王鑫章，蕭 陽，鄧 欣，楊 波，崔澤昊

(中海油能源發(fā)展股份有限公司采油服務(wù)分公司 天津 300457)

FPSO111 服役期間進(jìn)行了多次智能化更新，即對中控系統(tǒng)進(jìn)行提升，并添加了單點(diǎn)監(jiān)測系統(tǒng)、變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)、電站監(jiān)測系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)等。上述各工控系統(tǒng)、信息系統(tǒng)均采取分批分次、獨(dú)立開發(fā)的模式，各個(gè)系統(tǒng)之間形成了“煙囪式”的分布，所有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理及調(diào)度，數(shù)據(jù)利用率低、丟失嚴(yán)重，無法為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供有效支撐。同時(shí)在FPSO 管理方面，缺少一個(gè)統(tǒng)一平臺用于完成FPSO 日常管理、生產(chǎn)控制、應(yīng)急指揮和宣傳展示等。針對以上這些情況，開發(fā)出本FPSO 智能管理平臺系統(tǒng)，旨在把各現(xiàn)用監(jiān)測系統(tǒng)接入，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理調(diào)用、應(yīng)用快速開發(fā)部署、三維可視化交互等功能，同時(shí)FPSO 智能管理平臺與陸地FPSO 智控中心、海油發(fā)展大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行對接，以此來實(shí)現(xiàn)海陸智能化協(xié)同管理。

1 FPSO智能管理平臺總體設(shè)計(jì)

1.1 FPSO智能管理平臺構(gòu)成

FPSO 智能管理平臺建設(shè)核心內(nèi)容主要為：①完成在用數(shù)字化系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合；②設(shè)計(jì)開發(fā)FPSO 智能管理系統(tǒng)；③設(shè)計(jì)開發(fā)FPSO 智能后臺管理系統(tǒng)；④設(shè)計(jì)開發(fā)三維展示平臺；⑤完成海陸功能對接服務(wù)。

1.2 FPSO智能管理平臺技術(shù)框架

本體系研發(fā)所使用的核心技術(shù)均是基于J2EE，在確保核心技術(shù)成熟穩(wěn)定的前提下也能夠保證一定的技術(shù)前瞻性[1]。所使用的B/S 結(jié)構(gòu)能夠集中部署、分布式地應(yīng)用該體系，以便后期體系的更新維護(hù)；采用了MVC 信息系統(tǒng)開發(fā)模型，并嚴(yán)格按照SOA 體系架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件功能，在不影響目前信息系統(tǒng)功能正常使用的前提下能夠迅速拓展業(yè)務(wù)軟件功能，并針對信息系統(tǒng)實(shí)際業(yè)務(wù)量進(jìn)行了軟件功能拓展，在實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)正常工作需求時(shí)做到了成本最低[2]。信息系統(tǒng)分布式部署，各信息系統(tǒng)功能隔離操作，以保障系統(tǒng)整體工作的安全穩(wěn)定。

1.2.1 Web 端技術(shù)棧

前端通過ElementUI/ECharts/DataV/Vue 實(shí)現(xiàn)，前端和Controller 的交互數(shù)據(jù)則基于Json 格式。

使用開源框架ElementUI 統(tǒng)一頁面風(fēng)格，規(guī)范頁面結(jié)構(gòu)及保證組件規(guī)范化，使用SCSS 預(yù)編譯CSS保證代碼的規(guī)范化、簡潔化；配置Flexible 并結(jié)合Flex 布局實(shí)現(xiàn)頁面的響應(yīng)式布局，以兼容不同PC 分辨率；使用開源ECharts 數(shù)據(jù)可視化展示插件，以滿足不同統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)展示所需的圖表；采用基于Vue 的大屏數(shù)據(jù)展示框架DataV，支持多屏協(xié)作及大屏拼接，支持8K 以及更高的分辨率。

在Coframe 框架基礎(chǔ)上搭配目前廣泛使用的用戶界面漸進(jìn)式框架Vue(圖1)，同時(shí)結(jié)合UI 框架ElementUI 作為基礎(chǔ)架構(gòu)。

