朱利民，梁桂海

中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心（陜西西安710018）

智能化檢驗(yàn)與分析在油氣田物資質(zhì)量檢驗(yàn)中的應(yīng)用

朱利民，梁桂海

中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心（陜西西安710018）

針對(duì)傳統(tǒng)閥門質(zhì)量檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析過程中以人工統(tǒng)計(jì)為主、耗時(shí)長、效率低、時(shí)效性差、結(jié)果不準(zhǔn)確等問題，通過開發(fā)智能質(zhì)量檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，自動(dòng)采集壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成檢驗(yàn)記錄、檢驗(yàn)報(bào)告以及各類報(bào)表，還可以根據(jù)制造廠商、閥門類型、缺陷種類等自動(dòng)生成柱狀圖、餅狀圖等質(zhì)量分析圖表，降低了人工錄入數(shù)據(jù)的差錯(cuò)率，檢索統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確迅速，提高了檢驗(yàn)效率和檢驗(yàn)質(zhì)量，為產(chǎn)品質(zhì)量管理提供了快捷、高效的決策數(shù)據(jù)。

智能化檢驗(yàn)；數(shù)字化分析；分析圖表；質(zhì)量檢驗(yàn)

1 油氣田物資質(zhì)量檢驗(yàn)現(xiàn)狀

油氣田開發(fā)建設(shè)過程中使用的物資種類繁多。原有的檢驗(yàn)物資質(zhì)量的方法是通過檢驗(yàn)人員手工記錄原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)后做出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，讀數(shù)和記錄時(shí),數(shù)據(jù)容易存在一定的誤差，實(shí)驗(yàn)結(jié)論受主觀因素影響較大。在質(zhì)量追溯時(shí)，查驗(yàn)紙質(zhì)原始資料費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)對(duì)質(zhì)量檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析時(shí)存在效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、時(shí)效性差、結(jié)果誤差大等問題，無法滿足產(chǎn)品全性能檢驗(yàn)和驗(yàn)收檢驗(yàn)，以及快速獲取檢驗(yàn)產(chǎn)品多角度匯總質(zhì)量信息的要求[1]。針對(duì)這些現(xiàn)狀，通過改造前端檢驗(yàn)設(shè)備和研發(fā)新的智能化檢驗(yàn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能化檢驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)采集并傳輸數(shù)據(jù)到中心數(shù)據(jù)庫，檢驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)計(jì)算，并將和標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)后的試驗(yàn)結(jié)果傳送回智能化檢驗(yàn)設(shè)備中，使檢驗(yàn)人員能及時(shí)看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2 智能化質(zhì)量檢驗(yàn)與分析系統(tǒng)的建立

通過油氣田物資智能化質(zhì)量檢驗(yàn)與分析系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)化、質(zhì)量控制數(shù)字化、統(tǒng)計(jì)分析智能化、質(zhì)量追溯可視化。

2.1 智能化檢驗(yàn)設(shè)備的改造

傳統(tǒng)檢驗(yàn)設(shè)備和大量購置的檢驗(yàn)儀器無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和實(shí)時(shí)傳輸，因此必須對(duì)檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行改造，提升檢驗(yàn)設(shè)備的智能化能力。做到改造后的智能化檢驗(yàn)設(shè)備能夠自動(dòng)采集數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)到中心數(shù)據(jù)庫，同時(shí)能接收智能化判識(shí)軟件的計(jì)算結(jié)果和檢驗(yàn)結(jié)論[2]。智能化檢驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)采用對(duì)話框的方式進(jìn)行操作、穩(wěn)定可靠、界面簡潔清晰、人機(jī)交互性強(qiáng)，具有數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)交換功能，同時(shí)能對(duì)檢驗(yàn)結(jié)論和基本信息生成二維碼檢驗(yàn)標(biāo)識(shí)并現(xiàn)場打印到標(biāo)簽上。

2.2 智能化判識(shí)軟件的開發(fā)

