鉆井生產(chǎn)現(xiàn)場移動數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉勝娃等

摘 要： 長慶油田公司覆蓋的區(qū)域十分遼闊，很多井隊(duì)的信息化程度不高，單純依靠衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳遞井隊(duì)信息尤其是突發(fā)狀況，會受到場地、帶寬和天氣的影響，使用條件受到一定程度的限制。短信傳遞信息是網(wǎng)絡(luò)通信的重要補(bǔ)充手段。通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基層井隊(duì)和管理人員短信數(shù)據(jù)的收集和智能處理，為企業(yè)進(jìn)一步建設(shè)知識工程，積累專業(yè)知識奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 移動數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)溯源； 信息查詢； 鉆井

中圖分類號： TN91?34； TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 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

長慶油田公司覆蓋的區(qū)域十分廣闊，很多鉆井隊(duì)由于地處偏遠(yuǎn)，信息化建設(shè)水平較低，無法保證所有井隊(duì)用戶都能順利接入互聯(lián)網(wǎng)，并及時(shí)上報(bào)鉆井隊(duì)的工作情況，而且鉆井工人長期工作在條件艱苦的一線，很難安排時(shí)間進(jìn)行信息系統(tǒng)的操作培訓(xùn)。常用的手段是鉆井隊(duì)長或信息員通過短信的方式向主管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)井隊(duì)工作、遇到的困難或突發(fā)狀況，領(lǐng)導(dǎo)再通過短信或電話方式對井隊(duì)遇到的問題進(jìn)行具體批示。這種方法只需要鉆井隊(duì)所處地區(qū)有手機(jī)信號就可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)匯報(bào)，實(shí)用性較強(qiáng)，但是面臨的一個主要問題是短信內(nèi)容屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，短信內(nèi)容發(fā)送后就只能保存在發(fā)送者和接收者的手機(jī)中，不利于信息共享，也不利于日后的檢索和查證。

當(dāng)前信息化發(fā)展進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，大量的企業(yè)知識和成功案例就蘊(yùn)含在這些井隊(duì)用戶的匯報(bào)和領(lǐng)導(dǎo)批示的交流短信中，因此很有必要將這些短信內(nèi)容收集起來，整理入庫，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理，便于信息共享、信息檢索、數(shù)據(jù)溯源，更進(jìn)一步可以進(jìn)行數(shù)據(jù)深度挖掘，總結(jié)和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的知識，固化已有的工作經(jīng)驗(yàn)，為以后的工作提供參考和指導(dǎo)，從而真正形成有效的企業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

針對這種現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了《鉆井生產(chǎn)現(xiàn)場移動數(shù)據(jù)交互平臺》，目的是僅通過手機(jī)發(fā)送短信和彩信操作就能把現(xiàn)場的工況信息或突發(fā)事件的信息及時(shí)準(zhǔn)確，圖文并茂地發(fā)送給相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，從而防患于未然，避免不必要的損失。

1 系統(tǒng)需求

井隊(duì)需要將作業(yè)過程中遇到的問題提交給相關(guān)負(fù)責(zé)人，同時(shí)還需要將問題自動收錄到問題資料數(shù)據(jù)庫中，并對問題進(jìn)行分類整理，系統(tǒng)通過訪問角色的不同，對問題的訪問設(shè)置權(quán)限管理，不同角色的用戶可以瀏覽自己權(quán)限內(nèi)的問題。

信息的來源是井隊(duì)信息員或隊(duì)長的手機(jī)短信，發(fā)送到指定的手機(jī)號碼上，短信接收手機(jī)SIM卡插在短信接收設(shè)備上，短信接收設(shè)備通過USB口連接到服務(wù)器上，服務(wù)器上運(yùn)行短信監(jiān)控系統(tǒng)，一旦短信接收設(shè)備接到短信，運(yùn)行的監(jiān)控服務(wù)就會將短信信息轉(zhuǎn)入到信息預(yù)處理數(shù)據(jù)庫中。

信息預(yù)處理系統(tǒng)將數(shù)據(jù)從信息預(yù)處理數(shù)據(jù)庫中取出，根據(jù)系統(tǒng)管理人員提供的領(lǐng)域內(nèi)關(guān)鍵詞建立分類系統(tǒng)將信息進(jìn)行分類，并將處理的信息生成結(jié)構(gòu)化信息導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)以系統(tǒng)消息的方式通知相關(guān)人員去查看信息。對于無法處理或其他信息將轉(zhuǎn)入到人工分析庫，待信息管理人員對信息進(jìn)行審核分類。

