王福林, 解 聰

(西安石油大學(xué) 石油工程學(xué)院,西安710065)

0 引 言

鉆井作為油氣田開發(fā)的重要組成部分,對鉆井作業(yè)人員的專業(yè)技能和專業(yè)知識有嚴(yán)格的要求。 目前,鉆井作業(yè)區(qū)域主要分布在遠(yuǎn)離市區(qū)、環(huán)境惡劣的沙漠、山丘等地帶。 技術(shù)更新和技術(shù)交流存在一定的滯后性。 如何提高鉆井現(xiàn)場技術(shù)人員的專業(yè)知識和專業(yè)技能,以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)為代表的新興互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)帶來了解決問題的方案,設(shè)計開發(fā)鉆井技術(shù)咨詢服務(wù)平臺,以互聯(lián)網(wǎng)為媒介,促進行業(yè)內(nèi)技術(shù)信息共享和設(shè)備資源交流［1］。

1 鉆井技術(shù)咨詢服務(wù)平臺設(shè)計

平臺架構(gòu)設(shè)計是平臺功能的基礎(chǔ)。 咨詢服務(wù)平臺的設(shè)計要能夠支持平臺數(shù)據(jù)、信息的整合以及管理；網(wǎng)站的建設(shè)提供統(tǒng)一的內(nèi)容和安全管理；在后期的運營過程中要能夠根據(jù)客戶需求進行個性化調(diào)度［2］。

鉆井技術(shù)咨詢服務(wù)平臺的總體架構(gòu)設(shè)計為五層：接入層、展現(xiàn)層、應(yīng)用層、支持層和基礎(chǔ)層,以及兩個主要控制：權(quán)限控制和系統(tǒng)安全控制,如圖1 所示。

圖1 鉆井技術(shù)咨詢服務(wù)平臺總體架構(gòu)設(shè)計Fig. 1 Architecture design of drilling technology consulting service platform

基礎(chǔ)層。 平臺搭建的基礎(chǔ),保障平臺的運行,通過全面基礎(chǔ)設(shè)置的搭建,為整體應(yīng)用平臺的全面建設(shè)提供良好的保障。

支撐層。 整體應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)保障。 根據(jù)面向服務(wù)體系架構(gòu)的設(shè)計思想,通過對平臺業(yè)務(wù)分析,實現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用組件,如工作流、調(diào)度協(xié)議等有效整合,方便相關(guān)功能模塊的快速搭建［3］。

應(yīng)用層。 平臺架構(gòu)的重要組成部分,是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息處理的重要環(huán)節(jié)。 按功能的不同分為鉆井百科、鉆井社區(qū)、智庫問答、事故案例、專家咨詢和鉆井計算六個功能模塊。

展現(xiàn)層。 鉆進技術(shù)咨詢服務(wù)平臺的最終表現(xiàn)形式。 以一組具有相同規(guī)范的網(wǎng)站群面向用戶,涵蓋有主界面、各級網(wǎng)站以及各類專題網(wǎng)站等。

接入層。 實現(xiàn)訪客通過瀏覽器來訪問展現(xiàn)層各功能模塊,獲取信息資源的重要環(huán)節(jié)。 主要的訪客角色為用戶和管理員。

權(quán)限控制：是根據(jù)用戶的級別和需求對用戶的數(shù)據(jù)權(quán)限控制和功能權(quán)限控制［4］。

系統(tǒng)安全控制。 為了避免平臺的數(shù)據(jù)泄露和商業(yè)風(fēng)險,主要包括兩個方面：一是用戶認(rèn)證,即對訪客提供的用戶名和密碼進行校驗；二是用戶權(quán)限,即對用戶的每一步操作進行權(quán)限驗證,保證平臺的合理運行。

通過有效的層級結(jié)構(gòu)劃分,全面的展現(xiàn)平臺應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計思路,便于對各個業(yè)務(wù)修改、重用和部署。 同時,系統(tǒng)功能的模塊化和松耦合為未來業(yè)務(wù)的彈性擴展提供保障。

2 功能模塊設(shè)計

2.1 鉆井百科

“鉆井百科”以詞條為核心,定位于鉆井技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域,同時不斷地向其它石油與天然氣開發(fā)領(lǐng)域擴充,直至延展至石油石化全行業(yè)的百科服務(wù)。

