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发布时间：2018-03-28 17:04所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
新疆数字油田的建立和广泛应用推动了智能油田建设的发展，支撑油田信息的应用平台提供的专用客户端的方式已经无法满足智能油田的应用和集成的需要，在信息技术时代，怎样运用轻量级的高效的智能化资源管理集成和信息一体化的应用环境，快速实现企业信息资源
新疆数字油田的建立和广泛应用推动了智能油田建设的发展，支撑油田信息的应用平台提供的专用客户端的方式已经无法满足智能油田的应用和集成的需要，在信息技术时代，怎样运用轻量级的高效的智能化资源管理集成和信息一体化的应用环境，快速实现企业信息资源共享和业务的高度融合，为用户提供主动的，友好的体验，可以满足不同应用条件下的灵活管理，有效解决智能油田建设时期出现的问题。
[关键词] 智能油田,集成应用,资源共享
1 概 述
1.1 目的和意义
新疆油田打造智能油田建设至今，涉及多个领域勘探、评价、开发与生产、集输储运、生产运行、办公应用，面广内容丰富，需要一套轻量级的高效的智能化的资源管理集成和信息一体化应用环境，实现企业信息资源共享和业务的深度融合，智能油田应用系统统一管理、资源共享，增强全面感知、趋势预测、优化决策等智能油田特性。
1.2 设计思想
采用模型驱动的体系架构，在油田信息应用平台模型的基础上，通过精简和优化，形成适合Web平台元模型框架 。同时采用模块化服务框架，开发Web平台核心功能及基础服务，实现服务的动态装配和灵活部署 ，并且选择合适的RIA及HTML5等技术，为应用功能提供丰富界面表现方式和交互性，支持主流浏览器应用，能够为应用开发提供基础界面模板以及丰富的基础组件，提高应用系统开发和维护的效率。最终建立完善的集成标准和规范，实现不同应用资源(数据、组件、服务、应用功能)的集成和扩展。
2 研究内容
2.1 总体设计
采用模型驱动的体系架构，形成适合Web平台元模型框架。采用模块化服务框架，开发Web平台核心功能及基础服务，实现服务的动态装配和灵活部署。选择合适的RIA及HTML5等技术，为应用功能提供丰富界面表现方式和交互性，支持主流浏览器应用。 为应用开发提供基础界面模板以及丰富的基础组件，提高应用系统开发和维护的效率。建立完善的集成标准和规范，实现不同应用资源(数据、组件、服务、应用功能)的集成和扩展。
平台基于展现层、服务层、数据层的三层架构进行了设计开发。
数据层：系统模型和业务数据采用关系数据库和JSON、XML等方式存取。
服务层：平台基于J2EE体系架构，引入GRAILS框架实现服务模块化管理和集成;针对基于其他技术平台(.net)开发的业务服务，通过服务总线集成。
展示层：采用组件化开发模式，基于当前主流的SpringMVC +JQuery EasyUI框架构建 。
2.2 功能架构设计
智能油田应用集成系统主要由环境建设、基础服务、基础功能、系统定制、系统集成构成。
平台运行环境建设包括技术标准、运行环境、管理制度三部分，提供系统开发、集成、运维的标准、制度及运行环境;基础服务包括为服务集成管理、服务监控、性能优化等，为整个系统提供统一数据访问控制、监控管理，并支持单服务多系统方式部署，统一管理;基础功能包括数据管理、报表处理、文件管理、业务流程等功能，为系统提供基础的功能应用，报表处理提供了报表定制工具，支持报表界面化定制，并可导出、打印;业务流管理以业务流程引擎为核心，提供了流程的定义、运行、监控等一体化的流程运行与管理，方便系统快速开发;系统集成提供了统一的集成、开发标准及规范。
2.3 技术架构设计
项目基于J2EE技术体系架构，引入SpringMVC框架作为Web层基础框架。展示层以Jquery EasyUI组件库为主要开发技术，同时支持JSP\ASP\EXT等主流前端技术;服务端基于Grails框架开发;系统安全架构基于Spring Security框架，实现与中国石油统一认证服务集成。平台采用典型的多层分布式体系结构，遵循SOA架构体系，支持restful接口规范，采用统一的基于J2EE的软件平台和全程建模、基于组件分层开发的技术路线，并支持大颗粒构件的复用，根据平台总体方案设计要求，设计主要从以下几个方面来考虑：
统一的模型服务。从服务中抽取有关模型访问的操作，形成统一的模型访问服务，使得重构后的服务更加关注于业务领域的功能实现。
统一的服务框架。从服务中进一步抽取公共的代码或组件，形成公共的功能服务，例如安全、日志、消息、调度管理等，使得服务的职责更清晰，并且服务可灵活装配到框架中。
统一的管理工具。提供风格一致、简单友好的工具监控服务的运行状况。
统一的技术架构。服务端基于J2EE体系架构，采用Grails框架实现服务的构建，考虑到Java平台的性能和重构服务的成本，对于二维、三维图形处理服务和目前已有的一些功能服务继续保留。
2.4 安全框架设计
结合RBAC模型、AOP和策略模式，提出了Web应用安全框架，此分框架为Web应用提供了比较完整的、细粒度和可扩展的安全保证。
平台对Web应用提供三个级别的安全保证，页面安全、请求安全和方法安全，实现了对Web应用的视图、控制逻辑、业务逻辑的全方位安全检查，可以让Web应用的每个操作都处于安全模型的控制之下。同时还提供了日志管理、权限管理等模块。
2.5 初始化模块设计
从平台服务器端获取平台框架数据及组件框架资源，同时获取模板版本配置文件，根据用户名获取当前用户信息以及可访问控制的资源信息，并存储到平台临时变量里，从平台展示端获取系统需要的配置信息，组件框架通过模板配置，展示相应功能。
