智能化检验与分析在油气田物资质量检验中的应用

朱利民，梁桂海

中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

智能化检验与分析在油气田物资质量检验中的应用

朱利民，梁桂海

中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

针对传统阀门质量检验统计分析过程中以人工统计为主、耗时长、效率低、时效性差、结果不准确等问题，通过开发智能质量检验统计分析系统，自动采集压力试验数据，自动生成检验记录、检验报告以及各类报表，还可以根据制造厂商、阀门类型、缺陷种类等自动生成柱状图、饼状图等质量分析图表，降低了人工录入数据的差错率，检索统计准确迅速，提高了检验效率和检验质量，为产品质量管理提供了快捷、高效的决策数据。

智能化检验；数字化分析；分析图表；质量检验

1 油气田物资质量检验现状

油气田开发建设过程中使用的物资种类繁多。原有的检验物资质量的方法是通过检验人员手工记录原始实验数据，计算结果和标准比对后做出实验结论，读数和记录时,数据容易存在一定的误差，实验结论受主观因素影响较大。在质量追溯时，查验纸质原始资料费时费力，同时对质量检验统计分析时存在效率低、劳动强度大、时效性差、结果误差大等问题，无法满足产品全性能检验和验收检验，以及快速获取检验产品多角度汇总质量信息的要求[1]。针对这些现状，通过改造前端检验设备和研发新的智能化检验设备，实现智能化检验设备自动采集并传输数据到中心数据库，检验系统对试验数据进行分类存储和数据计算，并将和标准比对后的试验结果传送回智能化检验设备中，使检验人员能及时看到实验结果。

2 智能化质量检验与分析系统的建立

通过油气田物资智能化质量检验与分析系统，可以实现检验设备自动化、质量控制数字化、统计分析智能化、质量追溯可视化。

2.1 智能化检验设备的改造

传统检验设备和大量购置的检验仪器无法实现数据的自动采集和实时传输，因此必须对检验设备进行改造，提升检验设备的智能化能力。做到改造后的智能化检验设备能够自动采集数据和实时传输数据到中心数据库，同时能接收智能化判识软件的计算结果和检验结论[2]。智能化检验设备系统应采用对话框的方式进行操作、稳定可靠、界面简洁清晰、人机交互性强，具有数据处理、存储和网络交换功能，同时能对检验结论和基本信息生成二维码检验标识并现场打印到标签上。

2.2 智能化判识软件的开发

智能化判识软件系统依靠智能化检验设备通过千兆以太网进行实时数据交换，将检验的产品详细信息和检验项目分配给各个智能化质量检验设备。质量检验设备将检验原始数据实时传送回质量技术分析系统，存入数据库。系统依据检验的原始数据和后台设定的检验标准自动计算结果，生成检验结论和检验报告，并将结果反馈回智能化检验设备，通过设备中的打印机打印出二维码检验标识，粘贴在检验产品上[3]。智能化判识软件后台需要将检验标准中大量计算公式和判定条件提前设定好，原始数据通过设定的公式计算完成后和判定条件比对，由系统自动做出检验结论。

2.3 质量技术分析系统

质量技术分析系统依靠智能化质量检验设备传送的实时数据存储在质量检验系统数据库，通过质量技术分析系统进行实时质量监控，对历史数据进行统计分析，并根据不同业务自动生成相应的分析报表和图形。根据业务分析管理需要，数据库中的各个字段可以自由选择，通过点选实际字段、数据统计字段（如检验数量、缺陷数量等）生成列表式、分组式、自由式、组合式报表等，并可以进行分组分析、交叉分析、自由分析、组合分析、主题分析、多维分析等。根据不同业务的特点，提供完全遵照其业务逻辑方式的数据项选取界面，采用取数向导定制接口，定制常用的统计分析模板，实现一键完成常用数据统计，统计结果自动生成可以下载的Excel表格。根据统计分析结果，系统根据用户需要自动生成高品质静态统计图，实现向导化的统计图制作方式，制作图形的参数配置简单、属性丰富、样式美观、使用方便。生成图表有多层链接功能，可以直接链接到产品的检验报告和检验原始记录，实现质量溯源。

2.4 检验质量溯源监测系统

检验情况实时监控。通过图形化的Flash动态监控界面，不仅宏观掌握本年度某种产品的总体检验情况，而且微观展现当日的检验情况、入库情况、出库情况，各检验设备检验动态等信息。通过视频实时对检验过程进行监管，通过产品编号或二维码标签对检验质量进行溯源。系统能调出该产品检验全过程的录像、原始记录、检验报告等信息，为检验质量溯源提供原始数据。

2.5 数据库的建立

质量检验包括：阀门、安全阀、法兰、压力表、压裂支撑剂等。不同的产品使用的智能化检验设备不一样，由于各检验设备是由不同厂家生产的，设备的配套软件系统所采用的技术、对外数据接口、本地数据库等都不一致。油气田物资智能化质量检验与分析系统如果兼容各厂家所有智能化质量检验设备的数据接口，就会加大分析系统复杂度，不便于后期维护[4]。考虑到以后的智能化发展，还会购置更多智能化的检验设备，这些设备都要与智能化质量检验与分析系统进行数据对接，因此要建立一个统一的智能化质量检验与分析系统数据库。ORACLE数据库系统是美国ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)或浏览器/服务器（BROWDER/SERVER）体系结构的数据库之一[5]。ORACLE数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统。

3 应用效果

应用油气田物资质量检验分析系统后，增强了技术监测服务保障能力，达到了以下效果。

3.1 实现前端监测智能化

对前端监测设备进行数字化改造，结合现场数据采集装置、网络传输设备对实时测量数据进行采集。依据监测标准对实时监测的运行数据中超限数据进行声光报警提示，并将采集的数据传至实时数据库中，为数字化平台的应用提供基础数据支撑。

3.2 延伸监测数据溯本求源

通过数字化平台的各种查询功能，追溯监测数据形成的每一个关键环节和过程，使每个监测结果都有据可查，增强监测数据的溯源性。

3.3 提升检验工作质量

实现数字化管理，使技术监测更加科学，监测数据更加透明公正，监测过程更加高效规范，主客观影响因素明显消除，工作质量显著提升。

3.4 降低监测过程安全风险

通过监测过程安全风险预警提示、远程监控、变送器紧急切断控制装置及数字化管理平台等先进技术应用，仪器设备安全性能显著提高，生产操作过程中监测人员更加安全，有效降低了安全风险。

3.5 提高技术监测工作效率

数字化管理系统建成后，岗位职能得以强化，员工工作环境得到改善，劳动强度明显减小，工作效率大幅度提高。

[1]马明建.数据采集与处理技术[M].2版.西安：西安交通大学出版社,2005.

[2]明日科技.Java Web从入门到精通[M].北京：清华大学出版社,2012.

[3]李念强.数据采集技术及系统设计[M].北京：机械工业出版社,2009.

[4]秦靖,刘存勇.Oracle从入门到精通[M].北京：机械工业出版社,2011.

[5]李江全.工业控制计算机典型应用系统编程实践[M].北京：电子工业出版社,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，工程师，现主要从事技术监测管理及数字化、信息化、网络管理工作。