CN104281456B - 一种基于云计算的油气田开发工程应用软件系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于云计算的油气田开发工程应用软件系统，基于三层云计算架构设计，在所述三层云计算架构的软件即服务SaaS层部署用于提供油气田开发应用软件集成服务和提供应用访问服务的油气田开发应用软件系统，以及基于所述油气田开发应用软件系统的至少一个油气田开发应用软件，所述油气田开发应用软件系统用于接收服务请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用软件集成服务进行处理，以及用于接收应用访问请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用访问服务进行业务处理。本发明实施例的技术方案能实现油田软、硬件资源共享，提高资源利用率。

Description

一种基于云计算的油气田开发工程应用软件系统

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种基于云计算的油气田开发工程应用软件系统。

背景技术

我国石油信息化建设日趋完善，各大油田相继引进大型应用软件及配套硬件设施，并建设了众多的油田信息化应用管理系统，逐渐实现数据统一管理、集中分配的应用模式，为油田软件应用提供了良好的数据储备。

但在这些现有的油田信息化应用管理系统的应用中，还存在以下问题：

资源利用率低。油田硬件购买都是按峰值配置，前期投资决策科学依据不足；在实际应用中存在众多闲置资源无法利用，利用率低的问题；同时软件、硬件都是各二级单位单独购置和管理，无法实现共享。

无法适应业务应用需求。油田系统建设从立项、逐级审批，到安装部署测试等，所需时间长，难以实现系统的快速部署，无法满足业务应用需求。

石油勘探行业具有对大数据处理的高性能计算的需求，而油田现有的资源和应用模式难以满足高性能计算的需求。

大多采用本地安装的应用模式，无法满足异地应用的需求；同时众多软件应用没有统一入口。

各个应用软件单独配置数据库，难以满足数据一致性，软件之间存在数据孤岛。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于云计算的油气田开发工程应用软件系统及油气田开发应用软件实现方法，以解决现有技术中油田软、硬件资源利用率低、难以共享，以及油气田开发应用软件之间存在的数据孤岛等问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种基于云计算的油气田开发工程应用软件系统，

基于三层云计算架构设计，在所述三层云计算架构的软件即服务SaaS层部署用于提供油气田开发应用软件集成服务和提供应用访问服务的油气田开发应用软件系统，以及基于所述油气田开发应用软件系统的至少一个油气田开发应用软件，所述油气田开发应用软件系统用于接收服务请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用软件集成服务进行处理，以及用于接收应用访问请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用访问服务进行业务处理。

本发明实施例提出的技术方案的有益技术效果是：

本发明实施例的技术方案基于三层云计算架构，在所述三层云计算架构的SaaS层包括用于提供油气田开发应用软件集成服务和/或提供应用访问服务应用访问服务的应用软件系统油气田开发应用软件系统，以及基于所述油气田开发应用软件系统油气田开发应用软件系统的应用软件系统油气田开发应用软件，以实现资源共享，能提高资源利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例一所述的基于云计算的油气田开发工程应用软件系统结构框图；

图2是本发明具体实施例二所述的应用软件系统油气田开发应用软件系统的三层架构设计中的数据服务层示意图；

图3是本发明具体实施例二所述的应用软件系统油气田开发应用软件系统的开发模式示意图；

图4是本发明具体实施例二所述的可扩展的应用链接模式示意图；

图5是本发明具体实施例二所述的组件设计集成示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

图1是本发明实施例一所述的基于云计算的油气田开发应用软件系统结构框图，本实施例可适用于多个油气田部门基于云计算技术对钻井、完井、采油、油藏、地质、勘探开发等进行分析和管理的油气田业务的情况，如图1所示，本实施例所述的基于云计算的油气田开发应用软件系统基于三层云计算架构，在所述三层云计算架构的SaaS层包括用于提供油气田开发应用软件集成服务和/或提供应用访问服务应用访问服务的应用软件系统油气田开发应用软件系统，以及基于所述油气田开发应用软件系统油气田开发应用软件系统的应用软件系统油气田开发应用软件。

