| 标题 | 钻井生产现场移动数据交互系统的设计与实现 |
| 范文 | 刘胜娃等 摘 要： 长庆油田公司覆盖的区域十分辽阔，很多井队的信息化程度不高，单纯依靠卫星网络传递井队信息尤其是突发状况，会受到场地、带宽和天气的影响，使用条件受到一定程度的限制。短信传递信息是网络通信的重要补充手段。通过系统设计实现了基层井队和管理人员短信数据的收集和智能处理，为企业进一步建设知识工程，积累专业知识奠定了坚实的基础。 关键词： 移动数据； 数据溯源； 信息查询； 钻井 中图分类号： TN91?34； TP309 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）17?0038?03 Design and implementation of mobile data interactive system for well drilling production field LIU Shengwa1， LI Wei1， WANG Min2， GAO Xiang3 （1. CNPC Chuanqing Drilling Engineering Company， Xian 710018， China； 2. School of Information and Navigation， Air Force Engineering University， Xian 710077， China； 3. Northwestern Polytechnical University， Xian 710129， China） Abstract： Changqing Oilfield Company covers a wide area. Many drilling crews are still in the level of low informationization， depending on satellite network to transfer information of drilling crews especially in emergency situation， the information trasmission is influenced by the site， bandwidth and weather. The service condition of satellite is limited to a certain extent. SMS is an important supplementary means of network communication. The design and implementation of mobile data interaction system for well drilling is introduced， which can help the managers realize SMS data collection and intelligent processing. It establishes the powerful foundation for enterprises to construct knowledge engineering and accumulate speciality knowledge. Keywords： mobile data； data traceability； information query； well drilling 0 引 言 长庆油田公司覆盖的区域十分广阔，很多钻井队由于地处偏远，信息化建设水平较低，无法保证所有井队用户都能顺利接入互联网，并及时上报钻井队的工作情况，而且钻井工人长期工作在条件艰苦的一线，很难安排时间进行信息系统的操作培训。常用的手段是钻井队长或信息员通过短信的方式向主管领导汇报井队工作、遇到的困难或突发状况，领导再通过短信或电话方式对井队遇到的问题进行具体批示。这种方法只需要钻井队所处地区有手机信号就可以实现及时汇报，实用性较强，但是面临的一个主要问题是短信内容属于非结构化数据，短信内容发送后就只能保存在发送者和接收者的手机中，不利于信息共享，也不利于日后的检索和查证。 当前信息化发展进入大数据时代，大量的企业知识和成功案例就蕴含在这些井队用户的汇报和领导批示的交流短信中，因此很有必要将这些短信内容收集起来，整理入库，实现规范化管理，便于信息共享、信息检索、数据溯源，更进一步可以进行数据深度挖掘，总结和发现数据中蕴含的知识，固化已有的工作经验，为以后的工作提供参考和指导，从而真正形成有效的企业数据资产。 针对这种现状，设计并实现了《钻井生产现场移动数据交互平台》，目的是仅通过手机发送短信和彩信操作就能把现场的工况信息或突发事件的信息及时准确，图文并茂地发送给相关领导，从而防患于未然，避免不必要的损失。 1 系统需求 井队需要将作业过程中遇到的问题提交给相关负责人，同时还需要将问题自动收录到问题资料数据库中，并对问题进行分类整理，系统通过访问角色的不同，对问题的访问设置权限管理，不同角色的用户可以浏览自己权限内的问题。 信息的来源是井队信息员或队长的手机短信，发送到指定的手机号码上，短信接收手机SIM卡插在短信接收设备上，短信接收设备通过USB口连接到服务器上，服务器上运行短信监控系统，一旦短信接收设备接到短信，运行的监控服务就会将短信信息转入到信息预处理数据库中。 信息预处理系统将数据从信息预处理数据库中取出，根据系统管理人员提供的领域内关键词建立分类系统将信息进行分类，并将处理的信息生成结构化信息导入标准信息数据库中，同时以系统消息的方式通知相关人员去查看信息。