測試生產與安全信息化管理系統的設計與實現

楊碩

[摘 要] 測試生產與安全信息化管理系統是測試技術服務分公司重點工作之一，根據項目前期調研形成的需求分析報告，結合研究院的DQMDS（生產經營管理與輔助決策系統）與當前軟件開發的前沿技術，在一年的時間內設計并實現了該系統的大部分功能。

[關鍵詞] 生產安全；信息化管理系統；設計；實現

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 03. 030

[中圖分類號] R197.32 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）03- 0073- 04

0 前 言

近年來測試技術服務分公司已經持續升級和研發了信息化重點項目，持續升級了測井資料現場采集平臺、測試資料解釋平臺和測試資料應用平臺；研發了生產運行管理平臺、儀器儀表管理系統、通知單和施工單接收設計系統、無線傳輸系統；完成了測試專業數據庫的建設。為了滿足分公司管理水平進一步提升的需要，迫切需要在此基礎上對工作流程進行標準化，在工作標準化基礎上實現全程計算機輔助，各部分有機結合、相互銜接，數據在其中流轉順暢、充分共享、可視化；研發基于全球定位系統的車輛安全監控系統和危險源視頻監控系統，進而一體化地支持測試生產與安全信息共享和業務協同工作，推進分公司信息化進一步發展，實現測試生產流程向更加科學、精細和集約型轉變，提高企業管理水平。結合研究院的DQMDS（生產經營管理與輔助決策系統）與當前軟件開發的前沿技術，做出以下設計及實現。

1 系統總體框架

1.1 總體結構

該系統采用Java語言，基于J2EE規范，使用Spring框架進行開發。應用服務器選取Tomcat，數據庫服務器選用Oracle。采用MVC（模型-視圖-控制）結構建立應用系統開發的框架模式，構建典型的B/S應用。采用的多層分布式的體系結構使系統具有良好的可移植性、可擴展性以及操作與運行的靈活性。

1.2 系統結構

測試生產與安全信息化管理系統采用多層應用框架體系結構，邏輯上分為四個層次。如圖1所示。

（1）應用層：采用面向對象的設計思想，將系統劃分成各種功能模塊，方便實現從子系統到綜合系統、從綜合系統到獨立系統的升級過渡。分為核心功能和擴展功能，并且向各級用戶提供應用接口。

（2）業務服務層：包括消息服務、流程服務、數據報表服務、系統安全服務、過程跟蹤服務、知識管理服務、查詢搜索服務、組織與賬戶存取服務等。提供公共核心服務供前臺調用。

（3）通用構件層：包括業務邏輯組件的Java運行環境SSH框架，瀏覽器運行方式服務器Web Container，各種配套的服務，如：流程引擎、公式管理、元數據管理、緩存管理、消息隊列、集群管理、定時任務調度、數據轉換構件、基類等。

（4）數據層：負責應用系統的數據提供，采用Oracle的實時數據庫進行數據管理。使用包括各種類型的數據，如：表格、文檔、圖像等，另外還可以有限制地繼承訪問其他應用系統的數據。

2 系統的設計

2.1 數據庫設計

該系統使用Oracle數據庫，共有169個表（監測方案25個表、施工設計19個表），52個視圖，9個存儲過程，3個觸發器，7個數據庫連接。

2.2 功能模塊

生產與安全信息化管理系統主要分為生產子系統、安全子系統、管理子系統三大功能部分以及移動端開發，如圖3所示。

2.2.1 生產子系統

生產子系統總體分為4個方面：生產運行管理、生產運行動態、生產數據統計和測試井信息管理。

生產運行管理實現從接收監測方案到資料解釋、外報全過程的閉環，主要分為：監測方案接收、分配，測試施工設計，生產準備（放射源及儀器），現場測試（井位查詢及路線規劃、測試數據遠程傳輸），資料解釋及外報。