詞條來源方式主要有用戶創(chuàng)作和管理員發(fā)起兩種途徑,用戶可以對詞條內(nèi)容進行修改和舉報,管理員對用戶反饋進行收集和審核,其運營機制如圖2所示。

圖2 “鉆井百科”模塊運營機制Fig. 2 ＂Drilling Encyclopedia＂ module operation mechanism

用戶與管理員的合作可以有效的保證詞條模塊的運行,同時也達到了“大眾編輯”的效果。 “大眾編輯”是公共知識共享平臺的核心部分,加大了用戶對平臺發(fā)展的參與程度,提高詞條內(nèi)容的閱讀性,保證詞條創(chuàng)建的公開化［5］。

2.2 鉆井社區(qū)

“鉆井社區(qū)”是一個包括公布欄、個人知識發(fā)布、個人博客、論壇等各類信息發(fā)布形式在內(nèi)的網(wǎng)上交流空間,其對用戶原創(chuàng)內(nèi)容(UGC-User Generated Content)的產(chǎn)生具有極大的推動作用。 該模塊設(shè)計的主要目的是利用網(wǎng)絡(luò)不限制地域、不限制時間、不限制登陸用戶的特點,實現(xiàn)用戶的實時交流,也實現(xiàn)用戶間數(shù)據(jù)流的追蹤,為平臺收集、分析行業(yè)熱點提供基礎(chǔ)依據(jù)［6］。

鉆井社區(qū)在設(shè)計過程中以用戶為核心,通過跟隨機制,知識交流機制、平衡機制,實現(xiàn)對話題、主頁、意見領(lǐng)袖的建立,極致用戶的個人體驗,實現(xiàn)社區(qū)文化建立,不斷精華用戶社群,保證優(yōu)秀知識展示。

2.3 智庫問答

“智庫問答”模塊旨在實現(xiàn)目前出現(xiàn)過和即將出現(xiàn)的行業(yè)問題解答。 該模塊有意識的打破傳統(tǒng)知識分享活動中對貢獻和接受雙方面對面交流的依賴,發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎、在線互動等新型分享模式,實現(xiàn)石油鉆井行業(yè)普通工人與行業(yè)專家的遠(yuǎn)程交流。 為跨越學(xué)科障礙,推動技術(shù)發(fā)展帶了新的活力［7］。

“智庫問答”模塊智庫資源收集機制信息收集過程如圖3 所示。

圖3 “智庫問答”模塊智庫資源收集機制Fig. 3 ＂ Think Tank Q ＆ A＂ module resource collection mechanism

該模塊的數(shù)據(jù)來源主要分為用戶提問和熱點分析兩類,在自然語料的處理過程中實現(xiàn)對用戶問題的區(qū)別處理,最終將未作答問題發(fā)給普通用戶和行業(yè)專家進行作答,最終優(yōu)秀的答案收集在智庫資源中實現(xiàn)對用戶的問題的解決［8］。

2.4 事故案例

“事故案例”模塊將石油發(fā)展至今在石油勘察、開發(fā)過程中的經(jīng)典案例匯集。 在技術(shù)實踐過程中總結(jié)經(jīng)驗、反思問題,以此推進技術(shù)革新。"事故案例庫"極大應(yīng)用案例量及與案例相關(guān)的其他知識內(nèi)容,方便用戶根據(jù)生產(chǎn)學(xué)習(xí)中遇到的問題進行案例的規(guī)范化編輯,以便后臺審核管理員公布,實現(xiàn)共享。

2.5 專家咨詢

“專家咨詢”模塊旨在超越時間和空間限制,為用戶提供方便、快捷的遠(yuǎn)程咨詢服務(wù)。 該模塊設(shè)計有兩套專家系統(tǒng)：人工專家系統(tǒng)和在線專家系統(tǒng)［9］。

