油田計量器具檢校管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)研究

劉燕俐，魏秀萍，江 帆

（新疆油田公司數(shù)據(jù)公司，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引 言

新疆油田公司有多家計量技術(shù)機構(gòu)，承擔(dān)了公司全部計量器具77%的計量檢定任務(wù)。長期以來，計量管理工作模式始終延續(xù)傳統(tǒng)的半手工模式，依靠紙質(zhì)文檔傳遞保存文件資料，不便于數(shù)據(jù)保存、檢索、統(tǒng)計分析，也不利于信息共享。隨著現(xiàn)代化管理的變革，舊的管理模式愈發(fā)顯得不合時宜。為更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理、檢校流程的嚴(yán)格監(jiān)控，減輕工作強度，減少計算誤差，實現(xiàn)對檢校流程及數(shù)據(jù)信息的網(wǎng)絡(luò)化管理，有必要引進(jìn)新的管理模式。

1 油田計量器具檢校管理系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

改變計量工作半手工時代的落后狀況，實現(xiàn)檢校全過程質(zhì)量監(jiān)督功能，建立適用于公司內(nèi)、外部計量技術(shù)機構(gòu)的檢校流程，實現(xiàn)計量器具全流程數(shù)字化、規(guī)范化管理，提高工作效率，使新疆油田公司計量工作從數(shù)字化走向信息化、智能化，在集團(tuán)公司達(dá)到領(lǐng)先水平。

2 油田計量器具檢校管理系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

采用模型驅(qū)動的體系架構(gòu)，在智能油田應(yīng)用集成平臺模型的基礎(chǔ)上，通過精簡和優(yōu)化，形成適合Web平臺的元模型框架，如圖1所示。采用模塊化服務(wù)框架，開發(fā)Web平臺核心功能及基礎(chǔ)服務(wù)，實現(xiàn)服務(wù)的動態(tài)裝配和靈活部署。選擇合適的RIA及HTML5等技術(shù)，為應(yīng)用功能提供豐富界面表現(xiàn)方式和交互性，支持主流瀏覽器應(yīng)用。為應(yīng)用開發(fā)提供基礎(chǔ)界面模板以及豐富的基礎(chǔ)組件，提高應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的效率。建立完善的集成標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，實現(xiàn)不同應(yīng)用資源（數(shù)據(jù)、組件、服務(wù)、應(yīng)用功能）的集成和擴展。平臺基于展現(xiàn)層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層的3層架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計開發(fā)。①數(shù)據(jù)層：系統(tǒng)模型和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫和JSON、XML等方式存取。②服務(wù)層：平臺基于J2EE體系架構(gòu)，引入GRAILS框架實現(xiàn)服務(wù)模塊化管理和集成；針對基于其他技術(shù)平臺（.net）開發(fā)的業(yè)務(wù)服務(wù)，通過服務(wù)總線集成。③展示層：采用組件化開發(fā)模式，基于當(dāng)前主流的SpringMVC+JQuery EasyUI框架構(gòu)建。

圖1 技術(shù)架構(gòu)

3 油田計量器具檢校管理系統(tǒng)模型設(shè)計

整個系統(tǒng)采用MVC（模型－視圖－控制器）模型設(shè)計，分為3個層次，即模型實現(xiàn)層、控制層、呈現(xiàn)層。在智能油田應(yīng)用集成平臺基礎(chǔ)上開發(fā)，集成統(tǒng)一認(rèn)證系統(tǒng)。

3.1 自動采集模塊

自動采集部分，由多個單獨采集模塊組成，包括壓力計、天平、玻璃量器、金屬罐、電能表模塊。

3.2 模型實現(xiàn)（Model）層

數(shù)據(jù)存儲在Oracle數(shù)據(jù)庫中，所有的數(shù)據(jù)邏輯通過存儲過程或函數(shù)實現(xiàn)。自動采集模塊與具體的設(shè)備通過RS232串口進(jìn)行連接，讀取數(shù)據(jù)，然后通過本系統(tǒng)提供的http接口，寫入系統(tǒng)中。

3.3 控制（Control）層

由“智能油田應(yīng)用集成平臺”實現(xiàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫與前端的數(shù)據(jù)傳輸，業(yè)務(wù)邏輯在數(shù)據(jù)庫中以存儲過程方式實現(xiàn)。

3.4 呈現(xiàn)（View）層

采用HTML5技術(shù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)呈現(xiàn)，瀏覽器可以支持所有支持H5的版本，建議瀏覽器有firefox/google/360極速模式/IE11以上版本等。

4 油田計量器具檢校管理系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主要功能包括系統(tǒng)管理、流程管理、報表管理、人員管理、任務(wù)管理、質(zhì)量監(jiān)督。

4.1 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包括菜單管理、用戶權(quán)限管理、分類類別管理、檢定規(guī)程管理、設(shè)備管理、原始記錄及證書定制管理、審批授權(quán)。

4.2 人員管理

人員管理包括人員簽名管理、取證項目管理（定義人員的取證項目及有效性），實現(xiàn)人員考核，工作量統(tǒng)計的自動化和規(guī)范化。

4.3 流程管理

三級質(zhì)量審核流程：登記卡錄入、收發(fā)室任務(wù)指派、室主任任務(wù)分配、檢定室補齊資料、檢定、核驗、審批。

4.4 報表管理

報表管理包括日報、周報、年報、工作量統(tǒng)計、合格率統(tǒng)計、計費結(jié)算。

4.5 任務(wù)管理

任務(wù)管理包括被檢計量器具內(nèi)部流轉(zhuǎn)位置及狀態(tài)全程可跟蹤，根據(jù)其狀態(tài)可細(xì)分為3種，即當(dāng)前任務(wù)、任務(wù)跟蹤、歷史任務(wù)。