智能化判識(shí)軟件系統(tǒng)依靠智能化檢驗(yàn)設(shè)備通過千兆以太網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，將檢驗(yàn)的產(chǎn)品詳細(xì)信息和檢驗(yàn)項(xiàng)目分配給各個(gè)智能化質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備。質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備將檢驗(yàn)原始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送回質(zhì)量技術(shù)分析系統(tǒng)，存入數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)依據(jù)檢驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)和后臺(tái)設(shè)定的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)計(jì)算結(jié)果，生成檢驗(yàn)結(jié)論和檢驗(yàn)報(bào)告，并將結(jié)果反饋回智能化檢驗(yàn)設(shè)備，通過設(shè)備中的打印機(jī)打印出二維碼檢驗(yàn)標(biāo)識(shí)，粘貼在檢驗(yàn)產(chǎn)品上[3]。智能化判識(shí)軟件后臺(tái)需要將檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中大量計(jì)算公式和判定條件提前設(shè)定好，原始數(shù)據(jù)通過設(shè)定的公式計(jì)算完成后和判定條件比對(duì)，由系統(tǒng)自動(dòng)做出檢驗(yàn)結(jié)論。

2.3 質(zhì)量技術(shù)分析系統(tǒng)

質(zhì)量技術(shù)分析系統(tǒng)依靠智能化質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備傳送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在質(zhì)量檢驗(yàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，通過質(zhì)量技術(shù)分析系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并根據(jù)不同業(yè)務(wù)自動(dòng)生成相應(yīng)的分析報(bào)表和圖形。根據(jù)業(yè)務(wù)分析管理需要，數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)字段可以自由選擇，通過點(diǎn)選實(shí)際字段、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)字段（如檢驗(yàn)數(shù)量、缺陷數(shù)量等）生成列表式、分組式、自由式、組合式報(bào)表等，并可以進(jìn)行分組分析、交叉分析、自由分析、組合分析、主題分析、多維分析等。根據(jù)不同業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，提供完全遵照其業(yè)務(wù)邏輯方式的數(shù)據(jù)項(xiàng)選取界面，采用取數(shù)向?qū)Фㄖ平涌?，定制常用的統(tǒng)計(jì)分析模板，實(shí)現(xiàn)一鍵完成常用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果自動(dòng)生成可以下載的Excel表格。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，系統(tǒng)根據(jù)用戶需要自動(dòng)生成高品質(zhì)靜態(tài)統(tǒng)計(jì)圖，實(shí)現(xiàn)向?qū)Щ慕y(tǒng)計(jì)圖制作方式，制作圖形的參數(shù)配置簡單、屬性豐富、樣式美觀、使用方便。生成圖表有多層鏈接功能，可以直接鏈接到產(chǎn)品的檢驗(yàn)報(bào)告和檢驗(yàn)原始記錄，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量溯源。

2.4 檢驗(yàn)質(zhì)量溯源監(jiān)測系統(tǒng)

檢驗(yàn)情況實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過圖形化的Flash動(dòng)態(tài)監(jiān)控界面，不僅宏觀掌握本年度某種產(chǎn)品的總體檢驗(yàn)情況，而且微觀展現(xiàn)當(dāng)日的檢驗(yàn)情況、入庫情況、出庫情況，各檢驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)動(dòng)態(tài)等信息。通過視頻實(shí)時(shí)對(duì)檢驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)管，通過產(chǎn)品編號(hào)或二維碼標(biāo)簽對(duì)檢驗(yàn)質(zhì)量進(jìn)行溯源。系統(tǒng)能調(diào)出該產(chǎn)品檢驗(yàn)全過程的錄像、原始記錄、檢驗(yàn)報(bào)告等信息，為檢驗(yàn)質(zhì)量溯源提供原始數(shù)據(jù)。

