油田計量器具檢校管理系統設計與實現研究

劉燕俐，魏秀萍，江 帆

（新疆油田公司數據公司，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引 言

新疆油田公司有多家計量技術機構，承擔了公司全部計量器具77%的計量檢定任務。長期以來，計量管理工作模式始終延續傳統的半手工模式，依靠紙質文檔傳遞保存文件資料，不便于數據保存、檢索、統計分析，也不利于信息共享。隨著現代化管理的變革，舊的管理模式愈發顯得不合時宜。為更好地實現數據統一管理、檢校流程的嚴格監控，減輕工作強度，減少計算誤差，實現對檢校流程及數據信息的網絡化管理，有必要引進新的管理模式。

1 油田計量器具檢校管理系統建設目標

改變計量工作半手工時代的落后狀況，實現檢校全過程質量監督功能，建立適用于公司內、外部計量技術機構的檢校流程，實現計量器具全流程數字化、規范化管理，提高工作效率，使新疆油田公司計量工作從數字化走向信息化、智能化，在集團公司達到領先水平。

2 油田計量器具檢校管理系統技術架構

采用模型驅動的體系架構，在智能油田應用集成平臺模型的基礎上，通過精簡和優化，形成適合Web平臺的元模型框架，如圖1所示。采用模塊化服務框架，開發Web平臺核心功能及基礎服務，實現服務的動態裝配和靈活部署。選擇合適的RIA及HTML5等技術，為應用功能提供豐富界面表現方式和交互性，支持主流瀏覽器應用。為應用開發提供基礎界面模板以及豐富的基礎組件，提高應用系統開發和維護的效率。建立完善的集成標準和規范，實現不同應用資源（數據、組件、服務、應用功能）的集成和擴展。平臺基于展現層、服務層、數據層的3層架構進行設計開發。①數據層：系統模型和業務數據采用關系數據庫和JSON、XML等方式存取。②服務層：平臺基于J2EE體系架構，引入GRAILS框架實現服務模塊化管理和集成；針對基于其他技術平臺（.net）開發的業務服務，通過服務總線集成。③展示層：采用組件化開發模式，基于當前主流的SpringMVC+JQuery EasyUI框架構建。

圖1 技術架構

3 油田計量器具檢校管理系統模型設計

整個系統采用MVC（模型－視圖－控制器）模型設計，分為3個層次，即模型實現層、控制層、呈現層。在智能油田應用集成平臺基礎上開發，集成統一認證系統。

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（Model）層

數據存儲在Oracle數據庫中，所有的數據邏輯通過存儲過程或函數實現。自動采集模塊與具體的設備通過RS232串口進行連接，讀取數據，然后通過本系統提供的http接口，寫入系統中。

3.3 控制（Control）層

由“智能油田應用集成平臺”實現，進行數據庫與前端的數據傳輸，業務邏輯在數據庫中以存儲過程方式實現。

3.4 呈現（View）層

采用HTML5技術實現業務呈現，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功能

系統主要功能包括系統管理、流程管理、報表管理、人員管理、任務管理、質量監督。

4.1 系統管理

系統管理包括菜單管理、用戶權限管理、分類類別管理、檢定規程管理、設備管理、原始記錄及證書定制管理、審批授權。

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），實現人員考核，工作量統計的自動化和規范化。

4.3 流程管理

三級質量審核流程：登記卡錄入、收發室任務指派、室主任任務分配、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、工作量統計、合格率統計、計費結算。

4.5 任務管理

任務管理包括被檢計量器具內部流轉位置及狀態全程可跟蹤，根據其狀態可細分為3種，即當前任務、任務跟蹤、歷史任務。

4.6 質量監督

質量監督包括證書抽檢、原始記錄抽檢、規范抽檢等。

4.7 標準文檔

標準文檔包括規程上傳與查看等。

5 油田計量器具檢校管理系統成果

“油田計量器具檢校管理系統”應用了3項技術，實現了8項創新。

5.1 3項技術

5.1.1 HTML5技術

不同于傳統的Server端只能被動接受請求，回送響應信息，HTML5增加了上行通道，使網頁更靈活。無須借助控件或插件，就可實現各種復雜的應用。

5.1.2 云存儲技術

采用軟件架構，將數據分布到不同的服務器硬盤，實現數據的冗余備份、容量動態擴充、統一訪問接口、安全的授權管理機制，采用FastDFS技術實現功能的自行擴展。

5.1.3 數據庫緩沖池技術

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

5.2 8項創新

5.2.1 標準管理

針對計量或其他實驗檢測的標準進行管理，每個標準對應一組或多組原始記錄格式。按照標準進行分類管理，可以自定義增加修改相應標準內的格式信息、公式信息、判定信息等。

5.2.2 參數管理

對標準中的輸入參數、輸出參數、判定依據、常量信息等進行整理，在后臺對該參數進行定義、命名、存儲等。每個參數作為基本元素，屬性包括：所屬標準、所屬記錄、參數名稱、參數值類型、參數值、呈現所在的位置X坐標、呈現所在的位置Y坐標、是否可修改等。其中，每個參數在數據庫中以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模式以網頁形式呈現原始記錄格式，不需要任何插件，不需要額外的軟件支持，同時又可導出為Excel或PDF文件，提供給其他業務使用。這部分邏輯較復雜，前端是具備HTML5功能的數據呈現，與受控文件呈現要一致，后端是在數據庫中實現邏輯，數據傳遞采用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，與原始記錄關聯使用，證書中的結果數據直接指向原始記錄的相應數據，從而實現聯動，類似Excel的外部調用。其中，手寫簽名部分，也是通過公式定義，獲取相應人員提前保存的簽名，簽入相應位置，實現自動手寫簽名、簽章。

5.2.6 自動計算

自動根據定義的公式自動計算將結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在網頁上，最終將計算結果通過JSON格式存儲到數據庫中。

5.2.7 圖形化生成

直觀地在網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++”的集成開發環境一樣。

5.2.8 全自動檢定

自動采集與原始記錄結合，實現全自動檢定。

6 結 語

“油田計量器具檢校管理系統”填補了國內計量檢測行業的空白，改變了新疆油田公司現有的工作管理模式，把計量檢測各崗位人員從目前繁雜的手工錄入、手工數據處理、手工數據統計中解放出來。此系統推行應用，將提升新疆油田公司計量管理工作效率，強化計量監督質量，提高計量監管工作的有效性，有效地保障新疆油田公司計量器具規范化、科學化管理的實施。