本平臺建有短信入庫白名單策略，對白名單的手機(jī)號進(jìn)行免檢入庫，對白名單以外的手機(jī)號碼發(fā)送的短信一律送待審信息庫，由人工審核處理。平臺還建立黑名單策略，對于惡意手機(jī)號碼進(jìn)行排他處理，一律過濾到垃圾信息庫中。

對于已經(jīng)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中的信息，將采取靜態(tài)化處理，將信息發(fā)布成兩種靜態(tài)信息頁面，不管使用電腦還是手機(jī)都能快速訪問。同時(shí)提供向智能移動終端推送最新消息的功能。

信息搜索系統(tǒng)是為了滿足用戶根據(jù)自身搜索需求，根據(jù)關(guān)鍵詞對信息進(jìn)行快速索引，結(jié)合前端創(chuàng)建的分類系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的匹配，并將檢索信息返回結(jié)果。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)流程如圖1所示。根據(jù)用戶需求，系統(tǒng)主要包括：短信接收模塊、短信預(yù)處理模塊、智能信息分類模塊、人工審核模塊、用戶管理模塊、訪問角色權(quán)限管理模塊、信息發(fā)布推送模塊、信息檢索模塊。

2.1 短信接收模塊

當(dāng)短信通過電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到短信接收設(shè)備后，由短信設(shè)備監(jiān)控軟件通過對USB口的監(jiān)控并啟動處理邏輯，對信息進(jìn)行讀取，并將信息導(dǎo)入到預(yù)處理數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)刪除設(shè)備中的數(shù)據(jù)，及時(shí)清理設(shè)備的短信存儲空間。該模塊包括：新短信監(jiān)控功能、短信設(shè)備內(nèi)存清除功能。

新短信監(jiān)控功能：短信監(jiān)測進(jìn)程對指定的USB口進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)有新短信接收到短信設(shè)備中后，短信監(jiān)測進(jìn)程激發(fā)短信接收入庫進(jìn)程。

短信設(shè)備內(nèi)存清除功能：從短信接收設(shè)備的內(nèi)存中讀取新信息，由短信讀取入庫進(jìn)程將設(shè)備內(nèi)存中的新短信讀取到短信監(jiān)測服務(wù)器中，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到短信預(yù)處理庫中，將短信中的附件（圖片等）保存到服務(wù)器的文件存儲路徑里，并將附件存儲路徑同步到短信預(yù)處理庫中，以便短信息入庫模塊的后續(xù)處理。入庫成功后，調(diào)用短信設(shè)備內(nèi)存清除進(jìn)程清除已入庫的短信息，釋放內(nèi)存。

2.2 信息預(yù)處理模塊

當(dāng)信息進(jìn)入到預(yù)處理庫中就需要調(diào)用預(yù)處理功能對其進(jìn)行分類處理。該模塊主要包含的功能有：黑白名單功能、自動垃圾短信識別功能、短信息關(guān)鍵詞提取功能、智能短信息分類功能。

黑白名單功能：系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)值的白名單和黑名單對信息進(jìn)行第一層數(shù)據(jù)分類，白名單的數(shù)據(jù)進(jìn)入信息關(guān)鍵詞提取模塊中，黑名單來源進(jìn)入黑名單信息系統(tǒng)中，同時(shí)刪除該短信及其附件，其他無法確定的信息進(jìn)入到自動垃圾短信識別子模塊中。

自動垃圾短信識別功能：根據(jù)當(dāng)前短信發(fā)送方的長度、內(nèi)容，短信中包含的電話號碼，超鏈接等信息自動判定是否為垃圾短信。是則刪除該短信，并將其號碼列入黑名單，如果是難以判定的短信則交由人工識別模塊判定。

信息關(guān)鍵詞提取功能：主要實(shí)現(xiàn)對短信文本中關(guān)鍵詞的提取，根據(jù)每個詞在短信中出現(xiàn)的頻次、位置和短信文本長度形成短信的描述向量，為短信的智能分類提供支持。

