油氣管道焊縫修復(fù)檔案管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

吳東容 余東亮 蘭才富 王明波 謝躍輝

（中國石油西南管道公司）

近年來，油氣管道環(huán)焊縫失效事故時(shí)有發(fā)生［1～5］，給生命財(cái)產(chǎn)和公共安全造成了嚴(yán)重?fù)p害。為全面排查管道環(huán)焊縫存在的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)［6］，管道企業(yè)投入了大量的人力、物力開展風(fēng)險(xiǎn)環(huán)焊縫的開挖驗(yàn)證和修復(fù)處置工作［7～9］。因管道環(huán)焊縫數(shù)量巨大，其中疑似高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)焊縫篩查、定位找點(diǎn)、開挖、光纜保護(hù)、無損檢測、缺陷修復(fù)、防腐及地表恢復(fù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，以及期間施工、監(jiān)理等單位、人員的質(zhì)量管控，均對環(huán)焊縫開挖修復(fù)過程中資料檔案信息化管理提出了新的要求［10］。 為此，筆者設(shè)計(jì)了一套油氣管道焊縫修復(fù)檔案管理系統(tǒng)軟件，通過搭建后端數(shù)據(jù)庫、開發(fā)實(shí)景拍攝、三維模擬仿真、 修復(fù)焊縫數(shù)據(jù)錄入和查詢功能，實(shí)現(xiàn)對已開挖風(fēng)險(xiǎn)環(huán)焊縫的基礎(chǔ)信息采集、存儲(chǔ)及處理等全過程管理，同時(shí)軟件的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可為后期高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)焊縫的開挖驗(yàn)證工作提供數(shù)據(jù)支持和決策參考。

1 軟件開發(fā)運(yùn)行環(huán)境

油氣管道焊縫修復(fù)檔案管理系統(tǒng)采用三層架構(gòu)思想，運(yùn)用混合開發(fā)技術(shù)和Java 語言實(shí)現(xiàn)軟件的交叉編譯， 所有數(shù)據(jù)均采用HTTPS 模式傳輸，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?服務(wù)器端以Spring MVC 為核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)邏輯層與展現(xiàn)層的完全分離，同時(shí)配合MySQL 數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)裝載、數(shù)據(jù)抽離、數(shù)據(jù)解耦，再到數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的綜合化閉環(huán)處理； 客戶端則利用MUI 前端框架，搭載功能強(qiáng)大的HTML5 Plus Runtime 進(jìn)行開發(fā)。 該軟件需運(yùn)行于安卓系統(tǒng)手機(jī)， 其中安卓系統(tǒng)版本應(yīng)在6.0 及以上， 運(yùn)行內(nèi)存4GB 以上， 存儲(chǔ)空間128MB 以上，以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2 軟件功能

油氣管道焊縫修復(fù)檔案管理系統(tǒng)軟件（圖1）具備用戶管理、檔案管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、日志查看、報(bào)表導(dǎo)出、GPS 離線定位及修復(fù)焊縫3D 展示等功能。

2.1 用戶管理

用戶管理包括創(chuàng)建、刪除、凍結(jié)及編輯用戶等操作。 其中創(chuàng)建用戶分為兩種，一是創(chuàng)建具有全部管線管理權(quán)限的用戶，二是創(chuàng)建具有部分管線管理權(quán)限的用戶。 在使用刪除、凍結(jié)功能時(shí)，刪除的用戶不再具有系統(tǒng)登錄權(quán)限，但由該用戶錄入的數(shù)據(jù)信息將不受影響； 凍結(jié)用戶解凍后，用戶仍具有原有的功能權(quán)限。 用戶登錄的狀態(tài)將作為用戶操作的依據(jù)，并且在操作過程中進(jìn)行身份的二次匹配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能權(quán)限。

2.2 檔案管理

圖1 油氣管道焊縫修復(fù)檔案管理系統(tǒng)軟件功能架構(gòu)

