基于B/S模式的管線網絡報檢及狀態跟蹤系統的應用

陳文婭++郭祥++劉超++胡林鋒++陳耀輝

摘 要針對生產單位需求，設計研制出了管線網絡報檢和施工狀態自動跟蹤系統。本系統基于Java平臺，采用Java Web的B/S開發模式和MVC框架，同時設計了相應的基于Android技術的條形碼掃描移動客戶端軟件，實現了管線網絡化報檢和狀態跟蹤的自動化跟蹤。

【關鍵詞】管線 檢驗網絡 生產狀態 跟蹤

1 引言

為了解決鋼結構制造企業管材人工填報檢方式引起的效率低，易混亂，狀態報表不清晰，基礎數據重復錄入等問題，海洋石油工程（青島）公司展開了“管線網絡報檢和完工系統研發”項目，項目成果以網絡報檢信息平臺形式體現。該信息平臺的建設是生產服務信息化建設中重要的延伸和完善，通過網絡報檢平臺能夠實現所有管線施工狀態的報檢和檢驗工作，尤其能夠自動批量生成管線檢驗報表，施工狀態報告，進一步提升了我公司信息化水平，為生產項目的運行提供了決策和支持。

2 相關技術

本項目的研發需要解決幾個關鍵技術問題，該平臺利用移動終端、電腦網絡資源共享和傳輸便捷的優勢實現各終端互聯，為生產項目管線的施工提供生產計劃，自檢和報檢，以及通過檢驗確認信息實現管線施工狀態動態監管，自動生成各類管材檢驗報表。網絡報檢平臺建成后，將打破傳統的人工報檢方式，無需到相應部門提交單據，可以通過局域網接入網絡報檢信息平臺，自動在平臺中完成管線報檢，以及施工工作量的統計，既為報檢專業人員節省了大量的成本和時間，也提高了檢驗機構的施工效率，從而提升了監管機構與檢驗機構的服務質量。

2.1 總體設計

根據公司現有管線生產流程，首先建立生產項目的管線基礎信息數據庫和項目人員信息庫。以生產項目為單位記錄項目中的管線信息，且對管線中單管以條形碼方式管理。

（1）項目開工，計劃人員根據圖料匹配，下發施工計劃。

（2）生產人員完成施工后，在自檢環節通過手持終端掃描標識管線的條形碼，在手持終端軟件上自動完成工作量統計，然后通過無線網絡與電腦端數據庫自動同步并向檢驗人員提交報檢申請。檢驗人員根據報檢申請，在電腦端調整檢驗任務下發至現場檢驗人員。檢驗人員完成現場檢驗后，再次利用手持終端掃描管線條形碼，點擊選擇錄入檢驗結果。

（3）系統能夠自動生成管線施工狀態報告、各類報檢申請單以及相應的檢驗報告。

根據上述需求，建立系統功能模塊見圖1，主要由項目資源管理、管線施工（報檢）管理、管線檢驗管理、基礎數據錄入管理、報告和統計報表管理、系統管理等六大模塊構成，下面的章節將對項目中所涉及到的相關技術進行分析和闡述。

2.2 系統關鍵環節邏輯算法分析

由于本項目基于改變鋼結構制造企業管線傳統的人工填報檢方式和實現管線完工狀態的跟蹤，不僅需要把較為復雜的生產工序轉變為邏輯控制算法，還需要系統合理匹配施工圖紙和到貨材料數量，生成施工計劃。通過前期全面、詳細的需求調研、整理，分析，提出了管線整體生產環節的控制邏輯，見圖2。

2.3 相關技術分析

本項目是一種貼近現場實際情況的基于JAVA平臺的管線網絡報檢和完工狀態自動跟蹤系統，通過掃描單管條形碼自動獲取和上傳報檢檢驗信息。主要研究內容包括：

（1）電腦端：基于Java的B/S模式下網絡報檢和狀態跟蹤系統；

（2）手持掃碼終端：基于Android的條形碼掃描移動報檢系統。

2.3.1 電腦端設計架構

本項目電腦端采用JavaEE模式架構，使用MVC開發模式進行開發，前端采用與瀏覽器無關的JSP框架來構建系統，模型層采用Java Bean SQL Server數據文件格式進行傳輸應答，實現Web系統的職能分工。