智能信息分類功能：根據(jù)關(guān)鍵詞提取模塊的處理結(jié)果，比對當(dāng)前短信的描述向量查找用戶提供的領(lǐng)域關(guān)鍵詞庫，并計(jì)算與其他各個分類中心的歐氏距離，采用的智能分類算法是非監(jiān)督的KNN算法，確定當(dāng)前短信的分類。判定結(jié)果交由人工判定模塊進(jìn)行審核，并將人工分類結(jié)果反饋給分類器，更新分類中心坐標(biāo)。

2.3 人工審核信息處理模塊

對于難以判定是否為垃圾短信、騷擾短信和難以確定分類的短信則進(jìn)行人工審核，對其進(jìn)行相應(yīng)處理。該模塊提供一個友好的界面，向管理員展示當(dāng)前難以判定分類的短信，由管理員手工處理，并對處理結(jié)果進(jìn)行反饋，將被判定為垃圾短信的號碼列入黑名單；將分類結(jié)果傳遞給分類器，分類器根據(jù)分類結(jié)果重新計(jì)算并更新分類中心，同時(shí)將分類好的短信遞交給信息推送模塊，在人工審核信息處理模塊執(zhí)行完畢后，該短信將存入到最終的短信息標(biāo)準(zhǔn)庫中，作為合法的、已分類的數(shù)據(jù)存放下來，為后期的信息發(fā)布、推送、檢索和溯源提供支持。

2.4 信息發(fā)布與推送處理模塊

進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)庫的信息，在發(fā)布時(shí)將信息靜態(tài)化處理，這樣可以提高用戶瀏覽時(shí)的用戶體驗(yàn)，也能減少系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫訪問壓力。當(dāng)對應(yīng)的信息發(fā)生變更時(shí)，靜態(tài)化系統(tǒng)將信息重新發(fā)布成靜態(tài)頁面。在信息推送時(shí)主要根據(jù)信息的來源、部門和分類作為搜索條件尋找相應(yīng)的管理人員，并向該管理人員的智能終端和桌面進(jìn)行推送，定向準(zhǔn)確地通知管理人員盡快做出回應(yīng)。

2.5 信息搜索模塊

除了智能推送，本系統(tǒng)還提供了一個信息搜索模塊，該模塊的搜索功能除了具有以往常規(guī)的數(shù)據(jù)庫搜索方式，還可以根據(jù)短信的關(guān)鍵詞和用戶定義的專業(yè)詞典進(jìn)行智能的語義搜索，系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的關(guān)鍵詞進(jìn)行拆詞分類索引，通過IDTree模型和拆詞分類技術(shù)的實(shí)現(xiàn)更好地為用戶提供信息的定位展示。

2.6 用戶管理模塊

將使用本系統(tǒng)的用戶信息導(dǎo)入或輸入到用戶管理系統(tǒng)中，其中包括：人員基本系統(tǒng)管理，人員狀態(tài)設(shè)置，人員角色權(quán)限分配等。

2.7 訪問角色權(quán)限管理模塊

訪問權(quán)限使用角色進(jìn)行管理，根據(jù)角色的不同配置不同的訪問權(quán)限，再將角色賦予用戶，當(dāng)用戶登錄后根據(jù)用戶的角色獲得可以訪問信息的權(quán)限，提供信息的查看和處理的操作權(quán)限。用戶的角色同時(shí)也是信息推送的主要依據(jù)。

3 結(jié) 語

短信是手機(jī)的重要功能之一，只要在手機(jī)信號可以覆蓋的地方，不受場地和帶寬的約束，相對自由的發(fā)送和接收，該手段是基層井隊(duì)與管理層進(jìn)行溝通的重要渠道之一。在管理層和基層的來往短信中往往蘊(yùn)含著豐富的知識，具有很高的重用性和借鑒性，因此收集和利用這些短信數(shù)據(jù)對于完善企業(yè)的知識工程是大有裨益的。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到臨，越來越多的智能算法不斷涌現(xiàn)，這就為收集短信數(shù)據(jù)和用好短信數(shù)據(jù)提供了技術(shù)條件。本系統(tǒng)大量采用了當(dāng)前先進(jìn)的智能分類、垃圾數(shù)據(jù)屏蔽、智能推送、語義搜索等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井隊(duì)與管理層短信來往數(shù)據(jù)的收集和分類，為抽取和凝練企業(yè)的專業(yè)知識、數(shù)據(jù)溯源、輔助決策等提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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