数据库三层体系下的石油环境管理系统设计

郭佳琪

（中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司信息中心，吉林松原 138000）

纵观石油环境管理系统的历史，可以说是从0起步，从DOS到Windows，功能上也从对单一的环境管理进入了动态监管功能当中。但是随着社会的发展、信息传递以及科技的更新换代，传统的管理系统应用的是以前的管理方法，不管是在管理的范围还是内容深度上来讲，都难以满足当下需求。从系统的更新上来看，单机版纵然有着自己的优点，但是在当前信息背景下，已不能满足时代需求；而C/S结构虽然长期占领应用市场，但是在进行系统升级和维护工作的时候，需要耗费额外的人力物力才能够让工作顺利进行，增加了企业的运维成本；当下比较热门的B/S结构，虽然解决了C/S结构的一些问题，但是信息通讯能力较差，容易影响到系统的安全问题。而本次研究设计的数据库三层体系结构管理系统，可以结合以上两种结构的优点的同时，解决缺陷，达到两全其美的效果。

1 软件需求分析

1.1 组织机构

我国的石油环境管理的结构和检测体系主要划分为三个等级。第一级别的单位主要是安全环保部门和环境监测总站；第二级别的单位是一些油田的环保处和监测站；最后一个级别就是每个油田下属的子企业。

1.2 基础信息管理需求

对数据的管理，是每个数据库软件的基本功能。在石油环境管理的数据管理当中，主要有7个数据库需要建立，分别是：①环保机构信息数据库；②污染源监测数据库；③环境统计数据库；④环保项目数据库；⑤环保设施数据库；⑥环保法规、标准、方法数据库；⑦环境管理事务数据库。

2 系统设计

2.1 功能设计

2.1.1 录入数据

作为信息管理系统，首要的功能就是要对数据进行基础的操作，也就是将数据录入到数据库当中。主要的表类别有：环保机构表、废水监测表、项目进度表、资金出入表等。针对每一类的表内容数据，都需要可以进行数据的增加、删除、修改等操作，还可以将数据的固定步骤的历史记录进行保存。

2.1.2 表的生成和输出

使用者将数据输入到系统之后，系统可以通过预先设定的计算方式，后台自动生成统计结果的表格，用户可以选择以预览或者打印等方式进行查看。在结果生成之前，允许用户对数据进行修改或者是补充数据；在结构生成之后，同样允许用户对数据的内容和格式进行修改，最后保存在系统中。

2.1.3 上报数据

管理系统中，不能够缺少信息的流动。因此，系统中的数据是可以进行备份和上报的。

2.1.4 数据查询

系统查询的方式有多种：可以进行内容的字符查询；可以将查询结果以定义的形式输出成为文档；查询的结果可以由后台生成统计图表，用户也可以自行修改图标的内容和形式。

2.1.5 系统的维护

定期维护系统管理员账号和密码，不定期检查数据库用户，防止僵尸用户，造成系统漏洞，威胁系统安全。

2.2 HIPO图

该图包括了层次结构图和IPO两个部分，前者针对整个系统的结构和每个功能之间的关系，后者则是进行了数据的处理过程的关系。如图1所示。

图1 层次结构图

3 系统实现

3.1 界面的交互设计

本次Treeview实现了“选择某项功能，弹出对应的窗口和内容”的模式。其中，主要设计了数据的输出、上报和对信息的接受以及查询等功能；而主窗口是系统的默认界面，其中涵盖了系统的具象化功能模块以及相应的内容显示；功能中的企业选择，可以进行企业内的数据处理；添加的详细功能，可以让数据以用户自定义的形式进行显示或者切换。主要的功能有：关闭、保存、页面设置、打印预览、退出等；编辑上，可以进行剪切、复制、黏贴、选择性黏贴、删除内容/行、查找和替换；数据的排列方式可以进行升序或者降序排列，快速找到第一个和最后一个数据；输出可以转换成表格或文档的形式，通过帮助工具实现对数据的压缩和修复。