JAVA EE（JAVA Enterprise Edition，在2005年之前稱為J2EE）在JAVA SE基礎之上建立起一種標準開發架構，以B/S作為主要的開發模式，主要用于企業級應用程序的開發，本課題采用了三層開發架構，如圖3所示，使程序開發效率高、可移植性和維護擴展性大大增強。

2.3.2 MVC開發模式

MVC是一個設計模式，其關系結構圖如圖4所示，該模式被分成三個核心層：模型層、視圖層、控制層，將業務邏輯和界面展示部分分離開來，按照各個功能模塊、數據庫設計以及用戶界面分布對系統進行具體設計和實現過程。本課題采用模型-視圖-控制器（MVC）軟件設計模式。它強制性的使應用程序的輸入、處理和輸出分開，各模塊代碼單獨封裝，實現了界面、功能、數據的分離，提高了系統的可移植性。

2.3.3 手持終端及報檢系統設計

本課題使用的手持終端是傳翔電子公司生產的企業級掃碼終端C3210，是一款企業級安全智能終端，能實現集成掃碼，數據處理速度快，顯示頻率高，且有抗1.5m高度跌落的可靠性能。本課題基于Android語言開發了一款手持終端掃描條形碼的程序，實現管線施工狀態的跟蹤和報檢、檢驗結果的現場提交。考慮到施工現場網絡的不穩定性，本系統還集成了離線報檢功能。如圖5所示。

3 運行實踐效果

管線網絡報檢和完工狀態自動跟蹤系統經過了軟件測試，通過對測試結果的分析對系統進一步進行調優，能夠滿足功能和性能的需求。

3.1 提升管理

本系統充分發揮了互聯網網絡平臺的特點，結合移動式手持終端設備，讓原來重復、繁瑣、獨立的生產報檢和狀態跟蹤工作變得有序而簡單，為了發揮本項目的更大優勢，海洋石油工程（青島）有限公司提升管理，編制并完善管理程序，規范操作流程，優化部門的分工界面，保證了本項目實施的成功。經過一年多生產項目的運行，展現出了網絡化報檢以及自動跟蹤完工狀態優越性：

（1）生產項目管線狀態和檢驗數據明確，可查、可追溯，大大地提高了項目管理效率。

（2）移動手持終端掃碼報檢代替人工書寫紙張報檢，不僅操作簡便，生成數據準確，還杜絕報檢單據丟失和二次、多次重復報檢情況的出現。

（3）利用自動化網絡化監控管理，解決因施工現場空間狹小和人力分布密集所帶來的作業難度和風險。

3.2 經濟效益

管線自動化網絡報檢及檢驗結果報告的自動生成，降低了員工勞動強度，提高了生產效率，節省了人力投入，為公司節約了大量經濟成本。如表1所示。

4 結束語

在實際應用中，本系統使管線報檢、檢驗和狀態跟蹤從繁瑣、復雜的傳統人工處理方式轉變為簡便、規范、統一的網絡化跟蹤，提高生產效率，加強了過程質量控制，由經驗管理轉變為科學化、規范化管理，提升了管理水平。對于我公司提高自動化生產水平，推動行業科技進步都具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]張俐，張維璽.基于JavaEE的固定資產管理系統的設計與實現[J].計算機工程與設計，2009（16）：3797-3800.

[2]衛索琪.基于MVC模式的一種Web應用框架[D].北京：北京工業大學，2003.

[3]郭祥.基于Java的石油管線SCADA系統[J].智慧工廠，2016（07）.

作者單位

海洋石油工程（青島）有限公司 山東省青島市 266520