4.6 質(zhì)量監(jiān)督

質(zhì)量監(jiān)督包括證書抽檢、原始記錄抽檢、規(guī)范抽檢等。

4.7 標(biāo)準(zhǔn)文檔

標(biāo)準(zhǔn)文檔包括規(guī)程上傳與查看等。

5 油田計量器具檢校管理系統(tǒng)成果

“油田計量器具檢校管理系統(tǒng)”應(yīng)用了3項技術(shù)，實現(xiàn)了8項創(chuàng)新。

5.1 3項技術(shù)

5.1.1 HTML5技術(shù)

不同于傳統(tǒng)的Server端只能被動接受請求，回送響應(yīng)信息，HTML5增加了上行通道，使網(wǎng)頁更靈活。無須借助控件或插件，就可實現(xiàn)各種復(fù)雜的應(yīng)用。

5.1.2 云存儲技術(shù)

采用軟件架構(gòu)，將數(shù)據(jù)分布到不同的服務(wù)器硬盤，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余備份、容量動態(tài)擴充、統(tǒng)一訪問接口、安全的授權(quán)管理機制，采用FastDFS技術(shù)實現(xiàn)功能的自行擴展。

5.1.3 數(shù)據(jù)庫緩沖池技術(shù)

所有與數(shù)據(jù)庫的交互都是采用存儲過程或函數(shù)實現(xiàn)，通過自己研發(fā)的數(shù)據(jù)庫鏈接池與數(shù)據(jù)庫保持長鏈接，同時提供二級緩存，大大提高了數(shù)據(jù)庫訪問效率。用幾個或幾十個鏈接可以在普通PC服務(wù)器上實現(xiàn)每秒鐘幾萬次的事務(wù)處理，實現(xiàn)了每秒3萬次的寫入操作。

5.2 8項創(chuàng)新

5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)管理

針對計量或其他實驗檢測的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管理，每個標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)一組或多組原始記錄格式。按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類管理，可以自定義增加修改相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的格式信息、公式信息、判定信息等。

5.2.2 參數(shù)管理

對標(biāo)準(zhǔn)中的輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、判定依據(jù)、常量信息等進(jìn)行整理，在后臺對該參數(shù)進(jìn)行定義、命名、存儲等。每個參數(shù)作為基本元素，屬性包括：所屬標(biāo)準(zhǔn)、所屬記錄、參數(shù)名稱、參數(shù)值類型、參數(shù)值、呈現(xiàn)所在的位置X坐標(biāo)、呈現(xiàn)所在的位置Y坐標(biāo)、是否可修改等。其中，每個參數(shù)在數(shù)據(jù)庫中以JSON格式存儲。

5.2.3 計算公式管理

每個輸出項，定義一個公式定義。

5.2.4 原始記錄格式管理

采用純HTML5模式以網(wǎng)頁形式呈現(xiàn)原始記錄格式，不需要任何插件，不需要額外的軟件支持，同時又可導(dǎo)出為Excel或PDF文件，提供給其他業(yè)務(wù)使用。這部分邏輯較復(fù)雜，前端是具備HTML5功能的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，與受控文件呈現(xiàn)要一致，后端是在數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)邏輯，數(shù)據(jù)傳遞采用JSON格式。

5.2.5 證書格式管理

證書管理與原始記錄格式類似，與原始記錄關(guān)聯(lián)使用，證書中的結(jié)果數(shù)據(jù)直接指向原始記錄的相應(yīng)數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)聯(lián)動，類似Excel的外部調(diào)用。其中，手寫簽名部分，也是通過公式定義，獲取相應(yīng)人員提前保存的簽名，簽入相應(yīng)位置，實現(xiàn)自動手寫簽名、簽章。

5.2.6 自動計算

自動根據(jù)定義的公式自動計算將結(jié)果放入公式所在位置。賦值和計算都是在后臺計算完后再呈現(xiàn)在網(wǎng)頁上，最終將計算結(jié)果通過JSON格式存儲到數(shù)據(jù)庫中。

5.2.7 圖形化生成

直觀地在網(wǎng)頁上生成原始記錄格式模板及證書格式模板，做到所見即所得，就類似一個“C++語言”需要一個“VC++”的集成開發(fā)環(huán)境一樣。

5.2.8 全自動檢定

自動采集與原始記錄結(jié)合，實現(xiàn)全自動檢定。

6 結(jié) 語

“油田計量器具檢校管理系統(tǒng)”填補了國內(nèi)計量檢測行業(yè)的空白，改變了新疆油田公司現(xiàn)有的工作管理模式，把計量檢測各崗位人員從目前繁雜的手工錄入、手工數(shù)據(jù)處理、手工數(shù)據(jù)統(tǒng)計中解放出來。此系統(tǒng)推行應(yīng)用，將提升新疆油田公司計量管理工作效率，強化計量監(jiān)督質(zhì)量，提高計量監(jiān)管工作的有效性，有效地保障新疆油田公司計量器具規(guī)范化、科學(xué)化管理的實施。