3.2 数据的维护

数据的维护主要包括了数据的添加、修改和删减等行为。用户可以通过Treeview的功能进行对数据库的维护。因为表的类型之间的差异，维护的手段主要有四种。

（1）对于字符较少的单表：可以通过数据表的形式进行数据的维护，这种维护手段的优势在于可以在同一时间对多条记录进行查看和输入。

（2）对于字符较多的单表：可以使用连续窗体的手段来对数据进行维护，同样可以达到连续进行数据修改和添加的操作。

（3）字符很多的表：通过单一窗体的手段对数据逐条维护。

（4）父子关系表：用户可以通过对父表数据的记录进行显示和维护。需要对子表进行维护时，可以利用父表窗体提供的筛选记录，打开子表的维护窗体，对子表的数据进行处理。在子表的窗体当中，可以详细地显示父表当前的记录。

3.3 报表管理

在系统当中，用户可以对表进行自定义。表主要有两种类型，分别是系统的表和用户的表。这两种报表都拥有不同的命名方式。前者是XT+开头，后者是用户根据自身的需要进行命名。

其中，XT+开头的系统报表主要有：季度报表、年度报表等，系统可以提供多种选择的报表输出模式，可以在界面上直接进行预览，或者通过打印输出的方式，或者输出转换成网页模式，在网页端显示内容、文档、表格或图表。对于报表的选择，可以是对类型和输出方式进行选择，系统通过对选择表进行结果输出；但是因为受到用户权限问题的影响，三级权限用户，不可以选择表的输出模式，只能在系统中直接进行数据的处理。用户可以自行修改系统提供的结果，从而让结果可以更加符合实际情况。

3.4 上报数据的管理

本次数据库的三层结构，在上报数据的环节当中，有着良好的表现。保证了信息的传输率和流畅度。在上报数据的功能中，用户可以选择上报的类型和实践类别，系统自动显示数据的存储路径，用户可以在存储设备上进行数据的输出和数据的传输。在数据传输候，由于设置数据的主键和唯一键，系统和用户会对数据重复性进行判定，在中心库中进行接收数据和已有数据的比对，防止重复传输和重复保存的行为。并且根据表的主键作为添加、更新或替换行为的依据。在操作上，用户可以通过两个差别目录进行数据内容的区分：一种是将下属企业上报的数据通过指定文件路径的备份后接收数据的操作；另一种可以将数据文件的路径直接定义为备份的文件，防止数据的重复传导。

3.5 数据的查询和统计

对于数据库的信息操作，除了添加数据的操作之外，主要就是进行查询和统计。查询有两种方式，一种是根据指定内容的选择和排查进行指定的查询，这种查询方式由于是Acess系统自带的，因此不需要在系统当中进行额外的设计。另一种查询方式就是用户自定义的查询。用户自定义查询分成单表和多表数据查询两种类型。多表查询作为一种辅助功能，是在基于单表查询的基础上进行的交叉查询，这种查询方式并不耽误系统对数据进行整理和统计。在查询结果的表现形式上，可以用统计表来展示，其形式用户可以自定义修改。

3.6 系统维护

系统的维护是在Linux系统界面通过查询系统配置文件监控系统的运行，再辅助toad软件检测数据库的运行情况，在用户提出需求情况下增加数据库登陆的白名单；定期清理数据库空间，防止出现数据溢出导致的数据丢失的情况；不定期对数据库用户和管理员用户清理账号和密码，防范数据安全隐患。

3.7 数据库安全性的建立

3.7.1 加密处理

一般情况下，数据库系统的加密处理，从操作过程上来讲，也就是在对数据库的内容进行加密处理之前，需要先对数据做整理，再进行二进制的数据加密，形成不可读的数据，也就是密文数据，只有输入对应的密钥之后才能够显出正常的数据内容。

3.7.2 防火墙技术

数据安全和系统安全成为人们越来越关注的问题。网络和信息传输的系统除了加密处理之外，还会有防火墙来进一步保证数据本身和传输过程的安全性。在本系统设计当中，同样也建立了系统的防火墙，不定期进行漏洞扫描查找漏洞，打补丁修复漏洞，保证数据的访问、查看、查询和交换，以实现系统对环境管理的有效性和安全性。

4 结论

本研究通过多方面分析当前市面上的石油环境管理系统，确定了本次系统研究的目的，并最终使用数据库的三层体系结构来进行设计和开发，符合当前宏观环境的状态。在现在石油市场的竞争程度越来越激烈的情况下，一款结构合理、使用简洁的管理系统，将会对未来系统的升级和石油行业的发展有着良好的借鉴价值，转变石油行业的发展方式，加快企业的变革，引领石油行业朝着数字化信息化方向转变。