油氣管道焊縫修復檔案管理系統軟件設計

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，油氣管道環焊縫失效事故時有發生［1～5］，給生命財產和公共安全造成了嚴重損害。為全面排查管道環焊縫存在的質量安全風險［6］，管道企業投入了大量的人力、物力開展風險環焊縫的開挖驗證和修復處置工作［7～9］。因管道環焊縫數量巨大，其中疑似高風險環焊縫篩查、定位找點、開挖、光纜保護、無損檢測、缺陷修復、防腐及地表恢復等各個環節，以及期間施工、監理等單位、人員的質量管控，均對環焊縫開挖修復過程中資料檔案信息化管理提出了新的要求［10］。 為此，筆者設計了一套油氣管道焊縫修復檔案管理系統軟件，通過搭建后端數據庫、開發實景拍攝、三維模擬仿真、 修復焊縫數據錄入和查詢功能，實現對已開挖風險環焊縫的基礎信息采集、存儲及處理等全過程管理，同時軟件的統計分析結果可為后期高風險環焊縫的開挖驗證工作提供數據支持和決策參考。

1 軟件開發運行環境

油氣管道焊縫修復檔案管理系統采用三層架構思想，運用混合開發技術和Java 語言實現軟件的交叉編譯， 所有數據均采用HTTPS 模式傳輸，保證了數據傳輸的安全性。 服務器端以Spring MVC 為核心技術，實現邏輯層與展現層的完全分離，同時配合MySQL 數據庫，實現從數據存儲、數據裝載、數據抽離、數據解耦，再到數據呈現的綜合化閉環處理； 客戶端則利用MUI 前端框架，搭載功能強大的HTML5 Plus Runtime 進行開發。 該軟件需運行于安卓系統手機， 其中安卓系統版本應在6.0 及以上， 運行內存4GB 以上， 存儲空間128MB 以上，以確保系統正常運行。

2 軟件功能

油氣管道焊縫修復檔案管理系統軟件（圖1）具備用戶管理、檔案管理、數據統計、日志查看、報表導出、GPS 離線定位及修復焊縫3D 展示等功能。

2.1 用戶管理

用戶管理包括創建、刪除、凍結及編輯用戶等操作。 其中創建用戶分為兩種，一是創建具有全部管線管理權限的用戶，二是創建具有部分管線管理權限的用戶。 在使用刪除、凍結功能時，刪除的用戶不再具有系統登錄權限，但由該用戶錄入的數據信息將不受影響； 凍結用戶解凍后，用戶仍具有原有的功能權限。 用戶登錄的狀態將作為用戶操作的依據，并且在操作過程中進行身份的二次匹配，進而實現相應的功能權限。

2.2 檔案管理

圖1 油氣管道焊縫修復檔案管理系統軟件功能架構

檔案管理具有新建、刪除、編輯、發布、通過或駁回檔案的功能。 通過在檔案管理模塊內置子檔案數據表（表1），確定檔案信息采集的數據內容和要求。 系統中檔案按其狀態進行管理，檔案狀態分為未提交、審核中、被駁回和已歸檔4 類，主檔案的狀態會根據子檔案的狀態進行綜合判斷后顯示在主檔案上，具體如下：當子檔案狀態存在被駁回時主檔案最先顯示被駁回，當子檔案狀態存在審核中時主檔案其次顯示審核中，當子檔案狀態存在未提交時主檔案最后顯示未提交。

表1 子檔案數據表

2.3 數據統計

數據統計分為全部和部分管線數據統計，包括檔案數量、檔案狀態、焊縫缺陷類型、焊縫修復方式、管道結構特征、高后果區及地質災害點等數據項。 通過對單一數據項進行統計分析，可以及時掌握焊縫開挖驗證工作進度、缺陷分布及其修復情況； 而對于多項數據項進行關聯性分析，則可以深度挖掘數據價值，探索隱藏在數據之間的規律，為后期風險環焊縫的排查提供數據支持和決策依據。

2.4 其他功能

除上述功能外，系統還根據需要開發了日志查看、報表導出、GPS 離線定位及修復焊縫3D 展示等功能。 通過日志列表可查看系統運行以來的全部操作，報表導出則滿足了用戶多樣化的數據統計分析需求，GPS 離線定位解決了網絡信號弱或無網絡信號時環焊縫的現場定位問題，修復焊縫3D 展示在三維狀態下呈現了環焊縫的修復狀況及其關鍵數據。

3 軟件權限設計

根據不同的用戶類型，軟件的管理權限分為3 個級別（圖2）。 其中，超級管理員（主根用戶）是系統初設的默認賬號， 具有全部的軟件功能權限，可創建業務主管部門、相關部門及所屬單位管理員賬號；所屬單位管理員可創建本單位業務主管領導、業務科室和基層作業區賬號。 上述用戶中，超級管理員、業務主管部門和業務相關部門可查看全部管線的檔案管理數據，具有一級管理權限；所屬單位管理員、業務主管領導、業務科室可查看本單位所轄管線的檔案管理數據，具有二級管理權限；基層作業區只能查看本作業區所轄管段的檔案管理數據，具有三級管理權限。

圖2 油氣管道焊縫修復檔案管理系統軟件用戶類型及其權限設計

4 結束語

目前，風險環焊縫開挖驗證和修復處置工作正在各管道企業全面開展。 油氣管道焊縫修復檔案管理系統軟件有助于管道企業各層級管理者對產生的海量數據進行收集、整理、分析和管理，且可根據企業自身特點進行優化或結合PIS （管道完整性管理系統）、HSE（健康安全環保系統）等其他系統進行數據共享，最大程度地利用高風險環焊縫開挖驗證和修復處置工作成果，為管道企業科學決策和提高安全管理水平提供數據支持。