詳細的生產流程如圖3所示。

生產運行動態反映分公司各生產大隊/項目部最新狀態，便于整體規劃分公司隊伍的生產調動。使用人員為分公司生產運行部、各大隊/項目部生產管理人員；實行兩級管理，生產運行部可查看整個分公司生產運行狀態，各大隊/項目部可查看各自單位的生產運行狀態。顯示終端為大屏幕、PC終端。

生產數據統計：根據不同部門的實際需求，按照不同的條件對各種生產運行信息進行數據統計。

測試井信息管理：建立已經測試井的信息庫，方便測試施工。

2.2.2 安全子系統

車輛運行管理：按照車的用途實時監控車輛的當前位置、速度、行駛方向、車輛的狀態等信息。加強車輛的可視化管理。車載終端設備接受GPS衛星信號，確定車輛的位置信息，通過GPS數據上傳到數據服務中心，并將定位數據存儲到數據庫中，客戶端應用程序訪問這些數據，從而實現車輛的動態監控管理。

安全監控管理：通過對廠/庫區和測試現場進行視頻監控建設，對密閉放射源出入庫、運輸過程中進行安防建設，以實現布防區域安全性保障、安全生產可視化管理、現場事故追溯性回放，進而提高安全監控效率、優化生產流程、提升精細化管理水平，達到生產過程信息化、作業現場監控實時化的目的。

2.2.3 管理子系統

包括組織機構管理、班組信息管理、人員信息管理、權限管理、測試項目及價格維護等。

2.2.4 移動端開發

App：全國范圍的井位查詢及路線規劃以及部分PC端功能。

RFID掃碼：針對分公司對釋放器、放射源管理及監控的需要，通過掃描釋放器、源罐上面安裝的RFID芯片，實現放射源分裝、運輸、使用過程中的掃碼操作。

3 系統的實現

3.1 與DQMDS（生產經營管理與輔助決策系統）同平臺開發

DQMDS開發平臺包括：應用開發框架、Web應用引擎、流程引擎、建模設計工具等，它綜合了SOA體系架構和BPMN 2.0國際標準，為提升開發效率、降低維護復雜度、規范開發過程打下了結實的基礎。

應用及服務的組件化開發模式，讓快速開發及部署的理念融入到每個企業，讓該平臺安裝到每個程序員的桌面并為企業服務，使軟件開發的速度更快、成本更低、門檻更低、讓企業信息系統更簡單，進而推動企業信息化進程。

3.2 基于A4地圖的井位查詢及路線規劃

移動端及PC端的井位查詢及路線規劃功能均使用A4系統的地圖及井位數據，A4系統由集團公司負責建設及維護，對比之前用的井位查詢，該系統提供的井排路數據、井位數據更準確，范圍更廣。

3.3 使用RFID對放射源進行管理

在釋放器、源罐上面安裝RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）芯片，使用RFID掃碼機掃描該芯片，實現對分公司放射源與釋放器進行管理及追蹤，確保放射源時刻處于監控狀態。

3.4 成熟的報表軟件

監測方案、測試施工設計以及系統內各類報表均采用成熟的報表軟件進行開發，降低開發難度，提高了開發效率。

3.5 數據庫存儲過程

與采油廠監測方案對接、測試施工設計采用存儲過程進行計算，加快計算速度，減少開發工作量。

3.6 跨內外網

移動端的涉密數據使用集團公司的F11項目的加密機進行內外網傳輸，符合油田公司保密要求，RFID掃碼機采用油田公司指定的安全域服務器進行內外網數據傳輸。

4 結 語

該系統已在分公司各個大隊試運行，系統的流程基本符合生產實際，形成了閉環，數據流轉順暢，用戶查詢的信息準確，基本建立起集中統一管理系統和標準化規范，在節約人力、提高效率、減輕強度、實時管理和資源共享等方面取得成效，使傳統粗放型的生產流程向更加科學、精細和集約型轉變，節約生產成本，進一步提高企業管理水平。