2.6 功能与流程的集成
各个应用系统的业务功能与流程相互独立，对于需要两个或多个应用系统相互配合、进行信息流转与处理的业务而言，为了提高信息的处理效率，智能油田应用了集成平台选择一些相关联的应用系统功能流程，基于ESB，采用SOA的思想来进行集成。
大规模分布式的企业应用需要相对简单而实用的中间件技术来简化和统一越来越复杂、烦琐的企业级信息系统平台。面向服务体系架构(SOA)是能够将应用程序的不同功能单元通过服务之间定义良好的接口和契约联系起来。SOA使用户可以不受限制地重复使用软件，把各种资源互连起来，只要系统开发人员选用标准接口包装旧的应用程序、把新的应用程序构建成服务，那么其他应用系统就可以很方便地使用这些功能服务。
支撑SOA的关键是其消息传递架构——企业服务总线(ESB)。 ESB是传统中间件技术与XML、Web服务等技术相互结合的产物，用于实现企业应用不同消息和信息的准确、高效和安全传递。ESB的出现改变了传统的软件架构，可以提供比传统中间件产品更为经济的解决方案，同时它还可以消除不同应用之间的技术差异，让不同的应用服务协调运作，实现不同服务之间的通信与整合。
ESB提供了一种开放的、基于标准的消息机制，通过简单的标准适配器和接口，来完成粗粒度应用(服务)和其他组件之间的互操作，能够满足大型异构企业环境的集成需求。它可以在不改变现有基础结构的情况下让几代技术实现互操作。ESB专门用于异构环境，既可以帮助企业迁移到SOA，又能够让企业继续利用现有的已部署的软件投资。
通过使用ESB，以一种无缝的非侵入方式使企业已有的系统具有全新的服务接口，并能够在部署环境中支持任何标准。更重要的是，充当“缓冲器”的ESB(负责在诸多服务之间转换业务逻辑和数据格式)与服务逻辑相分离，从而使得不同的应用程序可以同时使用同一服务，在应用程序或者数据发生变化时，不改动服务代码。
2.7 系统角色与权限的集成
对于普通用户来说，他们在每一个系统中都会有各自的角色与权限。从而导致管理员要重复性地从事普通用户的角色权限的分配与维护。针对一个普通用户这个角色权限的分配与维护工作已经是相当大的工作量，更何况管理员面对的是成千上万，甚至于百万的用户。所以很有必要采用相应的技术与策略，进行角色与权限的集成，减少用户角色权限根本维护的工作量与复杂度。
各个应用系统保留自己的系统角色与权限，门户当是提供一个可以同时管理用户所有角色与权限的页面部件。管理员可以在这个页面部件上一目了然地了解到一个用户在多个应用系统中的角色权限，并可以方便地进行角色权限的维护。页面部件通过平台提供的用户管理模块进行交互，从而实现修改用户角色权限的功能。原来应用系统中的角色权限管理界面应相应地停止使用，以保证用户角色权限管理只有唯一的入口，以免造成不必要的混乱。
2.8 模型设计
模型框架是智能油田应用集成平台的核心基础框架，平台的集成模型需要一个完整的框架来约束，该模型框架借鉴MOF2.0规范和POSC3.0标准规范的一些对象分类特征和对关系的定义，增加了对数据实体之间的关系的描述和定义，其次该模型框架是在数据管理平台、业务流程管理平台、数据交换与共享系统、用户统一认证系统等各个模型的基础上进行进一步的总结和抽象，形成了統一平台的模型框架。按照系统功能领域和层次，划分了五个层次模型。
集成模型。实现系统和资源集成管理，包括集成资源管理和集成环境管理。
系统模型。管理系统基本信息、系统资源、用户权限和访问日志等信息。
功能模型。对应用系统中不同类型的功能进行统一描述和管理。
组件模型。描述和管理组件基本信息、应用功能界面布局、样式、模板及组件交互。
数据对象模型。管理和描述业务数据的逻辑结构，包括对象、属性、关系和约束定义。
此外，安全模型是对整体框架的一个横切，每层模型中都包含有安全的内容。
2.9 技术平台的确立
为了免除后期建立的应用系统再次出现使用不同技术平台的现象，企业应该确定适合自己本身需求的技术平台，并且让以后建立的应用系统都按照这个统一的技术平台来进行建设，从而在技术层面上达到一体化技术平台的效果。
3 结 语
智能油田应用集成平台研发与应用的目的是为新疆智能油田建设提供一个B/S平台，提供基于Web的应用框架，实现油田勘探、评价、开发等应用资源的融合和集成，满足智能油田建设对大数据、知识库和开放平台的应用需求，解决智能油田的应用集成问题。
主要参考文献
[1][英] Jeremy Keith，[加] Jeffrey Sambells.JavaScript DOM编程艺术[M].第2版.杨涛，译.北京：人民邮电出版社，2011.
[2]陈新发，曾颖，李清辉，支志英. 开启智能油田[M].北京：科学出版社，2013.
[3]孙卫琴.Tomcat与Java Web开发技术详解[M].第2版.北京：电子工业出版社，2009.
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《智能系统学报》已于2006年3月正式出刊,双月刊。是由中国人工智能学会和哈尔滨工程大学联合主办，是中国人工智能学会会刊之一。主要刊登神经网络与神经计算、智能信息处理、自然语言理解、智能系统工程、机器翻译、复杂系统、机器学习、知识工程与分布式智能、机器人、智能制造、粗糙集与软计算、免疫系统、机器感知与虚拟现实、智能控制与智能管理、可拓工程、人工智能基础、生物信息学与人工生命等内容。
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《智能油田应用平台研究内容及功能设计》