張濤鋒 王娟 蔡亮 鄧紅梅

摘要：低代碼平臺（LCDP）是近些年發(fā)展起來敏捷響應企業(yè)業(yè)務需求迭代發(fā)展和支撐企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一項新技術(shù)。友好的可視化環(huán)境，圖形化拖曳式配置操作界面，開發(fā)工作的自助化、敏捷化、扁平化，滿足了多團隊跨地域協(xié)作和多種開發(fā)形式。越來越多的企業(yè)青睞這種無代碼或低代碼的信息系統(tǒng)開發(fā)，既能夠敏捷響應業(yè)務需求、快速搭建應用系統(tǒng)，又能降低企業(yè)開發(fā)成本和運維成本。通過低代碼平臺設計實現(xiàn)基于領域模型驅(qū)動的井筒工藝數(shù)據(jù)采集平臺，構(gòu)建新一代支持云端部署、PC?端、移動端等多終端自適應屏幕的應用，彈性伸縮資源調(diào)配，提供更穩(wěn)定、高效的企業(yè)級數(shù)據(jù)采集應用平臺，解決數(shù)據(jù)多系統(tǒng)分散采集、效率低下等問題，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供數(shù)據(jù)要素的支持。

關鍵詞：低代碼平臺??領域模型?流程設計?企業(yè)級數(shù)據(jù)?井筒工藝

中圖分類號：TP311.52

Design?and?Implementation?of?the?Wellbore?Process?Data?Acquisition?System?Based?on?the?Low-Code?Development?Platform

ZHANG?Taofeng1*????WANG?Juan2????CAI?Liang2?????DENG?Hongmei3

（1.Kunlun?Digital?Technology?Co.，Ltd.，?Beijing，?100043?China；2.Digital?and?Intelligent?Business?Unit，?PetroChina?Changqing?Oilfield?Company，?Xian，?Shannxi?Province，?710016?China；3.?Exploration?&?Development?Research?Institute，?PetroChina?Changqing?Oilfield?Company，?Xian，?Shannxi?Province，?710016?China）

Abstract：The?low-code?development?platform?（LCDP）?is?a?new?technology?developed?in?recent?years?to?agilely?respond?to?the?iterative?development?of?the?business?needs?of?enterprises?and?support?the?digital?transformation?of?enterprises.?The?friendly?visual?environment，?the?graphical?drag-and-drop?configuration?operation?interface?and?the?self-service，?agility?and?flattening?of?development?work?meet?the?needs?of?multi-team?cross-regional?collaboration?and?a?variety?of?development?forms.?More?and?more?enterprises?favor?the?development?of?this?kind?of?non-code?or?low-code?information?system，?which?can?not?only?agilely?respond?to?business?needs?and?quickly?build?application?systems，?but?also?reduce?the?development?costs?and?operation?and?maintenance?costs?of?enterprises.?Through?the?design?and?implementation?of?the?low-code?platform，?based?on?the?wellbore?process?data?acquisition?platform?driven?by?the?domain?model，?this?paper?builds?a?new?generation?of?application?platform?that?supports?the?deployment?of?cloud?terminals?and?the?application?of?multi-terminal?adaptive?screens?such?as?PC?terminals?and?mobile?terminals，?autoscales?resource?allocation?and?provides?more?stable?and?efficient?enterprise-level?data?collection，?which?solves?the?problems?of?multi-system?scattered?data?collection?and?low?efficiency，?and?provides?data?element?support?for?the?digital?transformation?of?enterprises.

Key?Words：Low-code?development?platform;?Domain?model;?Process?design;?Enterprise-level?data;?Wellbore?process

1?綜述

1.1?建設背景

企業(yè)在發(fā)展過程中逐步顯現(xiàn)出兩方面的問題。一是在發(fā)展過程中建立了多套井筒工藝數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，技術(shù)體系落后、架構(gòu)不一致、兼容難度大、運行效率低等問題逐漸突顯。同時，各系統(tǒng)的分散部署，獨立占用了數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器，導致硬件資源利用效率不足，遇到高并發(fā)時系統(tǒng)會頻繁崩潰，很多新的應用需求無法快速實現(xiàn)，從而導致響應周期過長[1]。二是對于實施商來說，開發(fā)過程的標準不統(tǒng)一，開發(fā)框架多種多樣，無法快速響應客戶需求。沒有邊界的開發(fā)工具，是對客戶需求的理解不準確，而沒有沉淀的通用能力，導致公司經(jīng)營效率無法提高。對于開發(fā)者來說，重復開發(fā)導致工作量巨大，缺少設計的開發(fā)讓功能難以沉淀，無法準確實現(xiàn)業(yè)務方需求，對于業(yè)務的不理解也導致開發(fā)出的功能需經(jīng)過多次修改[2]。企業(yè)迫切需解決以上痛點，采用新技術(shù)滿足后續(xù)的發(fā)展需求，完善功能開發(fā)及保障技術(shù)兼容性，因此需要啟動低代碼平臺的研究與建設。