2.5 數(shù)據(jù)庫的建立

質(zhì)量檢驗(yàn)包括：閥門、安全閥、法蘭、壓力表、壓裂支撐劑等。不同的產(chǎn)品使用的智能化檢驗(yàn)設(shè)備不一樣，由于各檢驗(yàn)設(shè)備是由不同廠家生產(chǎn)的，設(shè)備的配套軟件系統(tǒng)所采用的技術(shù)、對(duì)外數(shù)據(jù)接口、本地?cái)?shù)據(jù)庫等都不一致。油氣田物資智能化質(zhì)量檢驗(yàn)與分析系統(tǒng)如果兼容各廠家所有智能化質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口，就會(huì)加大分析系統(tǒng)復(fù)雜度，不便于后期維護(hù)[4]?？紤]到以后的智能化發(fā)展，還會(huì)購置更多智能化的檢驗(yàn)設(shè)備，這些設(shè)備都要與智能化質(zhì)量檢驗(yàn)與分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接，因此要建立一個(gè)統(tǒng)一的智能化質(zhì)量檢驗(yàn)與分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。ORACLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是美國ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式數(shù)據(jù)庫為核心的一組軟件產(chǎn)品，是目前最流行的客戶/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)或?yàn)g覽器/服務(wù)器（BROWDER/SERVER）體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫之一[5]。ORACLE數(shù)據(jù)庫是目前世界上使用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

3 應(yīng)用效果

應(yīng)用油氣田物資質(zhì)量檢驗(yàn)分析系統(tǒng)后，增強(qiáng)了技術(shù)監(jiān)測服務(wù)保障能力，達(dá)到了以下效果。

3.1 實(shí)現(xiàn)前端監(jiān)測智能化

對(duì)前端監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造，結(jié)合現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備對(duì)實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。依據(jù)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測的運(yùn)行數(shù)據(jù)中超限數(shù)據(jù)進(jìn)行聲光報(bào)警提示，并將采集的數(shù)據(jù)傳至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中，為數(shù)字化平臺(tái)的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

3.2 延伸監(jiān)測數(shù)據(jù)溯本求源

通過數(shù)字化平臺(tái)的各種查詢功能，追溯監(jiān)測數(shù)據(jù)形成的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和過程，使每個(gè)監(jiān)測結(jié)果都有據(jù)可查，增強(qiáng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的溯源性。

3.3 提升檢驗(yàn)工作質(zhì)量

實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，使技術(shù)監(jiān)測更加科學(xué)，監(jiān)測數(shù)據(jù)更加透明公正，監(jiān)測過程更加高效規(guī)范，主客觀影響因素明顯消除，工作質(zhì)量顯著提升。

3.4 降低監(jiān)測過程安全風(fēng)險(xiǎn)

通過監(jiān)測過程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提示、遠(yuǎn)程監(jiān)控、變送器緊急切斷控制裝置及數(shù)字化管理平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，儀器設(shè)備安全性能顯著提高，生產(chǎn)操作過程中監(jiān)測人員更加安全，有效降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 提高技術(shù)監(jiān)測工作效率

數(shù)字化管理系統(tǒng)建成后，崗位職能得以強(qiáng)化，員工工作環(huán)境得到改善，勞動(dòng)強(qiáng)度明顯減小，工作效率大幅度提高。

[1]馬明建.數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)[M].2版.西安：西安交通大學(xué)出版社,2005.

[2]明日科技.Java Web從入門到精通[M].北京：清華大學(xué)出版社,2012.

[3]李念強(qiáng).數(shù)據(jù)采集技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

[4]秦靖,劉存勇.Oracle從入門到精通[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

[5]李江全.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)典型應(yīng)用系統(tǒng)編程實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社,2012.

In view of the shortcomings of traditional valve quality inspection and statistical analysis that artificial statistics is of long time-consuming,low efficiency,poor timeliness,inaccurate results,an intelligent quality inspection and statistical analysis system is developed,it can automatically acquire pressure test data,automatically generate inspection records,inspection reports and other various reports,and it can also automatically generate histograms,pie charts and other quality analysis charts according to the manufacturer, valve type,defect type,etc.,which reduces the error rate of manual input data,increases the accuracy and efficiency of retrieval and statistics and the efficiency and quality of inspection,and quickly and efficiently provides data for product quality management.

intelligent inspection;digital analysis;analysis chart;quality inspection

2017-05-11

朱利民（1970-），男，工程師，現(xiàn)主要從事技術(shù)監(jiān)測管理及數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)管理工作。