对于无法处理或其他信息将转入到人工分析库，待信息管理人员对信息进行审核分类。 本平台建有短信入库白名单策略，对白名单的手机号进行免检入库，对白名单以外的手机号码发送的短信一律送待审信息库，由人工审核处理。平台还建立黑名单策略，对于恶意手机号码进行排他处理，一律过滤到垃圾信息库中。 对于已经进入标准数据库中的信息，将采取静态化处理，将信息发布成两种静态信息页面，不管使用电脑还是手机都能快速访问。同时提供向智能移动终端推送最新消息的功能。 信息搜索系统是为了满足用户根据自身搜索需求，根据关键词对信息进行快速索引，结合前端创建的分类系统，实现快速准确的匹配，并将检索信息返回结果。 2 系统设计与实现 系统流程如图1所示。根据用户需求，系统主要包括：短信接收模块、短信预处理模块、智能信息分类模块、人工审核模块、用户管理模块、访问角色权限管理模块、信息发布推送模块、信息检索模块。 2.1 短信接收模块 当短信通过电信运营商网络发送到短信接收设备后，由短信设备监控软件通过对USB口的监控并启动处理逻辑，对信息进行读取，并将信息导入到预处理数据库中，同时删除设备中的数据，及时清理设备的短信存储空间。该模块包括：新短信监控功能、短信设备内存清除功能。 新短信监控功能：短信监测进程对指定的USB口进行监测，当有新短信接收到短信设备中后，短信监测进程激发短信接收入库进程。 短信设备内存清除功能：从短信接收设备的内存中读取新信息，由短信读取入库进程将设备内存中的新短信读取到短信监测服务器中，并将数据导入到短信预处理库中，将短信中的附件（图片等）保存到服务器的文件存储路径里，并将附件存储路径同步到短信预处理库中，以便短信息入库模块的后续处理。入库成功后，调用短信设备内存清除进程清除已入库的短信息，释放内存。 2.2 信息预处理模块 当信息进入到预处理库中就需要调用预处理功能对其进行分类处理。该模块主要包含的功能有：黑白名单功能、自动垃圾短信识别功能、短信息关键词提取功能、智能短信息分类功能。 黑白名单功能：系统根据预设值的白名单和黑名单对信息进行第一层数据分类，白名单的数据进入信息关键词提取模块中，黑名单来源进入黑名单信息系统中，同时删除该短信及其附件，其他无法确定的信息进入到自动垃圾短信识别子模块中。 自动垃圾短信识别功能：根据当前短信发送方的长度、内容，短信中包含的电话号码，超链接等信息自动判定是否为垃圾短信。是则删除该短信，并将其号码列入黑名单，如果是难以判定的短信则交由人工识别模块判定。 信息关键词提取功能：主要实现对短信文本中关键词的提取，根据每个词在短信中出现的频次、位置和短信文本长度形成短信的描述向量，为短信的智能分类提供支持。 智能信息分类功能：根据关键词提取模块的处理结果，比对当前短信的描述向量查找用户提供的领域关键词库，并计算与其他各个分类中心的欧氏距离，采用的智能分类算法是非监督的KNN算法，确定当前短信的分类。判定结果交由人工判定模块进行审核，并将人工分类结果反馈给分类器，更新分类中心坐标。 2.3 人工审核信息处理模块 对于难以判定是否为垃圾短信、骚扰短信和难以确定分类的短信则进行人工审核，对其进行相应处理。该模块提供一个友好的界面，向管理员展示当前难以判定分类的短信，由管理员手工处理，并对处理结果进行反馈，将被判定为垃圾短信的号码列入黑名单；将分类结果传递给分类器，分类器根据分类结果重新计算并更新分类中心，同时将分类好的短信递交给信息推送模块，在人工审核信息处理模块执行完毕后，该短信将存入到最终的短信息标准库中，作为合法的、已分类的数据存放下来，为后期的信息发布、推送、检索和溯源提供支持。 2.4 信息发布与推送处理模块 进入标准库的信息，在发布时将信息静态化处理，这样可以提高用户浏览时的用户体验，也能减少系统数据库访问压力。当对应的信息发生变更时，静态化系统将信息重新发布成静态页面。在信息推送时主要根据信息的来源、部门和分类作为搜索条件寻找相应的管理人员，并向该管理人员的智能终端和桌面进行推送，定向准确地通知管理人员尽快做出回应。 2.5 信息搜索模块 除了智能推送，本系统还提供了一个信息搜索模块，该模块的搜索功能除了具有以往常规的数据库搜索方式，还可以根据短信的关键词和用户定义的专业词典进行智能的语义搜索，系统根据用户输入的关键词进行拆词分类索引，通过IDTree模型和拆词分类技术的实现更好地为用户提供信息的定位展示。 2.6 用户管理模块 将使用本系统的用户信息导入或输入到用户管理系统中，其中包括：人员基本系统管理，人员状态设置，人员角色权限分配等。 2.7 访问角色权限管理模块 访问权限使用角色进行管理，根据角色的不同配置不同的访问权限，再将角色赋予用户，当用户登录后根据用户的角色获得可以访问信息的权限，提供信息的查看和处理的操作权限。用户的角色同时也是信息推送的主要依据。 3 结 语 短信是手机的重要功能之一，只要在手机信号可以覆盖的地方，不受场地和带宽的约束，相对自由的发送和接收，该手段是基层井队与管理层进行沟通的重要渠道之一。在管理层和基层的来往短信中往往蕴含着丰富的知识，具有很高的重用性和借鉴性，因此收集和利用这些短信数据对于完善企业的知识工程是大有裨益的。随着大数据时代的到临，越来越多的智能算法不断涌现，这就为收集短信数据和用好短信数据提供了技术条件。本系统大量采用了当前先进的智能分类、垃圾数据屏蔽、智能推送、语义搜索等技术，实现了井队与管理层短信来往数据的收集和分类，为抽取和凝练企业的专业知识、数据溯源、辅助决策等提供了坚实的技术基础。 参考文献 [1] 刘胜娃，陈思锦，李卫，等.企业私有云平台安全技术研究[J].现代电子技术，2014，37（2）：88?90. 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