本发明实施例首先提出了基于三层云计算架构的整体系统架构，明确了本实施例所述的基于云计算的油气田开发应用软件系统与三层云计算架构的关系，指出该系统如何利用云计算技术解决相关问题，进一步确定了本系统要实现的功能。在此基础上，对该系统进行了系统设计，主要包括系统的软件架构设计、可扩展的应用链接模式的设计。

基于云计算的油气田开发应用软件系统结构框图如图1所示，共分三层：

基础设施即服务IaaS层是基础设施层，为上层提供虚拟物理资源；利用虚拟化技术，实现对资源的统一管理、集中分配，实现资源共享，达到提高利用率的目的。同时这些虚拟资源的弹性可伸缩可扩展的特点，帮助实现系统的快速部署。例如通过物理资源层提供虚拟化资源池层，通过服务器提供服务器虚拟化，通过存储设备提供存储虚拟化，通过数据库提供数据库虚拟化，通过网络资源提供网络虚拟化等。

平台即服务PaaS层是云计算的中间层，起到对下层虚拟资源的管理服务，和针对上层应用开发的平台服务(包括但不限于软件的开发运行环境，操作系统等)，例如资源管理服务、弹性扩展、负载平衡、自动部署、平台服务、云平台访问接口、操作系统、运行环境等。

软件即服务SaaS层包括两部分：应用软件系统油气田开发应用软件系统和应用软件系统油气田开发应用软件，应用软件系统可实现多种功能，例如包括钻井工程云、完井工程云、采油工程云、油藏工程云、地质工程云和勘探开发云等。应用软件系统油气田开发应用软件系统为上层软件应用提供应用软件集成服务和应用访问服务的功能，采用面向服务的体系结构架构进行设计。在其之上，为具体应用软件系统油气田开发应用软件。

需要说明的是，本基于云计算的油气田开发应用软件系统中，PaaS和IaaS服务都可由专业的成熟的云计算供应商实现。

本发明实施例的技术方案所述的基于云计算的油气田开发应用软件系统，基于三层云计算架构，在所述三层云计算架构的软件即服务SaaS层包括用于提供油气田开发应用软件集成服务和提供应用访问服务的油气田开发应用软件系统，以及基于所述油气田开发应用软件系统的至少一个应用软件系统油气田开发应用软件，所述油气田开发应用软件系统用于接收服务请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用软件集成服务进行处理，以及用于接收应用访问请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用访问服务进行业务处理，以实现资源共享，能提高资源利用率。

对应地，本实施例提供了一种基于云计算的油气田实现方法，所述方法基于三层云计算架构实现，所述方法包括：

所述三层云计算架构的软件即服务SaaS层中的至少一个油气田开发应用软件，接收服务请求，从软件即服务SaaS层中的油气田开发应用软件系统中调用应用软件集成服务进行处理，其中，应用软件系统油气田开发应用软件系统用于提供油气田开发应用软件集成服务和提供应用访问服务应用访问服务；

油气田开发应用软件接收应用访问请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用访问服务进行业务处理。

本实施例所述的基于云计算的油气田实现方法能实现资源共享，能提高资源利用率。

实施例二

在实施例一的基础之上，本实施例主要公开基于云计算的油气田开发应用软件系统中的油气田开发应用软件系统和油气田开发应用软件。

图2是本发明具体实施例二所述的应用软件系统油气田开发应用软件系统的三层架构设计中的数据服务层示意图，如图2所示，本实施例所述的油气田开发应用软件系统采用C/S/S三层软件架构。即所述油气田开发应用软件系统基于包括数据库层、服务端和客户端的三层架构设计，所述服务端用于调用数据服务接口，基于所述数据库层中的数据处理每个所述客户端的数据处理请求。