圖1 WEB端技術(shù)棧Fig.1 WEB technology stack

基于MVVM 框架Vue 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)渲染和雙向數(shù)據(jù)綁定，借助Vue 狀態(tài)管理完成項(xiàng)目的數(shù)據(jù)本地存儲和共享，提取公共方法在Actions 中集中管理，便于后期維護(hù)和擴(kuò)展。對項(xiàng)目做具體組件拆分，公共模塊、通用功能、相對獨(dú)立的功能點(diǎn)都進(jìn)行組件化封裝，借助Mixin 混入方式調(diào)用，方便組件維護(hù)及功能擴(kuò)展。邏輯層采用ES6 編程方式，依托異步處理方法保證邏輯的合理性、順暢性，同時(shí)使用Babel 對ES6 進(jìn)行編譯，以兼容多數(shù)瀏覽器。

1.2.2 業(yè)務(wù)端技術(shù)棧

根據(jù)中海油大數(shù)據(jù)發(fā)展平臺提供的微服務(wù)底層Srping Cloud 做分布式架構(gòu)二次開發(fā)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫采用開源、支持多操作系統(tǒng)、多線程的同時(shí)便于管理的MySql 存儲，實(shí)時(shí)庫采用紫金橋?qū)崟r(shí)庫產(chǎn)品RealHistorian，提供大容量、可靠性和安全性等保障機(jī)制(圖2)。

圖2 業(yè)務(wù)端技術(shù)棧Fig.2 Business side technology stack

①服務(wù)端基于 Springboot、SpringMVC、JPA、SpringData 等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建，針對較復(fù)雜的系統(tǒng)則采用Spring Cloud 對服務(wù)進(jìn)行拆分[3]。

②共4 層分隔：Controller(Facade)/Service/Dao/Entity，其中Facade 主要用于生成Json，以實(shí)現(xiàn)和前端的數(shù)據(jù)交換。

③命名：根據(jù)各個(gè)功能模塊確定各層名稱，并保證各層一致。

2 FPSO智能管理平臺功能

2.1 在用數(shù)字化系統(tǒng)整合

為了便于FPSO 智能化管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和展示，需要對現(xiàn)在役各監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，并確定數(shù)據(jù)展示范圍和存儲范圍及相關(guān)點(diǎn)位信息，將在役各監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和處理結(jié)果數(shù)據(jù)保存到對應(yīng)的實(shí)時(shí)庫、關(guān)系庫中，打破數(shù)據(jù)壁壘實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合。

2.2 FPSO智能管理系統(tǒng)

FPSO 智能管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容主要包括微服務(wù)架構(gòu)搭建、FPSO 智能管理系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫搭建、信息安全模塊開發(fā)，系統(tǒng)基于信科提供的微服務(wù)架構(gòu)，開發(fā)公共管理模塊應(yīng)用和信息安全模塊。系統(tǒng)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的方式，將接入子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)分別存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫及關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(圖3)。系統(tǒng)可視化主要是對在役系統(tǒng)頁面進(jìn)行重構(gòu)和連接，使系統(tǒng)風(fēng)格一致、界面簡潔易懂。

圖3 智能管理系統(tǒng)功能架構(gòu)Fig.3 Functional architecture of intelligent management system

2.2.1 微服務(wù)框架建設(shè)

基于信科提供微業(yè)務(wù)框架，采用微業(yè)務(wù)組件開發(fā)模型把一個(gè)功能分割為多個(gè)業(yè)務(wù)，服務(wù)間彼此協(xié)同、互相配合。各種業(yè)務(wù)均在獨(dú)立進(jìn)程中工作，各個(gè)業(yè)務(wù)間使用輕量級溝通機(jī)制相互交流，各業(yè)務(wù)均圍繞著具體的業(yè)務(wù)獨(dú)立搭建，同時(shí)也能夠自主地部署。

搭建微服務(wù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)FPSO 智能管理平臺服務(wù)功能模塊化拆分和服務(wù)與服務(wù)的高度獨(dú)立，為后續(xù)服務(wù)接口快速發(fā)布部署提供基礎(chǔ)。

2.2.2 FPSO 智能管理系統(tǒng)功能模塊

FPSO 智能管理系統(tǒng)主要包含主頁、變壓器監(jiān)測應(yīng)用、智能巡檢系統(tǒng)、液壓閥門監(jiān)測應(yīng)用、能源監(jiān)測應(yīng)用、人員動(dòng)態(tài)管理應(yīng)用、單點(diǎn)監(jiān)測應(yīng)用、電站監(jiān)測應(yīng)用、報(bào)表管理系統(tǒng)等部分。