檔案管理具有新建、刪除、編輯、發(fā)布、通過或駁回檔案的功能。 通過在檔案管理模塊內(nèi)置子檔案數(shù)據(jù)表（表1），確定檔案信息采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容和要求。 系統(tǒng)中檔案按其狀態(tài)進(jìn)行管理，檔案狀態(tài)分為未提交、審核中、被駁回和已歸檔4 類，主檔案的狀態(tài)會(huì)根據(jù)子檔案的狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷后顯示在主檔案上，具體如下：當(dāng)子檔案狀態(tài)存在被駁回時(shí)主檔案最先顯示被駁回，當(dāng)子檔案狀態(tài)存在審核中時(shí)主檔案其次顯示審核中，當(dāng)子檔案狀態(tài)存在未提交時(shí)主檔案最后顯示未提交。

表1 子檔案數(shù)據(jù)表

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分為全部和部分管線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，包括檔案數(shù)量、檔案狀態(tài)、焊縫缺陷類型、焊縫修復(fù)方式、管道結(jié)構(gòu)特征、高后果區(qū)及地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)等數(shù)據(jù)項(xiàng)。 通過對單一數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以及時(shí)掌握焊縫開挖驗(yàn)證工作進(jìn)度、缺陷分布及其修復(fù)情況； 而對于多項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，則可以深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，探索隱藏在數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，為后期風(fēng)險(xiǎn)環(huán)焊縫的排查提供數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。

2.4 其他功能

除上述功能外，系統(tǒng)還根據(jù)需要開發(fā)了日志查看、報(bào)表導(dǎo)出、GPS 離線定位及修復(fù)焊縫3D 展示等功能。 通過日志列表可查看系統(tǒng)運(yùn)行以來的全部操作，報(bào)表導(dǎo)出則滿足了用戶多樣化的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析需求，GPS 離線定位解決了網(wǎng)絡(luò)信號弱或無網(wǎng)絡(luò)信號時(shí)環(huán)焊縫的現(xiàn)場定位問題，修復(fù)焊縫3D 展示在三維狀態(tài)下呈現(xiàn)了環(huán)焊縫的修復(fù)狀況及其關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

3 軟件權(quán)限設(shè)計(jì)

根據(jù)不同的用戶類型，軟件的管理權(quán)限分為3 個(gè)級別（圖2）。 其中，超級管理員（主根用戶）是系統(tǒng)初設(shè)的默認(rèn)賬號， 具有全部的軟件功能權(quán)限，可創(chuàng)建業(yè)務(wù)主管部門、相關(guān)部門及所屬單位管理員賬號；所屬單位管理員可創(chuàng)建本單位業(yè)務(wù)主管領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)務(wù)科室和基層作業(yè)區(qū)賬號。 上述用戶中，超級管理員、業(yè)務(wù)主管部門和業(yè)務(wù)相關(guān)部門可查看全部管線的檔案管理數(shù)據(jù)，具有一級管理權(quán)限；所屬單位管理員、業(yè)務(wù)主管領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)務(wù)科室可查看本單位所轄管線的檔案管理數(shù)據(jù)，具有二級管理權(quán)限；基層作業(yè)區(qū)只能查看本作業(yè)區(qū)所轄管段的檔案管理數(shù)據(jù)，具有三級管理權(quán)限。

圖2 油氣管道焊縫修復(fù)檔案管理系統(tǒng)軟件用戶類型及其權(quán)限設(shè)計(jì)

4 結(jié)束語

目前，風(fēng)險(xiǎn)環(huán)焊縫開挖驗(yàn)證和修復(fù)處置工作正在各管道企業(yè)全面開展。 油氣管道焊縫修復(fù)檔案管理系統(tǒng)軟件有助于管道企業(yè)各層級管理者對產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析和管理，且可根據(jù)企業(yè)自身特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化或結(jié)合PIS （管道完整性管理系統(tǒng)）、HSE（健康安全環(huán)保系統(tǒng)）等其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，最大程度地利用高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)焊縫開挖驗(yàn)證和修復(fù)處置工作成果，為管道企業(yè)科學(xué)決策和提高安全管理水平提供數(shù)據(jù)支持。