案例摘要
科研生产运营数据共享管理系统作为中国海油首个集团级全信创环境科研生产运营数据共享平台，由中国海油自主研发并部署。该系统通过整合分布式存储、AI搜索、存算分离等核心技术，实现了海量数据的实时共享、高效传输和智能分析，支撑了海上油气生产监测、智能油田管理、亿吨级油田勘探等关键业务场景。系统采用全栈国产化技术架构，代码自主化率达95%，具备高性能、高安全、高可控等特点，成功服务于集团6万名用户，年均节约成本约3600万元。支持生产、经营、管理以及科研创新方面的数字化转型，成为能源行业数字化转型的标杆案例。
一、实施背景
随着数字化转型的深入推进，能源行业面临数据孤岛、存储效率低、信息安全风险高等挑战。传统数据管理系统依赖国外技术，存在自主可控性不足、运维成本高等问题。同时，海上油气生产、智能油田建设等业务对实时数据共享和智能化分析提出了更高要求。
在此背景下，中国海油启动科研生产运营数据共享管理系统建设，旨在打造一个安全、高效、自主可控的数据共享平台，以提升数据治理能力、优化资源配置，推动集团数字化转型。
二、实施目标
搭建桥梁，实现海陆一体化。通过数据共享管理系统为“海精灵”边缘数据中心搭建数据共享的桥梁，实现海上油气生产24小时监测预警辅助决策和优化控制。
数据联通，助力数字化转型。数据共享管理系统通过数据联通，利用5G和工业互联网技术在海洋工程智能化制造基地，实现生产环节的自动化升级和软硬件系统的深度融合。
数据共享，加快智能化进程。智能油田实现了安全、油藏、注采和设备设施的智能化管理以及远程操控管理，实现油藏研究可视化、生产运营协同化、战略决策科学化。
数据挖掘，发现亿吨级大油田。通过数据挖掘，整合数千口井的钻井、测井、工程建设、油气生产等数据，实现数据的源头化、资产化、一体化和平台化管理，促进海油高质量发展。
三、建设内容
科研生产运营数据共享管理系统涉及超过30万行代码的重构工作，中国海油掌握了核心源码，拥有完全的自主知识产权，具有技术创新和自主研发方面的实力，提高数据处理的效率和安全性，增强了系统的自主可控能力。主要建设内容包括：
（一）全栈国产化技术架构
分布式就近存储：系统采用分布式网络存储技术，实现数据的就近存储。有效降低了延迟和带宽消耗。具体来说，数据传输效率提高了56%，带宽占用率降低了76%，显著提升大规模数据实时处理效率。
存算分离架构：系统从原有的分布式部署升级到了存算分离架构，在北京、天津、上海、海南四个关键地区进行部署。这种架构实现计算与存储资源解耦，极大地提升了资源调度的灵活性和效率，保障数据无损迁移和业务连续性，计算效率提升了30%，成本降低了10%。
AI搜索技术：系统引入了人工智能技术来优化搜索算法，极大提高了数据搜索的速度和准确性。本地数据搜索的速度从原来的秒级提升到了毫秒级，异地数据搜索的速度从分钟级提升至秒级。大幅提升数据检索效率，也使得用户能够更加迅速地获取所需数据，从而提高了工作效率。
（二）核心代码自主可控
索引机制更新：系统通过更新索引机制，提高了数据检索的效率和准确性。通过改进索引算法，可以更快地定位到所需数据，从而提升整体的系统性能。
缓存算法优化：缓存算法的优化有助于减少对原始存储介质的访问次数，从而加快数据访问速度并降低延迟。优化后的缓存算法可以更智能地管理这些临时数据，提升系统响应速度。
数据本地化处理方法：数据本地化是指将数据存储和处理尽可能靠近数据源或用户的位置，这样可以减少数据传输的时间和网络带宽的使用。通过优化数据本地化处理方法，系统能够更高效地处理和访问数据，显著提升数据处理的性能。
运行环境适配与调优：为了实现全栈国产化，系统需要适配和调优运行在国产化硬件和软件环境中的代码。这包括对国产处理器、操作系统、数据库等的适配，确保系统能够在国产化环境中稳定运行。
