智能化檢驗與分析在油氣田物資質量檢驗中的應用

朱利民，梁桂海

中國石油長慶油田分公司技術監測中心（陜西西安710018）

智能化檢驗與分析在油氣田物資質量檢驗中的應用

朱利民，梁桂海

中國石油長慶油田分公司技術監測中心（陜西西安710018）

針對傳統閥門質量檢驗統計分析過程中以人工統計為主、耗時長、效率低、時效性差、結果不準確等問題，通過開發智能質量檢驗統計分析系統，自動采集壓力試驗數據，自動生成檢驗記錄、檢驗報告以及各類報表，還可以根據制造廠商、閥門類型、缺陷種類等自動生成柱狀圖、餅狀圖等質量分析圖表，降低了人工錄入數據的差錯率，檢索統計準確迅速，提高了檢驗效率和檢驗質量，為產品質量管理提供了快捷、高效的決策數據。

智能化檢驗；數字化分析；分析圖表；質量檢驗

1 油氣田物資質量檢驗現狀

油氣田開發建設過程中使用的物資種類繁多。原有的檢驗物資質量的方法是通過檢驗人員手工記錄原始實驗數據，計算結果和標準比對后做出實驗結論，讀數和記錄時,數據容易存在一定的誤差，實驗結論受主觀因素影響較大。在質量追溯時，查驗紙質原始資料費時費力，同時對質量檢驗統計分析時存在效率低、勞動強度大、時效性差、結果誤差大等問題，無法滿足產品全性能檢驗和驗收檢驗，以及快速獲取檢驗產品多角度匯總質量信息的要求[1]。針對這些現狀，通過改造前端檢驗設備和研發新的智能化檢驗設備，實現智能化檢驗設備自動采集并傳輸數據到中心數據庫，檢驗系統對試驗數據進行分類存儲和數據計算，并將和標準比對后的試驗結果傳送回智能化檢驗設備中，使檢驗人員能及時看到實驗結果。

2 智能化質量檢驗與分析系統的建立

通過油氣田物資智能化質量檢驗與分析系統，可以實現檢驗設備自動化、質量控制數字化、統計分析智能化、質量追溯可視化。

2.1 智能化檢驗設備的改造

傳統檢驗設備和大量購置的檢驗儀器無法實現數據的自動采集和實時傳輸，因此必須對檢驗設備進行改造，提升檢驗設備的智能化能力。做到改造后的智能化檢驗設備能夠自動采集數據和實時傳輸數據到中心數據庫，同時能接收智能化判識軟件的計算結果和檢驗結論[2]。智能化檢驗設備系統應采用對話框的方式進行操作、穩定可靠、界面簡潔清晰、人機交互性強，具有數據處理、存儲和網絡交換功能，同時能對檢驗結論和基本信息生成二維碼檢驗標識并現場打印到標簽上。

2.2 智能化判識軟件的開發

智能化判識軟件系統依靠智能化檢驗設備通過千兆以太網進行實時數據交換，將檢驗的產品詳細信息和檢驗項目分配給各個智能化質量檢驗設備。質量檢驗設備將檢驗原始數據實時傳送回質量技術分析系統，存入數據庫。系統依據檢驗的原始數據和后臺設定的檢驗標準自動計算結果，生成檢驗結論和檢驗報告，并將結果反饋回智能化檢驗設備，通過設備中的打印機打印出二維碼檢驗標識，粘貼在檢驗產品上[3]。智能化判識軟件后臺需要將檢驗標準中大量計算公式和判定條件提前設定好，原始數據通過設定的公式計算完成后和判定條件比對，由系統自動做出檢驗結論。

