1、基于 EPDM 模型的数据查询与编辑系统的设计及应用摘 要 随着 A1 系统在油田的推广和应用，EPDM 模型作为 A1 系统的数据模型，已经成为油田数据库建设的重要依据，其成果已广泛地应用在勘探开发地质研究与油田生产开发工作中。本文从用户的角度出发，以方便快捷地查询和批量维护 A1 数据库为目标，研究了 EPDM 模型数据表间的约束关系和数据组织特点，构建了用于描述 EPDM 数据模型的元模型和描述数据表间关系的关联关系元模型，用元数据驱动实现对 A1 数据库的通用编辑和级联编辑功能，可以查询专业数据库信息并形成用户个性化界面，根据用户需求定制数据交互视图及二次查询视图，符合用户的操作习惯，
2、提高了 A1 系统的可用性，兼顾了已有的应用。 关键词 A1；EPDM；数据查询；数据编辑 doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 21. 026 中图分类号 TP319 文献标识码 A 文章编号 1673 - 0194（2013）21- 0042- 04 1 引 言 A1 系统采用的 EPDM 数据模型是中石油有关技术专家遵循 POSC 理念，参照 EDM 风格，融合了许多中石油数据模型的特色内容设计的中石油数据模型。它涵盖了基本实体、钻井、录井、测井、分析化验等 17 个专业的数据，是勘探开发一体化数据模型。它能更准确地描述油气勘
3、探开发的实体及其相互关系，并且更加易于扩展，数据的完整性得到加强。 自 2007 年 A1 系统在油田上线运行以来，一直没有得到良好的应用。原因在于 EPDM 模型数据表数量庞大，逻辑关系很复杂，各数据表的主键是由候选码组合随机产生的，数据表之间通过 ID 关联。这种设计思想与传统勘探开发数据模型存在很大差异，数据管理人员如果没有对 EPDM 数据模型进行深入的了解和学习，就无法快速有效地操作 A1 系统的数据。目前，EPDM 模型唯一的数据管理工具是 OpenWells 软件，该软件以单一实体为单位，倾向于手工采集，与原勘探开发数据维护流程以数据表为单位批量查看和维护的方式不同，不符合数据维
4、护人员的维护习惯，并且大批量数据维护效率低。 为了解决 A1 系统在推广应用过程中给数据管理人员带来的不便，本文通过元模型技术，从元数据出发，构建了一套能存储关系数据库数据字典的 EPDM 元模型，并建立关联关系元模型描述 EPDM 数据模型中所涉及的数据表之间的关联关系。在实现基本查询和编辑功能之外，系统通过构建数据查询模型实现了视图定制查询和二次查询功能，并利用元模型技术实现了数据的级联删除，保证了数据编辑和数据查询的通用性、扩展性、灵活性和安全性。 2 系统架构 系统采用分层结构的设计思想，利用元数据驱动，将数据表信息和关联关系独立于数据模型存储，数据库信息的改变只需修改相应的元数据，无
5、需修改系统程序，使系统能够更好地适应用户需求和企业环境的变化。系统架构如图 1 所示，主要分为 4 层。 （1）数据层：A1 数据库。 （2）元数据层：元数据层描述了各异构数据库所使用的数据结构及其之间的关系。元数据层包含两部分：EPDM 元模型、关联关系元模型。EPDM 元模型不仅是对 EPDM 数据模型结构的描述，而且也涉及 EPDM 数据模型业务的描述。关联关系元数据描述了当前用户视图中所涉及的数据表的关联关系，记录了基表与引用表的关联关系。 （3）功能层：是系统所能完成功能的集合，通过与元数据交互作用进行数据查询和数据编辑工作，是整个系统的核心部分，也是用户最关注的部分。 （4）用户层
6、：用户层为用户提供可操作的界面，是系统的 UI 部分。包括数据导航、数据展示、二次查询以及数据录入、删除、修改等功能。3 元模型的建立 在数据库应用系统中，元模型即元数据模型，是对元数据进行表示的模型。元数据描述了数据结构和对象的信息，例如：表、字段、约束等。其中，数据库信息表、专业信息表、数据表信息表、数据项信息表之和构成了数据字典的基本单元，是对业务数据的抽象，可以清晰地描述数据的结构以及相互的逻辑关系。 3.1 EPDM 元模型 EPDM 元模型描述了 A1 系统所使用的数据结构及其之间的关系，将各专业数据库集成为一个支持分布的、具有统一描述模式的结构，用户能够透明地访问数据库资源的模型