用戶主要分為海上監(jiān)督類角色、海上工程師類角色，陸地總經(jīng)理類角色、陸地部門主管類角色。為方便海陸管理，海上監(jiān)督類角色權(quán)限等同于陸地部門總經(jīng)理類角色，海上工程師類角色等同于陸地部門主管類角色。各類角色看到的主頁有所變化，主頁內(nèi)容主要為通知公告、設(shè)備樹一覽、報(bào)警記錄統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)、審批記錄、人員倒班一覽、船體三維可視化、單點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡、動(dòng)態(tài)模塊。

根據(jù)工程師類角色所具備的不同子系統(tǒng)的權(quán)限，可動(dòng)態(tài)在主頁展示不同子系統(tǒng)的核心模塊，點(diǎn)擊此核心模塊可下鉆到對應(yīng)的子系統(tǒng)的功能界面。如FPSO的貨油艙，由于需要檢測艙口的液位，故應(yīng)檢測艙口的油溫、氣體壓強(qiáng)、原油密度等參數(shù)，如果某些參數(shù)超出預(yù)警值[4]，則產(chǎn)生報(bào)警信息，系統(tǒng)設(shè)有液壓閥門監(jiān)測應(yīng)用，選擇要查詢的設(shè)備和時(shí)間段，展示選中的設(shè)備和選中的時(shí)間段內(nèi)報(bào)警記錄列表，涵蓋報(bào)警設(shè)備位號、設(shè)備中文描述、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類型、故障點(diǎn)判斷、檢修建議、報(bào)警記錄等報(bào)警基本信息。

2.2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫搭建

綜合分析在用數(shù)字化系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將各個(gè)在用監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入FPSO 智能管理平臺數(shù)據(jù)庫中。在FPSO 智能管理平臺數(shù)據(jù)庫中將搭建關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，以其支持各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用依照權(quán)限通過數(shù)據(jù)接口將各自數(shù)據(jù)存入現(xiàn)場數(shù)據(jù)池，并支持各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用依照權(quán)限通過數(shù)據(jù)接口在現(xiàn)場數(shù)據(jù)池中獲取各自所需要的數(shù)據(jù)。

由于電站監(jiān)測子系統(tǒng)、單點(diǎn)監(jiān)測子系統(tǒng)、變壓器監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓閥門管理子系統(tǒng)、能源管理子系統(tǒng)、智能巡檢子系統(tǒng)、中控系統(tǒng)產(chǎn)生點(diǎn)位監(jiān)測數(shù)據(jù)，故需要建設(shè)實(shí)時(shí)庫對各點(diǎn)位監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行接收存儲。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫支撐協(xié)議內(nèi)容包括支撐國際標(biāo)準(zhǔn)DDE 協(xié)定的國際標(biāo)準(zhǔn)DDE 通信方法、支撐國際標(biāo)準(zhǔn)MODBUS 協(xié)定的國際標(biāo)準(zhǔn)MODBUS 通信方法、支撐OPC 協(xié)定的國際標(biāo)準(zhǔn)OPC 方法、透過ODBC 協(xié)定的國際標(biāo)準(zhǔn)ODBC 通信方法、透過API 開發(fā)的專用通信方法和透過開發(fā)設(shè)備的專用協(xié)議驅(qū)動(dòng)方法等。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫搭建及部署方案簡述如下。

2.2.3.1 根據(jù)子系統(tǒng)現(xiàn)狀開發(fā)數(shù)據(jù)對接協(xié)議規(guī)則

①變壓器監(jiān)測子系統(tǒng)：變壓器開放讀庫權(quán)限，紫金橋直接抽取變壓器監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)系庫中的數(shù)據(jù)，提取點(diǎn)位信息。

②能源管理子系統(tǒng)：能源通過開發(fā)modbus 協(xié)議將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給紫金橋?qū)崟r(shí)庫。

③液壓閥門監(jiān)測子系統(tǒng)：中控系統(tǒng)通過OPC 協(xié)議傳輸給紫金橋?qū)崟r(shí)庫，紫金橋?qū)崟r(shí)庫通過OPC 協(xié)議傳輸給TOM 實(shí)時(shí)庫，子系統(tǒng)調(diào)用TOM 實(shí)時(shí)庫對數(shù)據(jù)處理后再入TOM 實(shí)時(shí)庫，TOM 實(shí)時(shí)庫將處理的數(shù)據(jù)推送給紫金橋?qū)崟r(shí)庫。