2.3 質量技術分析系統

質量技術分析系統依靠智能化質量檢驗設備傳送的實時數據存儲在質量檢驗系統數據庫，通過質量技術分析系統進行實時質量監控，對歷史數據進行統計分析，并根據不同業務自動生成相應的分析報表和圖形。根據業務分析管理需要，數據庫中的各個字段可以自由選擇，通過點選實際字段、數據統計字段（如檢驗數量、缺陷數量等）生成列表式、分組式、自由式、組合式報表等，并可以進行分組分析、交叉分析、自由分析、組合分析、主題分析、多維分析等。根據不同業務的特點，提供完全遵照其業務邏輯方式的數據項選取界面，采用取數向導定制接口，定制常用的統計分析模板，實現一鍵完成常用數據統計，統計結果自動生成可以下載的Excel表格。根據統計分析結果，系統根據用戶需要自動生成高品質靜態統計圖，實現向導化的統計圖制作方式，制作圖形的參數配置簡單、屬性豐富、樣式美觀、使用方便。生成圖表有多層鏈接功能，可以直接鏈接到產品的檢驗報告和檢驗原始記錄，實現質量溯源。

2.4 檢驗質量溯源監測系統

檢驗情況實時監控。通過圖形化的Flash動態監控界面，不僅宏觀掌握本年度某種產品的總體檢驗情況，而且微觀展現當日的檢驗情況、入庫情況、出庫情況，各檢驗設備檢驗動態等信息。通過視頻實時對檢驗過程進行監管，通過產品編號或二維碼標簽對檢驗質量進行溯源。系統能調出該產品檢驗全過程的錄像、原始記錄、檢驗報告等信息，為檢驗質量溯源提供原始數據。

2.5 數據庫的建立

質量檢驗包括：閥門、安全閥、法蘭、壓力表、壓裂支撐劑等。不同的產品使用的智能化檢驗設備不一樣，由于各檢驗設備是由不同廠家生產的，設備的配套軟件系統所采用的技術、對外數據接口、本地數據庫等都不一致。油氣田物資智能化質量檢驗與分析系統如果兼容各廠家所有智能化質量檢驗設備的數據接口，就會加大分析系統復雜度，不便于后期維護[4]。考慮到以后的智能化發展，還會購置更多智能化的檢驗設備，這些設備都要與智能化質量檢驗與分析系統進行數據對接，因此要建立一個統一的智能化質量檢驗與分析系統數據庫。ORACLE數據庫系統是美國ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式數據庫為核心的一組軟件產品，是目前最流行的客戶/服務器(CLIENT/SERVER)或瀏覽器/服務器（BROWDER/SERVER）體系結構的數據庫之一[5]。ORACLE數據庫是目前世界上使用最為廣泛的數據庫管理系統。

3 應用效果

應用油氣田物資質量檢驗分析系統后，增強了技術監測服務保障能力，達到了以下效果。

3.1 實現前端監測智能化

對前端監測設備進行數字化改造，結合現場數據采集裝置、網絡傳輸設備對實時測量數據進行采集。依據監測標準對實時監測的運行數據中超限數據進行聲光報警提示，并將采集的數據傳至實時數據庫中，為數字化平臺的應用提供基礎數據支撐。

3.2 延伸監測數據溯本求源

通過數字化平臺的各種查詢功能，追溯監測數據形成的每一個關鍵環節和過程，使每個監測結果都有據可查，增強監測數據的溯源性。

3.3 提升檢驗工作質量

實現數字化管理，使技術監測更加科學，監測數據更加透明公正，監測過程更加高效規范，主客觀影響因素明顯消除，工作質量顯著提升。

3.4 降低監測過程安全風險

通過監測過程安全風險預警提示、遠程監控、變送器緊急切斷控制裝置及數字化管理平臺等先進技術應用，儀器設備安全性能顯著提高，生產操作過程中監測人員更加安全，有效降低了安全風險。

3.5 提高技術監測工作效率

數字化管理系統建成后，崗位職能得以強化，員工工作環境得到改善，勞動強度明顯減小，工作效率大幅度提高。

[1]馬明建.數據采集與處理技術[M].2版.西安：西安交通大學出版社,2005.

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

[3]李念強.數據采集技術及系統設計[M].北京：機械工業出版社,2009.

[4]秦靖,劉存勇.Oracle從入門到精通[M].北京：機械工業出版社,2011.

[5]李江全.工業控制計算機典型應用系統編程實踐[M].北京：電子工業出版社,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，現主要從事技術監測管理及數字化、信息化、網絡管理工作。