油气管道焊缝修复档案管理系统软件设计

吴东容 余东亮 兰才富 王明波 谢跃辉

（中国石油西南管道公司）

近年来，油气管道环焊缝失效事故时有发生［1～5］，给生命财产和公共安全造成了严重损害。为全面排查管道环焊缝存在的质量安全风险［6］，管道企业投入了大量的人力、物力开展风险环焊缝的开挖验证和修复处置工作［7～9］。因管道环焊缝数量巨大，其中疑似高风险环焊缝筛查、定位找点、开挖、光缆保护、无损检测、缺陷修复、防腐及地表恢复等各个环节，以及期间施工、监理等单位、人员的质量管控，均对环焊缝开挖修复过程中资料档案信息化管理提出了新的要求［10］。 为此，笔者设计了一套油气管道焊缝修复档案管理系统软件，通过搭建后端数据库、开发实景拍摄、三维模拟仿真、 修复焊缝数据录入和查询功能，实现对已开挖风险环焊缝的基础信息采集、存储及处理等全过程管理，同时软件的统计分析结果可为后期高风险环焊缝的开挖验证工作提供数据支持和决策参考。

1 软件开发运行环境

油气管道焊缝修复档案管理系统采用三层架构思想，运用混合开发技术和Java 语言实现软件的交叉编译， 所有数据均采用HTTPS 模式传输，保证了数据传输的安全性。 服务器端以Spring MVC 为核心技术，实现逻辑层与展现层的完全分离，同时配合MySQL 数据库，实现从数据存储、数据装载、数据抽离、数据解耦，再到数据呈现的综合化闭环处理； 客户端则利用MUI 前端框架，搭载功能强大的HTML5 Plus Runtime 进行开发。 该软件需运行于安卓系统手机， 其中安卓系统版本应在6.0 及以上， 运行内存4GB 以上， 存储空间128MB 以上，以确保系统正常运行。

2 软件功能

油气管道焊缝修复档案管理系统软件（图1）具备用户管理、档案管理、数据统计、日志查看、报表导出、GPS 离线定位及修复焊缝3D 展示等功能。

2.1 用户管理

用户管理包括创建、删除、冻结及编辑用户等操作。 其中创建用户分为两种，一是创建具有全部管线管理权限的用户，二是创建具有部分管线管理权限的用户。 在使用删除、冻结功能时，删除的用户不再具有系统登录权限，但由该用户录入的数据信息将不受影响； 冻结用户解冻后，用户仍具有原有的功能权限。 用户登录的状态将作为用户操作的依据，并且在操作过程中进行身份的二次匹配，进而实现相应的功能权限。

2.2 档案管理

图1 油气管道焊缝修复档案管理系统软件功能架构

档案管理具有新建、删除、编辑、发布、通过或驳回档案的功能。 通过在档案管理模块内置子档案数据表（表1），确定档案信息采集的数据内容和要求。 系统中档案按其状态进行管理，档案状态分为未提交、审核中、被驳回和已归档4 类，主档案的状态会根据子档案的状态进行综合判断后显示在主档案上，具体如下：当子档案状态存在被驳回时主档案最先显示被驳回，当子档案状态存在审核中时主档案其次显示审核中，当子档案状态存在未提交时主档案最后显示未提交。

表1 子档案数据表

2.3 数据统计

数据统计分为全部和部分管线数据统计，包括档案数量、档案状态、焊缝缺陷类型、焊缝修复方式、管道结构特征、高后果区及地质灾害点等数据项。 通过对单一数据项进行统计分析，可以及时掌握焊缝开挖验证工作进度、缺陷分布及其修复情况； 而对于多项数据项进行关联性分析，则可以深度挖掘数据价值，探索隐藏在数据之间的规律，为后期风险环焊缝的排查提供数据支持和决策依据。

2.4 其他功能

除上述功能外，系统还根据需要开发了日志查看、报表导出、GPS 离线定位及修复焊缝3D 展示等功能。 通过日志列表可查看系统运行以来的全部操作，报表导出则满足了用户多样化的数据统计分析需求，GPS 离线定位解决了网络信号弱或无网络信号时环焊缝的现场定位问题，修复焊缝3D 展示在三维状态下呈现了环焊缝的修复状况及其关键数据。

3 软件权限设计

根据不同的用户类型，软件的管理权限分为3 个级别（图2）。 其中，超级管理员（主根用户）是系统初设的默认账号， 具有全部的软件功能权限，可创建业务主管部门、相关部门及所属单位管理员账号；所属单位管理员可创建本单位业务主管领导、业务科室和基层作业区账号。 上述用户中，超级管理员、业务主管部门和业务相关部门可查看全部管线的档案管理数据，具有一级管理权限；所属单位管理员、业务主管领导、业务科室可查看本单位所辖管线的档案管理数据，具有二级管理权限；基层作业区只能查看本作业区所辖管段的档案管理数据，具有三级管理权限。

图2 油气管道焊缝修复档案管理系统软件用户类型及其权限设计

4 结束语

目前，风险环焊缝开挖验证和修复处置工作正在各管道企业全面开展。 油气管道焊缝修复档案管理系统软件有助于管道企业各层级管理者对产生的海量数据进行收集、整理、分析和管理，且可根据企业自身特点进行优化或结合PIS （管道完整性管理系统）、HSE（健康安全环保系统）等其他系统进行数据共享，最大程度地利用高风险环焊缝开挖验证和修复处置工作成果，为管道企业科学决策和提高安全管理水平提供数据支持。