C/S/S软件架构是在传统的C/S架构基础上，将业务逻辑层分离为数据服务层和数据存储层，数据服务层包括平台数据库(例如平台配置数据、系统安全数据、链接地址和外部数据格式定义等)，通过企业数据服务总线，提供应用服务接口和数据管理平台服务，实现了业务和数据的解耦。最上层为表现层即瘦客户端，接收用户指令和展示数据结果。数据服务层是系统设计的重点，起到应用服务接口和数据管理平台的作用。通过链接地址和外部数据格式定义，使得各个应用服务都通过同样数据服务接口，从底层数据源获得数据，保障了上层软件应用的数据的一致性。同时各个应用服务也采用同样的数据服务接口将计算结果存入数据存储层，供其他应用调用，实现了应用服务之间的数据互通，解决了应用软件之间数据孤岛的问题。为了使油气田开发应用软件更好的适应油田业务和流程的变化，提出以组件式技术进行油气田开发应用软件的开发，这样可利用SOA(service-orientedarchitecture，面向服务的体系结构)架构技术对石油应用组件进行重新组装和编排以满足业务和流程的变化。

图3是本发明实施例二所述的油气田开发应用软件系统的开发模式示意图，C/S/S三层软件架构功能设计针对石油行业的业务特点，对该系统的C/S/S三层软件架构各层功能设计如图3所示：

数据库层：针对油田数据源类型，本实施例所述的油气田开发应用软件系统需要管理的数据库应主要包含系统数据库、实时数据库、关系数据库和文档数据库；

服务端：采用SOA(service-oriented architecture，面向服务的体系结构)架构设计，应用企业数据服务总线(ESB)技术，设计数据访问中间件、网络发现中间件、GIS组件等，为上层应用提供系统公共服务，主要包括数据库访问服务、曲线数据服务等；

客户端：设计了公用基础组件和服务代理组件，为第三方应用开发提供基础的曲线显示组件、报表显示组件等，便于第三方应用的开发和在系统上的集成。客户端至少包括下述一项：客户端基础框架、石油专业应用组件、曲线显示组件、报表显示组件、GIS显示组件、组态显示组件、画面显示组件、视频显示组件、文件显示组件和数据显示组件等。

为了实现石油软件应用在系统上的集成，实现资源共享，本实施例设计了可扩展的应用链接模式，示意图如图4所示，包括：

产能预测、动态分析、工况诊断、应急指挥、视频控制等应用软件系统；

服务接口(CIS、CIM/XML、SQL、专用接口)；

适配层(接收请求、接口参数转换、应答递交)；

数据传输管理层(数据传输通道管理、基础中间件路由)；

基础中间件(CORBA、数据库中间件、通信中间件、RTE)；

底层通信(TCP/IP、专用通信协议)；

底层云资源中心。

本实施例所示的可扩展的应用链接模式，具体的工作过程为：最上层的应用软件系统通过服务接口产生服务调用，适配层接收用户请求，进行接口参数的转换和应答递交；通过数据传输管理层、基础中间件和底层通信与云资源中心建立连接，进行数据的传输，完成业务计算。

云计算环境下，软件技术、架构将发生显著变化。首先，所开发的软件必须与云相适应，能够与虚拟化为核心的云平台有机结合，适应运算能力、存储能力的动态变化；二是要能够满足大量用户的同时应用需求，包括数据存储结构、处理能力；三是要互联网化，基于互联网提供软件的应用；四是安全性要求更高，可以抗攻击，并能保护私有信息，五是可工作于移动终端、手机、网络计算机等各种环境。

云计算环境下，软件开发的环境、工作模式也将发生变化。虽然，传统的软件工程理论不会发生根本性的变革，但基于云平台的开发工具、开发环境、开发平台将为敏捷开发、项目组内协同、异地开发等带来便利。软件开发项目组内可以利用云平台，实现在线开发，并通过云实现知识积累、软件复用。