（三）核心功能模块
科研生产运营数据共享管理系统是中国海油集团层面的基础性、平台化文件共享系统，具备数据存储和文件共享两大类别下的五十余项功能。该系统在石油石化行业中首次实现了大规模的国产化数据共享，确保了集团总部、二级单位以及海上平台之间的数据实时共享和信息联通。以下是该系统的主要特点：
全栈国产化：该系统建立了行业内可借鉴的规范经验，构建了全域数据能力，有效汇聚了能源企业的海量数据。
全场景数据共享：系统通过云边端的全面连接，实现了全场景的信息创新布局，成功打通了数据孤岛，促进了数据的无缝流动。
大容量存储：系统具备存储大量非结构化数据的能力，为数据的长期保存和检索提供了保障。
高效传输：系统提供了高效的协同工作能力，数据传输速度可达60MB/秒，同时支持高达2万名并发用户，确保了数据处理的高效率。
跨多业务领域：系统覆盖了科研、生产、办公等全领域的业务，包含了各类技术领域的知识，服务于超过6万名用户，促进了跨领域的信息共享和知识交流。
四、实施效果
科研生产运营数据共享管理系统作为中国海油首个集团级国产化平台，展现了其卓越的数据处理和用户服务能力。系统服务于集团6万名终端用户，显著提升了个人和团队的数据管理与协作效率。此外，超大的存储容量为大规模数据存储和分析提供了充足的空间，确保了系统在处理大量数据时的高效性和稳定性。
（一）核心技术赋能企业生产
科研生产运营数据共享管理系统是一个高效、安全、自主可控的信息化平台，不仅提升了企业内部的科研生产效率，还具有高度的自主性和兼容性。
安全可靠：所使用的软硬件产品都通过了第三方机构测评，确保了系统的安全性和可靠性。同时，系统具备强大的兼容性，能够适配多款芯片、操作系统和数据库，这使得系统能够快速切换技术路线，以适应不同的技术需求和市场变化。
自主知识产权：系统拥有完全的自主知识产权，核心功能模块基于华为CodeArts编译，自主代码比例高达95%。公司掌握了核心源码，增强了系统的可控性，具有技术创新和自主研发方面的实力。
开源治理：建立了开源治理制度体系，制定了企业内部的规范标准，并有风险应对措施和预案，以保障科研生产业务的平稳运行。
通过验收测评：系统通过了工信部某所的验收测试，这标志着系统的性能和质量得到了权威机构的认可。
（二）数据治理牵引价值创造
科研生产运营数据共享管理系统，作为国内大规模，高度复杂信创改造项目,不仅在技术层面上实现了突破，还在业务价值和示范价值上展现了显著的成效。
业务价值。项目通过打破信息壁垒，提升了业务效率，通过更好的数据管理和流程优化，减少了不必要的步骤，加快了业务处理速度。同时，数据共享的范围和应用深度得到增强，这有助于跨部门或跨组织间的协同工作，提升了决策的质量和速度。加强了数据的自主可控性，确保数据共享在合法和安全的框架下进行，确保数据在传输、存储过程中的安全性。遵循国家相关法律法规政策要求，加强数据隐私保护，让科研创新活动在安全合规的环境中顺利开展。
示范价值。作为国内早期全栈国产化的信创项目，这不仅展示了央企在技术创新上的领导地位，也为其他企业树立了标杆。在系统改造过程中提出的“4+3”信创化改造评估模型，为系统替代和改造工作提供了全面的指导，也为同类业务系统的改造提供了可借鉴的实施路径，这有助于降低其他企业在进行类似改造时的风险和成本，可以激励和引导其他组织进行类似的改造，有助于推动整个行业的技术进步和创新。
经济价值。相较购买数据存储服务，每年节约约3600万元的成本，经济效益上的显著成效。优化资源配置和降低建设成本，通过更高效的资源利用和成本控制，提高了项目的投资回报率。
图1系统改造后响应时间和事务处理数对比