低代碼平臺提供標準化的項目開發(fā)流程，通過數(shù)據(jù)建模、服務開發(fā)、表單設計、流程配置、報表開發(fā)、界面開發(fā)等一系列工具，真正做到低代碼搭建業(yè)務系統(tǒng)[3]。對于不能滿足定制需求的場景，支持開放服務的開發(fā)，可以更好地解決企業(yè)面臨的此類問題。

1.2?業(yè)務需求

1.1.1?優(yōu)化業(yè)務流程，重建業(yè)務架構(gòu)

統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集平臺建設主要包括平臺框架搭建和數(shù)據(jù)采集業(yè)務場景開發(fā)集成兩部分。業(yè)務上需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集平臺，形成統(tǒng)一的模型標準、統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一共享服務的數(shù)據(jù)治理體系。管理上實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集流程重建，通過任務驅(qū)動、閉環(huán)管理優(yōu)化管理模式，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1.1.2?敏捷迭代，響應新需求

搭建可靈活配置的數(shù)據(jù)采集框架，提供豐富的標準化數(shù)據(jù)采集模板、模型設計器、頁面設計器、流程設計器等組件[4]，業(yè)務人員可通過框架開發(fā)數(shù)據(jù)采集端敏捷迭代，響應業(yè)務需求，提高工作效率，降低運維成本。

2?系統(tǒng)設計

2.1?技術(shù)架構(gòu)

基于平臺（Platform?as?a?Service，PaaS）的技術(shù)架構(gòu)，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)源訪問接口，內(nèi)置標準化采集流程定制適配器，構(gòu)建流程化的采集框架，滿足業(yè)務人員自定義數(shù)據(jù)采集模塊。技術(shù)上采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫（Remote?Dictionary?Server，Redis）、消息中間件等新技術(shù)，提升數(shù)據(jù)處理能力及速度，保障數(shù)據(jù)入湖的效率和用戶體驗。以數(shù)據(jù)湖為數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理中心，驅(qū)動數(shù)據(jù)采集、管理、服務[5]。通過數(shù)據(jù)抽取工具整合現(xiàn)有的分散管理的數(shù)據(jù)資源，補充錄入缺失的數(shù)據(jù)資源并直接入湖（如圖1所示）。

2.2?模型設計

平臺引入領域模型設計理念，通過對業(yè)務對象分析，對業(yè)務中涉及的實體及其相互之間的關系進行描述，構(gòu)建適合井筒工藝數(shù)據(jù)管理的數(shù)據(jù)模型。領域模型設計包括領域模型基礎信息管理、領域模型字段設計、領域模型高級設置、數(shù)據(jù)類型選擇等流程。領域模型對象編輯可以將其他領域模型作為一個類型嵌入新建的領域模型，實現(xiàn)常用字段的復用，有效節(jié)約設計時間。模型定義、修訂、優(yōu)化完善可通過平臺操作，且簡單便捷。

2.3?部署架構(gòu)設計

系統(tǒng)基于?PaaS?進行部署，配置具備資源彈性伸縮而滿足高峰流量的性能調(diào)配[6]。在隔離區(qū)（Demilitarized?Zone，DMZ）進行鏡像部署，進一步提高數(shù)據(jù)錄入的及時性和便捷性，同時通過加密技術(shù)，保障數(shù)據(jù)安全（如圖2所示）。

2.4?流程設計

平臺流程設計采用業(yè)務流程管理（Business?Process?Management，BPM）模型，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集任務，制定靈活的下發(fā)、執(zhí)行、檢查、審批等管理節(jié)點，實現(xiàn)各業(yè)務階段的事務自動化流轉(zhuǎn)，同時各業(yè)務階段之間形成自動化銜接，構(gòu)建全閉環(huán)管理，保障數(shù)據(jù)采集過程中的標準化、流程化，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量（如圖3所示）。通過圖形化拖拽的方式實現(xiàn)工作流的可視化設計和配置，快速實現(xiàn)流程開發(fā)和部署。支持通用流程條件，多節(jié)點、多流向支持各種復雜流程。流程審批和系統(tǒng)管理無縫集成，實現(xiàn)人員、崗位、角色授權(quán)綁定。