云计算环境下，软件产品的最终表现形式更为丰富多样。在云平台上，软件可以是一种服务，如SaaS，也可以就是一个Web Services，也可能是可以在线下载的应用，如苹果的在线商店中的应用软件，等等。

本实施例提出利用组件式技术开发油田应用软件系统，图5是本施例二所述的组件设计集成示意图如图5所示，动态链接库按通用规则进行设计，按组件开发规范和调度规则，为UI(用户界面)组件和服务程序调用，将完整的UI组件和服务程序按业务需求集成在一起，形成相应的应用服务作为油气田开发应用软件系统，部署在系统平台上。其中，油气田开发应用软件系统上的云服务可包括钻井工程云、完井工程云、采油工程云、油藏工程云、地质工程云和勘探开发云等。

本实施例的所述的基于云计算的油气田开发应用软件系统，具有如下特点：

整个系统架构在云计算基础之上搭建，充分利用云计算技术特点，实现资源集中，优化管理；解决资源利用率低，重复配置，无法实现共享等问题；同时能够帮助实现业务快速部署；

系统采用三层C/S/S软件架构设计，将业务逻辑层分为数据服务层和数据存储层，数据处理层负责从统一的数据源中获取数据为上层应用服务，并且负责将上层应用的计算结果进行处理、格式转换，统一存储到数据层，保证数据的唯一性，一定程度上解决了应用之间数据孤岛的问题；

所述油气田开发应用软件系统基于可扩展的应用链接模式设计，包括服务接口层和适配层，以实现所述油气田开发应用软件系统油气田开发应用软件在所述油气田开发应用软件系统上集成；

所述服务接口层用于接收服务请求，产生服务调用，传输至所述适配层；

所述适配层用于将所述服务调用进行参数转换，并传输至基础设施即服务IaaS层和平台即服务PaaS层，以进行统一处理。

应用软件系统方便、快速集成到系统平台上，实现后期应用软件系统的扩充，实现系统的可扩展性；

对于平台上集成的石油软件，提出以组件式软件的设计思想，在系统SOA(service-oriented architecture，面向服务的体系结构)架构和企业服务总线技术支持下，可以适应油田不断变化的业务流程及实现组件重用。

以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (5)

1.一种基于云计算的油气田开发工程应用软件系统，其特征在于，基于三层云计算架构设计，在所述三层云计算架构的软件即服务SaaS层部署用于提供油气田开发应用软件集成服务和提供应用访问服务的油气田开发应用软件系统，以及基于所述油气田开发应用软件系统的至少一个油气田开发应用软件，所述油气田开发应用软件系统用于接收服务请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用软件集成服务进行处理，以及用于接收应用访问请求，从所述油气田开发应用软件系统中调用应用访问服务进行业务处理；

所述油气田开发应用软件系统基于包括数据库层、服务端和客户端的三层软件架构设计；

所述服务端用于提供数据服务接口和数据管理平台，用于处理各客户端的数据访问请求，将处理结果返回所述的油气田开发应用软件；

所述油气田开发应用软件系统还包括可扩展的应用链接模式，具体的工作过程为：最上层的油气田开发应用软件系统通过服务接口产生服务调用，适配层接收用户请求，进行接口参数的转换和应答递交；通过数据传输管理层、基础中间件和底层通信与云资源中心建立连接，进行数据的传输，完成业务计算。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务端采用面向服务的体系结构设计。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述油气田开发应用软件为采用组件式技术开发的油气田开发应用组件。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，为所述油气田开发应用组件的开发提供用于显示曲线的曲线显示组件、用于显示报表的报表显示组件、用于显示地理信息的地理信息系统显示组件、用于显示动画的画面显示组件、用于显示视频的视频显示组件、用于显示文件的文件显示组件、用于显示数据的数据显示组件和/或用于进行服务代理的服务代理组件。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述油气田开发应用软件系统上集成了动态链接库、用户界面组件和服务程序调用动态链接库。