④電站監(jiān)測子系統(tǒng)：電站通過104 規(guī)約將點(diǎn)位數(shù)據(jù)對接到紫金橋?qū)崟r(shí)庫。

⑤中控系統(tǒng)：中控系統(tǒng)以O(shè)PC 協(xié)議對接點(diǎn)位信息數(shù)據(jù)到實(shí)時(shí)庫中。

⑥單點(diǎn)監(jiān)測子系統(tǒng)：單點(diǎn)新增的數(shù)據(jù)通過程序或數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器推送數(shù)據(jù)到單點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，紫金橋通過開發(fā)工具去單點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫抽取數(shù)據(jù)。

⑦智能巡檢子系統(tǒng)：智能巡檢開放數(shù)據(jù)庫讀權(quán)限，用ETL 工具抽取數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)平臺。

⑧人員動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)：人員管理系統(tǒng)開放數(shù)據(jù)庫讀取權(quán)限，通過ETL 抽取工具將數(shù)據(jù)抽取到數(shù)據(jù)平臺。⑨報(bào)表管理系統(tǒng)：配置主從復(fù)制形式，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步更新到數(shù)據(jù)平臺。

2.2.3.2 數(shù)據(jù)交互

實(shí)時(shí)庫存儲在役監(jiān)測子系統(tǒng)所有點(diǎn)位信息；實(shí)時(shí)庫對外采用標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，如HTTP、TCP/IP 等，傳輸XML 數(shù)據(jù)(SOAP 方式)格式的Web Service 接口，可通過點(diǎn)位名稱查詢點(diǎn)位內(nèi)所有信息。

變壓器監(jiān)測子系統(tǒng)、電站監(jiān)測子系統(tǒng)、能源管理子系統(tǒng)、單點(diǎn)監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓閥門監(jiān)測子系統(tǒng)，使用約定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?shí)時(shí)庫中，或通過抽取工具將關(guān)系庫抽取到實(shí)時(shí)庫中。實(shí)時(shí)庫通過文件備份形式備份到備份服務(wù)器內(nèi)。海上實(shí)時(shí)庫和陸地實(shí)時(shí)庫之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)單向同步，支持無損壓縮和斷點(diǎn)續(xù)傳能力。

由于智能巡檢管理子系統(tǒng)、報(bào)表管理工作子系統(tǒng)、人事信息管理子系統(tǒng)等產(chǎn)生業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)，故需要建設(shè)關(guān)系庫對業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將各個(gè)在役子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入現(xiàn)場數(shù)據(jù)池中。關(guān)系數(shù)據(jù)庫采用MySQL 企業(yè)數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)，MySQL 是一款開放式源代碼的關(guān)系式企業(yè)數(shù)據(jù)庫管理操作系統(tǒng)(RDBMS)，通過最常見的企業(yè)數(shù)據(jù)庫信息管理編程語言——構(gòu)造化數(shù)據(jù)庫查詢語句(SQL)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)數(shù)據(jù)庫管理操作系統(tǒng)。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫使用主從復(fù)制同步備份機(jī)制，從庫中得到二個(gè)線程、一個(gè)I/O 線程和一個(gè)SQL 線程；I/O線程去請求主庫的binlog，并把獲得的binlog 日志打入relay log(中繼日志)文檔中；主庫會產(chǎn)生一條log dump 線程，用來給從庫i/o 線程傳送b inlog；SQL 線程會讀取relay log 文檔中的日志內(nèi)容，并分解為具體操作，來實(shí)現(xiàn)主從的操作結(jié)果一致，與最終數(shù)據(jù)保持一致(圖4)。

圖4 主從復(fù)制機(jī)制Fig.4 Master/slave replication mechanism

2.2.4 信息安全模塊開發(fā)

在數(shù)據(jù)傳送、保存和調(diào)取使用過程中要確保所有數(shù)據(jù)不會發(fā)生被篡改、破壞、泄漏等情況，假如出現(xiàn)這些情況也能及時(shí)、迅速地發(fā)現(xiàn)并有效應(yīng)對，以保證通信數(shù)據(jù)完整性。

穩(wěn)定性高的開發(fā)平臺、相應(yīng)的保密安全措施、嚴(yán)密的授權(quán)管理制度和使用公司域限制，使得非法用戶永遠(yuǎn)無法進(jìn)入本系統(tǒng)，但同時(shí)合法應(yīng)用也可以完成在其授權(quán)或許可區(qū)域內(nèi)的正常運(yùn)行，主要在訪問安全和數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì)方面。