7、。该模型为统一管理数据并且在数据库间交换信息提供了有力支撑，使得建立在其上的应用可以不必考虑底层数据库的变化，降低了程序的复杂度，同时提高了系统的可扩展性和通用性。 EPDM 元模型 E-R 图如图 2 所示。 3.2 关联关系元模型 关联关系元模型用于描述一个模型所涉及的数据表以及这些数据表之间的约束关系。通过关联关系元模型，可以清楚地了解到一个数据表的上下级关系，利用这种关联关系可以实现数据表或数据字段关联查询和级联删除功能。 4 数据查询 数据查询主要实现对 A1 系统数据的展示、查询和下载功能。用户可以对数据库中相关表进行连接，将数据字段进行整合，得到自己想要的数据视图，而且可以将视图
8、进行导出操作，获取有效数据。针对用户的需求，将数据查询分成两部分：一是对数据的直接查询，二是对数据信息定制后的查询。直接查询是根据用户选择的数据表和查询条件，直接显示该表数据。定制查询主要包括对视图的定制、修改、删除和查询展示等操作。在进行修改和删除时，需要对已经定制好的视图进行显示，并且在进入查询界面之后，可以改变查询条件进行二次查询。 4.1 定制查询数据模型 定制查询是以元模型数据库为核心展开的，根据元模型的特点，设计了一些存储视图信息、字段信息、关联条件的数据表，形成定制查询模块的数据模型。数据模型关系图如图 3 所示。 4.2 二次查询 如果直接查询和定制查询得到的结果数据不能完全满
9、足用户的需求，还可以将当前查询结果中字段的取值范围作为筛选条件，并将这些筛选条件按照与、或、非的逻辑关系进行组合，筛选出符合条件的内容。将筛选条件根据标准的 SQL 语句语法，动态构建查询语句，进而对查询结果进行二次查询操作。 5 数据编辑 数据编辑是对 A1 数据库数据进行查询、修改、删除、添加等操作，是专业数据库维护不可缺少的重要组成部分，为数据库数据的准确性提供了保障。 系统建立了目录导航树列表，不仅提供了基于 EPDM 单表数据的维护功能，以及批量数据的填加、替换功能，还可以通过定制数据交互视图完成数据的维护。由于 EPDM 数据模型中数据表间强大的约束关系的存在，在进行某些数据删除操
10、作时，父表数据的删除会直接影响到子表数据。因此，在删除数据之前需要进行级联数据表的数据验证操作，将同时删除此表所对应的子表中的全部数据。 由于 A1 系统的复杂关联关系，删除位于关联关系中间表的数据成为数据删除的难点。系统采用树形结构为用户提供了一个灵活操作删除功能的渠道。系统通过扫描元模型数据，解析出待删除数据的相关子表，构建删除关系树并展示给用户。用户通过勾选删除关系树上的节点和节点的子节点，了解了级联删除相关的所有数据表，完成级联删除任务。图 4 是数据级联删除流程图。 6 系统应用 该系统由于是目前对 A1 系统进行定制查询和数据编辑的唯一系统，在油田上得到了广泛的推广和应用。元模型的
11、建立，使得数据查询和编辑模块可以自动解析出数据表间的关联关系，匹配关键字组合成查询条件，对用户进行提示。 定制查询视图的界面如图 5 所示。 二次查询功能，帮助用户从数据表中筛选出需要的单条或多条记录，避免了大数据量数据表的错误操作。二次查询的界面如图 6 所示。 系统采用树形结构展示了与待删除数据有父子关系的数据表，通过勾选树形结构的节点，删除节点和节点的子节点信息，实现级联删除功能。数据级联删除的界面如图 7 所示。 7 结 论 本文提出一个基于元模型的数据查询和编辑系统的框架结构，构建了 EPDM 元数据模型和关联关系元模型，利用元数据驱动实现对 A1 数据库的查询和编辑功能。从用户角度
12、出发，数据查询分为直接查询、定制查询和二次查询，数据编辑除了传统的增、删、改功能，还根据 EPDM 模型的复杂关系增加了级联删除的功能，极大地满足了用户的需求。基于元数据驱动的数据查询和编辑系统有良好的灵活性、通用性，能够对应用数据库的新需求做出快速的反应，很大程度上减轻用户的负担，该系统在油田企业信息集成中得到应用。 主要参考文献 1曾庆猛，王冬梅，等. 中石油 A1 系统 PCEDM 数据模型基本实体初步研究J. 勘探地球物理进展，2008，31（6）：464-466. 2彭广亮. 基于元数据的领域数据编辑模型研究 D. 大庆： 东北石油大学， 2010. 3郑祥云，张娟，葛文庚.数据库同步中差异数据捕获方案设计与实现J.电脑知识与技术，2009，5（7）：1544-1548. 4李鹏飞， 赵军强. SSIS 在异构数据库间数据迁移的应用研究J. 长江大学学报， 2008（9）： 62-64.
