油田计量器具检校管理系统设计与实现研究

刘燕俐，魏秀萍，江 帆

（新疆油田公司数据公司，新疆 克拉玛依 834000）

0 引 言

新疆油田公司有多家计量技术机构，承担了公司全部计量器具77%的计量检定任务。长期以来，计量管理工作模式始终延续传统的半手工模式，依靠纸质文档传递保存文件资料，不便于数据保存、检索、统计分析，也不利于信息共享。随着现代化管理的变革，旧的管理模式愈发显得不合时宜。为更好地实现数据统一管理、检校流程的严格监控，减轻工作强度，减少计算误差，实现对检校流程及数据信息的网络化管理，有必要引进新的管理模式。

1 油田计量器具检校管理系统建设目标

改变计量工作半手工时代的落后状况，实现检校全过程质量监督功能，建立适用于公司内、外部计量技术机构的检校流程，实现计量器具全流程数字化、规范化管理，提高工作效率，使新疆油田公司计量工作从数字化走向信息化、智能化，在集团公司达到领先水平。

2 油田计量器具检校管理系统技术架构

采用模型驱动的体系架构，在智能油田应用集成平台模型的基础上，通过精简和优化，形成适合Web平台的元模型框架，如图1所示。采用模块化服务框架，开发Web平台核心功能及基础服务，实现服务的动态装配和灵活部署。选择合适的RIA及HTML5等技术，为应用功能提供丰富界面表现方式和交互性，支持主流浏览器应用。为应用开发提供基础界面模板以及丰富的基础组件，提高应用系统开发和维护的效率。建立完善的集成标准和规范，实现不同应用资源（数据、组件、服务、应用功能）的集成和扩展。平台基于展现层、服务层、数据层的3层架构进行设计开发。①数据层：系统模型和业务数据采用关系数据库和JSON、XML等方式存取。②服务层：平台基于J2EE体系架构，引入GRAILS框架实现服务模块化管理和集成；针对基于其他技术平台（.net）开发的业务服务，通过服务总线集成。③展示层：采用组件化开发模式，基于当前主流的SpringMVC+JQuery EasyUI框架构建。

图1 技术架构

3 油田计量器具检校管理系统模型设计

整个系统采用MVC（模型－视图－控制器）模型设计，分为3个层次，即模型实现层、控制层、呈现层。在智能油田应用集成平台基础上开发，集成统一认证系统。

3.1 自动采集模块

自动采集部分，由多个单独采集模块组成，包括压力计、天平、玻璃量器、金属罐、电能表模块。

3.2 模型实现（Model）层

数据存储在Oracle数据库中，所有的数据逻辑通过存储过程或函数实现。自动采集模块与具体的设备通过RS232串口进行连接，读取数据，然后通过本系统提供的http接口，写入系统中。

3.3 控制（Control）层

由“智能油田应用集成平台”实现，进行数据库与前端的数据传输，业务逻辑在数据库中以存储过程方式实现。

3.4 呈现（View）层

采用HTML5技术实现业务呈现，浏览器可以支持所有支持H5的版本，建议浏览器有firefox/google/360极速模式/IE11以上版本等。

4 油田计量器具检校管理系统功能

系统主要功能包括系统管理、流程管理、报表管理、人员管理、任务管理、质量监督。

4.1 系统管理

系统管理包括菜单管理、用户权限管理、分类类别管理、检定规程管理、设备管理、原始记录及证书定制管理、审批授权。

4.2 人员管理

人员管理包括人员签名管理、取证项目管理（定义人员的取证项目及有效性），实现人员考核，工作量统计的自动化和规范化。

4.3 流程管理

三级质量审核流程：登记卡录入、收发室任务指派、室主任任务分配、检定室补齐资料、检定、核验、审批。

4.4 报表管理

报表管理包括日报、周报、年报、工作量统计、合格率统计、计费结算。

4.5 任务管理

任务管理包括被检计量器具内部流转位置及状态全程可跟踪，根据其状态可细分为3种，即当前任务、任务跟踪、历史任务。

4.6 质量监督

质量监督包括证书抽检、原始记录抽检、规范抽检等。

4.7 标准文档

标准文档包括规程上传与查看等。

5 油田计量器具检校管理系统成果

“油田计量器具检校管理系统”应用了3项技术，实现了8项创新。

5.1 3项技术

5.1.1 HTML5技术

不同于传统的Server端只能被动接受请求，回送响应信息，HTML5增加了上行通道，使网页更灵活。无须借助控件或插件，就可实现各种复杂的应用。

5.1.2 云存储技术

采用软件架构，将数据分布到不同的服务器硬盘，实现数据的冗余备份、容量动态扩充、统一访问接口、安全的授权管理机制，采用FastDFS技术实现功能的自行扩展。

5.1.3 数据库缓冲池技术

所有与数据库的交互都是采用存储过程或函数实现，通过自己研发的数据库链接池与数据库保持长链接，同时提供二级缓存，大大提高了数据库访问效率。用几个或几十个链接可以在普通PC服务器上实现每秒钟几万次的事务处理，实现了每秒3万次的写入操作。

5.2 8项创新

5.2.1 标准管理

针对计量或其他实验检测的标准进行管理，每个标准对应一组或多组原始记录格式。按照标准进行分类管理，可以自定义增加修改相应标准内的格式信息、公式信息、判定信息等。

5.2.2 参数管理

对标准中的输入参数、输出参数、判定依据、常量信息等进行整理，在后台对该参数进行定义、命名、存储等。每个参数作为基本元素，属性包括：所属标准、所属记录、参数名称、参数值类型、参数值、呈现所在的位置X坐标、呈现所在的位置Y坐标、是否可修改等。其中，每个参数在数据库中以JSON格式存储。

5.2.3 计算公式管理

每个输出项，定义一个公式定义。

5.2.4 原始记录格式管理

采用纯HTML5模式以网页形式呈现原始记录格式，不需要任何插件，不需要额外的软件支持，同时又可导出为Excel或PDF文件，提供给其他业务使用。这部分逻辑较复杂，前端是具备HTML5功能的数据呈现，与受控文件呈现要一致，后端是在数据库中实现逻辑，数据传递采用JSON格式。

5.2.5 证书格式管理

证书管理与原始记录格式类似，与原始记录关联使用，证书中的结果数据直接指向原始记录的相应数据，从而实现联动，类似Excel的外部调用。其中，手写签名部分，也是通过公式定义，获取相应人员提前保存的签名，签入相应位置，实现自动手写签名、签章。

5.2.6 自动计算

自动根据定义的公式自动计算将结果放入公式所在位置。赋值和计算都是在后台计算完后再呈现在网页上，最终将计算结果通过JSON格式存储到数据库中。

5.2.7 图形化生成

直观地在网页上生成原始记录格式模板及证书格式模板，做到所见即所得，就类似一个“C++语言”需要一个“VC++”的集成开发环境一样。

5.2.8 全自动检定

自动采集与原始记录结合，实现全自动检定。

6 结 语

“油田计量器具检校管理系统”填补了国内计量检测行业的空白，改变了新疆油田公司现有的工作管理模式，把计量检测各岗位人员从目前繁杂的手工录入、手工数据处理、手工数据统计中解放出来。此系统推行应用，将提升新疆油田公司计量管理工作效率，强化计量监督质量，提高计量监管工作的有效性，有效地保障新疆油田公司计量器具规范化、科学化管理的实施。