2.3 FPSO后臺管理系統(tǒng)

為降低管理功能的重復(fù)開發(fā)，并增加對系統(tǒng)資源的有效共享，從部署在海上各子系統(tǒng)權(quán)限管理部分中提取出來形成一個(gè)公共管理模塊，以組成后臺管理。公共管理模塊建設(shè)指將各子系統(tǒng)均有涉及的用戶管理、權(quán)限管理、文件管理、日志管理、系統(tǒng)參數(shù)管理和異常告警功能模塊進(jìn)行模塊化拆分和獨(dú)立開發(fā)調(diào)用(圖5)。

圖5 后臺管理系統(tǒng)功能架構(gòu)Fig.5 Functional architecture of background management system

功能獨(dú)立性是通過設(shè)計(jì)獨(dú)立功能又與其他功能之間不會產(chǎn)生過多聯(lián)系的功能模塊來達(dá)到的。每個(gè)功能模塊都只包含該軟件要求的一種具體子功能，功能模塊的界面更加簡潔、容易編制，而單獨(dú)的職能模塊也更加方便于測試與維修。

2.4 FPSO智控中心大屏可視化

對現(xiàn)役子系統(tǒng)核心監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示、分析，建設(shè)智控中心大屏展示系統(tǒng)，適配智控中心大屏。由于大屏展示屏幕的特殊化，平臺采用以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)對大屏可視化展現(xiàn)：

①基于HTML5+CSS3+ES6 完成大屏系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)；

②利用px2rem 實(shí)現(xiàn)頁面的響應(yīng)式，以適配不同分辨率；

③以漸進(jìn)式框架Vue 作為數(shù)據(jù)渲染基礎(chǔ)；

④使用大屏組件dataV+echarts 實(shí)現(xiàn)各類圖表、列表、動(dòng)態(tài)炫酷效果的大屏展示界面；

⑤利用websocket 技術(shù)實(shí)現(xiàn)大屏數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，支持局部更新。

2.5 海陸功能部署及數(shù)據(jù)對接服務(wù)

海上部署一套FPSO 智能管理系統(tǒng)，包括公共管理模塊部署、原各監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)可視化部署。陸地也部署一套FPSO 智能管理系統(tǒng)，包括陸地公共管理模塊部署、陸地原各監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)可視化部署、智控中心大屏部署等。

海陸各部署FPSO 智能管理系統(tǒng)，需要對數(shù)據(jù)采取壓縮、加密、斷點(diǎn)續(xù)傳等方式，從而保障海陸數(shù)據(jù)有效傳輸。為防止出現(xiàn)因操作失誤和系統(tǒng)故障而造成數(shù)據(jù)損失，海上邊緣的計(jì)算平臺設(shè)有一臺主機(jī)服務(wù)器和一臺熱備服務(wù)器，陸地智控中心配置一臺主服務(wù)器；海上與陸地之間的服務(wù)器應(yīng)用實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問，數(shù)據(jù)異時(shí)同步，并且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)災(zāi)備[5]。

3 FPSO智能管理平臺主要優(yōu)勢

3.1 結(jié)構(gòu)性強(qiáng)

操作系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)上采取了分層架構(gòu)，由5 層架構(gòu)和多個(gè)可視化平臺構(gòu)成，層次分明。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的調(diào)度平臺實(shí)現(xiàn)集中控制，整套系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)簡潔清晰，與業(yè)務(wù)邏輯和功能模塊一一對應(yīng)(圖6)。

圖6 系統(tǒng)架構(gòu)Fig.6 System architecture

3.2 擴(kuò)展性好

系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)上充分考慮了用戶及未來社會對行業(yè)發(fā)展趨勢的最新要求，并針對系統(tǒng)各種功能實(shí)行了模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊均按照同一套規(guī)范進(jìn)行開發(fā)，以方便系統(tǒng)統(tǒng)一管理與調(diào)整，系統(tǒng)也具有較完善的可擴(kuò)展性。

3.3 實(shí)用性強(qiáng)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用了目前國際上比較領(lǐng)先而且開放性良好的軟件技術(shù)，并采取了模塊化的組織方法，從而使得整個(gè)系統(tǒng)擁有完善的可擴(kuò)展性，在不同模塊之間利用精心設(shè)計(jì)的連接方式實(shí)現(xiàn)通信，并充分考慮到未來服務(wù)范圍拓展的需求而保留了大量接口。