圖4 “在線專家系統(tǒng)”運營機制Fig. 4 ＂Online Expert System＂ operating mechanism

在線專家系統(tǒng),在運營過程中根據(jù)用戶的提問,利用AI 技術(shù)將文本庫和語料庫中的資源進行檢索、整合,最終以“黑板”的方式為用戶顯示相關(guān)問題的推理過程以及最終的處理結(jié)果,"在線專家系統(tǒng)"運營機制如圖4 所示,與人工專家系統(tǒng)相比,在線專家系統(tǒng)是對平臺資源庫深度利用的有力保證,通過語料庫和文本庫的創(chuàng)造性挖掘,構(gòu)建模擬專家,展現(xiàn)了平臺數(shù)據(jù)處理能力的不斷更新,避免重復(fù)問題咨詢的出現(xiàn),提高平臺工作效率。

2.6 鉆井計算

“鉆井計算”主要負(fù)責(zé)鉆井相關(guān)計算模型和鉆井相關(guān)計算過程的收集和整理,該模塊對目前已應(yīng)用的鉆井經(jīng)典模型建立和求解過程進行延伸,即實現(xiàn)對已有模型簡化,又?jǐn)U大網(wǎng)站的模型數(shù)量,為解決鉆井過程中的計算提供必要保障。

3 鉆井技術(shù)咨詢服務(wù)平臺開發(fā)實現(xiàn)

3.1 關(guān)鍵技術(shù)

網(wǎng)頁搭建由結(jié)構(gòu)、表現(xiàn)和行為3 個主要環(huán)節(jié)組成。 在平臺開發(fā)過程中通過HTML 確定網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)；通過CSS 確定網(wǎng)頁表現(xiàn)樣式；通過JQuery 確定網(wǎng)頁行為標(biāo)準(zhǔn)［10］。

HTML(HyperText Markup Language,超文本標(biāo)記語言)是描述網(wǎng)頁內(nèi)容的一些特定符號。 應(yīng)用HTML 完成對平臺首頁、列表頁、詳情頁的內(nèi)容編寫,統(tǒng)一平臺網(wǎng)頁群的整體風(fēng)格,實現(xiàn)快速搭建。

CSS(Cascading Style Sheets,層疊樣式表) 是HTML 的樣式控制語言。 在平臺頁面群搭建過程中,應(yīng)用Dreamweaver 建立樣式文件,對文本的字體、字號、顏色等屬性格式進行設(shè)置,對頁面內(nèi)控件的長寬、位置、背景、邊框等進行格式設(shè)置。 以鏈入式的調(diào)入方式實現(xiàn)樣式文件調(diào)用,借助CSS 實現(xiàn)平臺網(wǎng)頁群的個性展現(xiàn)［11］。

JQuery 是一個快速、簡潔的JavaScript 框架,具有獨特的鏈?zhǔn)秸Z法、短小清晰的多功能接口和高效靈活的CSS 選擇器。 在開發(fā)過程中應(yīng)用少量的代碼選擇HTML 的各種標(biāo)簽,實現(xiàn)用戶與計算機之間的交互。

3.2 編程實現(xiàn)

鉆井技術(shù)咨詢服務(wù)平臺是在WEB2.0 環(huán)境下的一個網(wǎng)頁群,其中包含平臺主界面和其他功能界面。主界面下包含有各功能頁面鏈接及其他功能窗口,滿足用戶對鉆井技術(shù)的查詢,鉆井案例的瀏覽以及其它在本平臺相關(guān)功能的操作,主要界面如圖5、圖6 所示。

圖5 平臺主頁Fig. 5 Platform Home

圖6 鉆井社區(qū)頁面Fig. 6 Drilling Community Website

4 結(jié)束語

鉆井技術(shù)咨詢服務(wù)平臺的五層架構(gòu)設(shè)計,對在web2.0 環(huán)境下開發(fā)設(shè)計純粹行業(yè)性技術(shù)分享平臺具有一定的指導(dǎo)意義和借鑒價值。 平臺的功能模塊涵蓋了目前行業(yè)所需的主要知識及網(wǎng)絡(luò)社區(qū)服務(wù)功能。 為了滿足用戶需求還需對平臺進一步改進和完善：一是數(shù)據(jù)庫處于實驗室水平,尚未達到上限要求；二是訪問方式單一,缺乏其他形式的客戶端。 后期將集中于Android、IOS 版本的開發(fā)和應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進行擴充。