数据库：Mysql、SqlServer。

（2）编程语言

PHP、Java、VBS、JavaScript、XML、Css、Ajax。

三、系统设计与实现

3.1系统功能模块设计

系统按功能模块可划分为生产运行模块、运行报表模块、集输流程模块、曲线分析模块、拉油管理模块、数据管理中心6部分。各模块的具体功能如下：

（1）产量运行。该模块是对生产数据的集中展示，将原油生产数据进行自动分析处理，以综合日报表、月度曲线的形式展示厂级、作业区级、站库、拉油点各级的生产数据。

（2）运行报表。遵循分级运行模式，对采油厂、作业区、站库、拉油点、均给出了产量运行结果，充分体现了分级管理的遵旨，用户可以自由设定产量运行时间，并可将查询结果导出为EXCEL表格进行存档或分析。

（3）曲线查询。可观察过去一段时间某生产参数的变化趋势，供管理人员分析该生产单元的稳定性和异常原因。用户可选择多个生产参数进行对比分析，可按区间查询任意时间段曲线。

（4）拉油管理。主要对拉油点、卸油台运行情况进行监督，实现原油拉运数据、卸油数据的录入、查询、分析等数据管理功能，由拉油报表、卸油报表、油井日数据综合生成拉油生产日报、拉油生产五日报、单车运行报表、拉油数据图、单车运行曲线、拉油车次图，提供高效、准确的拉、卸油信息。

（5）数据管理。数据管理中心主要包括数据录入、数据导入和维护数据的功能，统一管理和维护系统所有数据资源。具有权限的用户登陆数据管理中心可进行包括数据录入、基础数据维护、用户管理等操作。

3.2数据库设计

根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分，本系统的所有数据信息存储在MYSQL数据库中，其中包含的表主要涉及到油井数据、拉油数据、卸油数据、站库运行数据等。上述数据表基本遵循一个表负责一个实体或者对象信息存储的原则，表与表之间协同工作，共同实现对数据存储的要求。

3.3角色与权限

结合角色、部门、模块、用户的4个不同的概念模块进行权限计算和控制。保证各级用户的数据操作需求和数据范围的有效控制。不同层次的生产管理者赋予不同的监控权限。真正实现“分层管理，责任明确，数据安全”，避免人为因素影响生产单位实际生产状况如实反映的弊病。

四、系统实现中的关键技术

4.1图表的生成――amCharts

系统在曲线查询模块、拉油管理中都使用了图表向用户提供数据的分析与对比，如拉液量运行曲线、卸液量运行曲线等，形象化地展示了数据的变化情况和发展趋势，比单纯的数字形式更为直观有效。对于图表功能的实现，系统中采用的amCharts的JavaScript Chart图表组件。

4.2 报表实现――PHPExcel

由于近年来各类信息系统的开发，采油厂员工每天的数据录入工作量大，为避免数据重复录入，便于用户更高效快捷的录入和使用数据，本系统需要实现数据报表导入导出功能，即录入人员将excel工作簿中的数据直接导入到网络数据库中，数据库中的数据还能导出到excel工作簿中，以便脱机查询或打印存档。

通过对多种方法的比较，最终采用了功能强大的PHPExcel， PHPExcel是用来操作Office Excel 文档的一个PHP类库，它基于微软的OpenXML标准和PHP语言。可以使用它来读取、写入不同格式的电子表格。

4.3 AJAX技术

AJAX应用可以仅向服务器发送并取回必须的数据，它使用SOAP或其它一些基于XML的页面服务接口（接口），并在客户端采用JavaScript处理来自服务器的回应。因为在服务器和浏览器之间交换的数据大量减少（大约只有原来的5%）。

结果，我们感觉服务器回应更快了。同时，很多的处理工作可以在发出请求的客户端机器上完成，因此web服务器的负荷也减少了。

五、系统的安全性

5.1身份鉴别和加密技术

为防止未授权用户绕过用户登陆页面进入系统主页面，本系统使用SESSION会话实现用户身份验证。存放在数据库中的口令字采用单项加密的方式进行保护，管理员无法获得密码明文信息。同时通过SESSION记录用户的有关信息， 形成用户操作日志，确保数据安全。

5.2数据有效性的验证

通过编写javascript组件类来验证用户输入信息的合法性。当用户输入的数据违反了指定的有效性验证规则时，系统会提醒用户输入信息不合法。如用户在输入的拉油点、车辆信息与基础信息不符时，系统会提示用户进行修改。

六、效果及评价

原油拉运数据监控系统将油田拉油点相关数据集成在统一平台上，解决了各生产层面信息资源不能全面共享，数据管理过于分散的问题。系统的优越性及评价：

1、业务流与数据流的统一；系统将涉及的业务、岗位紧密结合，实现生产业务过程的信息化，协助企业规范管理，堵塞漏洞。系统的拉油数据监控和预警过程， 使各级生产管理部门的工作变得更为主动、更为有效，提高了企业的工作效率。

2、统一平台，信息一体化；系统将各个生产层面的生产数据集成在同一平台，建立一个统一的数据监控体系，实现统一的、有序的生产数据收集，自下而上的监控体系。

3、生产决策与指挥；系统实现从厂-作业区-站库/拉油点-单井的生产数据监控，达到纵向数据贯通，横向数据共享，方便用户从宏观到微观的管理、监控与分析。

参 考 文 献

[1] NARAMORE[美].PHP5、APACHE、MYSQL网络开发 [M].北京：电子工业出版社，2005。

[2]《php＼mysql数据库开发指南》焦桐顺著 电子工业出版社 2001年9月

[3] 朱天寿.2011.油气田数字化管理.北京：石油工业出版社

[4] 宋新芳.信息技术在油田的应用与发展方向[J].今日科苑，2008.

[5] 刘 华.采油厂原油产量动态统计监控的应用与研究[J].数字石油和化工，2006.