整個(gè)控制系統(tǒng)采用B/S 結(jié)構(gòu)，操作頁面簡單明了，使用網(wǎng)頁瀏覽器便可以完成數(shù)據(jù)顯示、各種查詢操作。另外，結(jié)果顯示通過表或圖的表現(xiàn)形式，讓使用者一目了然。由于這個(gè)模型通過統(tǒng)一的客戶端服務(wù)器把系統(tǒng)功能的核心聚集在客戶端服務(wù)器上，簡化了操作系統(tǒng)研發(fā)、日常應(yīng)用和后期維修及其成本。

3.4 安全性高

從目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的實(shí)際狀況和發(fā)展情況來看，在安全保密方面，按照中海油總公司的管理標(biāo)準(zhǔn)和安全測試規(guī)范，采取服務(wù)器的安全配置審核、病毒掃描、帳號密碼保護(hù)策略(如密碼復(fù)雜性策略和賬戶鎖定策略)、系統(tǒng)登錄和運(yùn)行日志審核、系統(tǒng)漏洞掃描和檢查等多種技術(shù)手段，避免了系統(tǒng)數(shù)據(jù)被盜取和纂改[6]。

除針對以上病毒、黑客侵入等常見危險(xiǎn)外，信息系統(tǒng)的安全要求還反映在應(yīng)用中對數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限上，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將重點(diǎn)在按照對應(yīng)的工作需要給不同類別和層級使用、對不同數(shù)據(jù)分配適當(dāng)?shù)脑L問權(quán)限，并設(shè)計(jì)“基于角色的層級化權(quán)限控制”，限制力度必須能夠滿足頁面層級和控件等級。

4 FPSO智能管理平臺開發(fā)意義

FPSO 智能管理平臺將在役監(jiān)測系統(tǒng)接入，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理調(diào)用、應(yīng)用快速開發(fā)部署、三維可視化交互等功能，同時(shí)FPSO 智能管理平臺與陸地FPSO 智控中心、海油發(fā)展大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行對接，實(shí)現(xiàn)了海陸智能化協(xié)同管理、操作運(yùn)營的數(shù)據(jù)治理、應(yīng)用敏捷開發(fā)、結(jié)果靈活呈現(xiàn)等功能，且能夠支撐多條FPSO 同時(shí)運(yùn)營。

通過搭建FPSO 智能管理平臺，建設(shè)一套海上實(shí)時(shí)庫與一套海上關(guān)系庫，對海上直接產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，同時(shí)與陸地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)海上數(shù)據(jù)整合。建設(shè)一套海上公共管理模塊，涵蓋公共管理模塊界面可視化、權(quán)限控制管理、數(shù)據(jù)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)等，為將來新應(yīng)用接入提供標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)時(shí)可進(jìn)行可視化配置，降低了系統(tǒng)運(yùn)維難度，并提高了管理員管理效率。

5 結(jié) 論

FPSO 作為全球海洋油氣發(fā)展中十分關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)備眾多、工藝復(fù)雜，為國家能源建設(shè)發(fā)揮著重要的作用。本文通過開發(fā)FPSO 智能管理平臺，針對性地解決了FPSO 現(xiàn)場數(shù)據(jù)無法互通的問題，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理調(diào)用，并在數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)上整合了數(shù)字化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用快速開發(fā)部署。同時(shí)，F(xiàn)PSO 智能管理平臺與陸地FPSO 智控中心、海油發(fā)展大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行對接，實(shí)現(xiàn)了海陸智能化協(xié)同管理。

在FPSO 智能管理平臺的設(shè)計(jì)和開發(fā)中充分利用了云計(jì)算、微服務(wù)、時(shí)序數(shù)據(jù)庫等最新的信息技術(shù)及成果，在一定程度上有利于FPSO 設(shè)施資產(chǎn)和數(shù)據(jù)資產(chǎn)的管理，提升了海洋油氣生產(chǎn)的監(jiān)控和管理水平，對深入研究FPSO 系統(tǒng)具有必要的促進(jìn)作用。

FPSO 智能管理平臺的開發(fā)和應(yīng)用對現(xiàn)場生產(chǎn)提效、生產(chǎn)運(yùn)營優(yōu)化、HSE 管理精細(xì)化等眾多方面的研究均建立了平臺基礎(chǔ)，是FPSO 系統(tǒng)創(chuàng)新方面的有益嘗試。■