2.5?功能設計

基于低代碼平臺搭建了井筒工藝數(shù)據(jù)采集業(yè)務場景，確定井筒生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集包括4類用戶、5大模塊和12類業(yè)務。4類用戶包括數(shù)據(jù)管理人員、作業(yè)區(qū)施工井管理人員、數(shù)據(jù)采集人員和數(shù)據(jù)審核人員?，5大模塊包括采集監(jiān)督、任務創(chuàng)建、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)審核和完井統(tǒng)計，12類業(yè)務包括維護作業(yè)、井筒大修、增產(chǎn)措施等（如圖4所示）?。

2.6?數(shù)據(jù)質(zhì)控設計

數(shù)據(jù)質(zhì)量基于元數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)質(zhì)量把控，實現(xiàn)非空、唯一、單調(diào)、枚舉、閾值、正則表達式、及時性、完整性等方式的數(shù)據(jù)驗證，同時基于數(shù)據(jù)模型設計進行數(shù)據(jù)之間的邏輯一致性進行判斷。質(zhì)控模塊采用松耦合設計，實現(xiàn)驗證規(guī)則、數(shù)據(jù)質(zhì)控項、質(zhì)控方案、質(zhì)控報告的模塊化管理，用戶可根據(jù)實際需要針對不同的數(shù)據(jù)采集單元定制數(shù)據(jù)質(zhì)控報告。平臺提供三級審查和四級質(zhì)控的統(tǒng)一數(shù)據(jù)質(zhì)量管控流程，保障采集數(shù)據(jù)的齊全準。其中三級審查包括施工方自查自檢、業(yè)務管理方一級審查和信息部門二級審查，四級質(zhì)控包括錄入時質(zhì)控、可視化質(zhì)控、大數(shù)據(jù)分析質(zhì)控和人工業(yè)務質(zhì)控。

2.7?權(quán)限設計

平臺接入集團統(tǒng)一身份認證系統(tǒng)，業(yè)務應用基于?OAuth2?認證協(xié)議接入用戶中心。?擴展角色模型（Role-Based?Access?Control，RBAC），實現(xiàn)對用戶、角色、組織機構(gòu)、崗位的授權(quán)管理。權(quán)限設計讓管理更靈活，提供任務待辦、托管代辦、任務駁回等功能，滿足了復雜業(yè)務的要求。

2.8?高可用設計

平臺提供高可用性，采用兩級高可用保障，一是利用云平臺底層的容器集群管理系統(tǒng)（Kubernetes，K8S）提供容器的多實例及彈性伸縮的的功能，即便一個容器掛掉依然能夠運行[7]。如果訪問量突然增多，擴展實例支撐訪問（訪問量下去之后可以銷毀實例）；如果擴展實例超出資源限制，則可使用有序結(jié)合（Spring?Cloud）網(wǎng)關進行限流、熔斷等操作，保障核心用戶的正常訪問。二是通過PaaS的資源彈性擴展實施的調(diào)度資源，設置配額上線，在不影響整個集群穩(wěn)定運行的基礎上，按需進行資源配置，極大限度保證平臺的穩(wěn)定運行（如圖5所示）。

3?結(jié)語

通過低代碼平臺構(gòu)建井筒工藝數(shù)據(jù)采集業(yè)務場景的搭建，在解決了企業(yè)數(shù)據(jù)采集難、質(zhì)量低的基礎上，得到了以下經(jīng)驗。

（1）搭建應用開發(fā)平臺、構(gòu)建共享開發(fā)能力、滿足多種開發(fā)模式，實現(xiàn)軟件低代碼開發(fā)。提供統(tǒng)一的基礎應用環(huán)境、開發(fā)框架、組件與工具、線上線下的快速開發(fā)能力，支持跨終端的自適配開發(fā)、云化部署。全部采用?B/S?模型開發(fā)，提升用戶體驗。同時，建立數(shù)據(jù)庫資源池，對外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲管理服務、統(tǒng)一的運維服務。由分散管理轉(zhuǎn)向全面集約式管理，節(jié)約服務器配置?70%?以上，提升應用?App開發(fā)30%?的效率，提升數(shù)據(jù)提交時間70%。最終，項目交付時間由2個月減少到7天。

（2）革新管理流程，通過低代碼平臺重構(gòu)管控模式，實現(xiàn)了線下工作搬到線上、分散管理轉(zhuǎn)向流程化管控、數(shù)據(jù)資源向數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理轉(zhuǎn)變、分散建設向集成集約方式發(fā)展、分散投資向一次投資長效運營發(fā)展。

參考文獻

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[5]?辛海燕，申端明.?基于低代碼平臺的技術(shù)分析[J].?信息系統(tǒng)工程，2022（11）：127-130.

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