管道线路工程施工现场数据采集系统研发

中国石油天然气管道局国内事业部项目管理QC小组成果报告实施实施对策一：数据采集终端选型1、数据采集终端设备调研考虑到工程现场施工环境，数据采集终端设备应至少采用符合IP56工业标准的防水、防尘、防摔设计，能够经受多次从1.2米高度坠落到光滑的水泥地面，能够抵挡从各个方向上的溅水和扬尘；电池容量大，工作时间长，能够保证用户移动作业一天的需要；采用了人体工程学设计，符合用户操作习惯，减轻操作疲劳；此外，还应具有高速、大容量数据处理能力，具备1GCPU处理速度，具有2G内存，能够保证具有复杂业务逻辑的程序高速运行、处理数据快速准确。支持容量16G以上的MicroSD/TF卡，能够满足大量业务数据存储的需求。为了找出能够适应施工现场可能存在的强光、风沙、粉尘、潮湿等条件，需要有一定的防震防水防尘抗性，性价比良好的移动智能终端设备小组调研了四个厂家8款移动智能终端设备目录见表13：表13数据采集终端设备目录表序号名称型号操作系统备注1联想样机1LenovoMMiix110folliocaasekeeyboarrdWindows2联想样机2LenovoWWin7PPCWindows3联想样机3RP700AAndroid4联想样机4K1Android5联想样机5TinkPadTableet2Windows6华维无Android7GETACZ710-G1--NAndroid8富士康T70Android制表人：陈怡静制表时间：2014.2.52、数据采集终端设备选型表14数据采集终端设备对比表序号名称操作系统价格三防效果操作易用性备注1联想样机1Windows4000防水、防尘、防震震性差屏幕适宜，操作性性稍好图中位置2联想样机2Windows6000防水、防尘、防震震性差屏幕稍大，操作性性稍好，但携带不不方便一排23联想样机3Android10000三防特性较好较为笨重，携带不不便；屏幕稍稍小，操作性性稍差一排44联想样机4Android7100三防特性较好屏幕适宜，操作性性稍好二排15联想样机5Windows6100防水、防尘、防震震性差屏幕适宜，操作性性稍好一排36华维Windows10000三防特性较好较为笨重，携带不不便；屏幕稍稍小，操作性性稍差一排17GETACAndroid10000三防特性较好屏幕适宜，操作性性稍好二排二8富士康Android5000三防特性较好屏幕适宜，操作性性稍好二排3制表人：苑莉钗制表时间：2014.3.25针对以上8款移动智能终端设备，分别从机身外观、屏幕情况、处理器内存、操作系统、续航能力、网络支持、拍摄录音、安全防护、适应的工作环境、操作易用性感官及软件运行展示情况等各方面进行测试、对比，经综合对比分析后，认定符合IP67工业标准的富士康T70满足机组通移动终端的技术要求，并且性价比最高，因此优先推荐富士康T70做为机组通移动智能终端应用设备。在确定T70作为机组通移动智能终端应用设备后，设备厂家在保持价格不变的情况下也将设备升级换代为A701，设备各种性能得到了进一步的升级、完善。3、数据采集终端通讯方式设计数据采集终端通讯方式有两种设计，具体方案分别如下：（1）北斗短报文近实时通讯方式适用场景：亚太地区全天候覆盖；尤其是戈壁、山区配置方案：每机组一台北斗终端费用：建设费、年服务费图6北斗短报文近实时通讯方式绘图人：陈怡静绘图时间：2014.4.7（2）短信/3G近实时通讯方式适用场景：移动通讯信号覆盖区域；居民点、铁路公路周边区域配置方案：每台采集终端配备3G手机卡费用：月服务费图7短信/3G近实时通讯方式绘图人：陈怡静绘图时间：2014.4.7综合国内工程项目现场施工条件考虑，目前大部分施工现场可依托当地通信基础设施，施工现场或者项目部、机组驻地具备3G/WIFI网络条件。因此优先选择短信/3G近实时通讯方式，同时终端设备预留北斗卫星通信模块，对于在戈壁、山区等施工现场不具备实施短信/3G近实时通讯方式的时候，可应用北斗短报文近实时通讯方式。实施对策二：Orcale数据库创建（一）现场管理和采集数据调研为了使数据采集管理系统和数据采集终端采集的数据范围、功能更加满足用户的需求，小组协调龙慧公司和在廊单位、项目部进行了需求调研，调研行程如下表所示：表15采集数据调研实施表调研时间调研单位调研内容3月3日上午管道一公司土石方机组、测量量机组、焊接接机组、防腐腐机组、试压压机组下午3月4日上午下午3月5日上午廊坊北方检测无损检测机组下午西二东EPC项目目部项目管理业务3月6日上午西二东EPC项目目部项目管理业务下午通信公司线路机组、项目管管理业务制表人：李海涛制表时间：2014.3.18经过调研，小组共收集到了1304个文件资料，共计1.15GB大小。施工现场数据采集范围梳理梳理项目各相关方对施工数据需求表16采集数据类别统计计表采集类别实体/文件总数可现场采集的数量量非现场采集的数量量施工数据规定685810施工交付文件清单单1435449986投产试运行交付文文件清单50644总承包项目管理交交付文件清单单1490149监理文件清单761161600说明：数据规定、文文件清单均以以2014年3月20日获取的版本本为准。制表人：李海涛制制表时间：22014.4.182）梳理竣工图施工工数据的需求求以收集到的线路工程程管道安装222个作业记录录表为例，小组组经过细致地分析，梳理出22个作业记录表表中的数据与与局工程项目目管理平台、竣竣工资料所需需数据的关系系，具体如下下表所示：表17采集作业数据与竣竣工资料表单单数据梳理序号作业数据生成进度指标项转换竣工资料表单单1交桩数据无通31交桩记录..doc2交桩测量放线数据据测量放线km线01测量放线记记录.doc3材料检查验收数据据无通35甲供材料统统计表.doc

通37EPPC供材料统计计表.doc

通39乙供材料统统计表.doc4布管数据布管km、Ea无5管道焊口组对数据据焊接km、Ea

留头处线05-2管道安安装施工记录录.xls

线06管道焊口统统计表.doc6工序（过程）交接接单收管km、Ea无7焊接工艺记录连头处无8补口数据补口km、Ea线07管道防腐补补口、保温施施工记录.doc9防腐补口剥离强度度试验数据无线08防腐补口剥剥离强度试验验记录表.doc10管沟开挖数据开挖土方km、石石方km线02管沟开挖验验收记录.doc11管道下沟、管沟回回填数据下沟km线12管沟回填检检查记录.doc12弯管安装数据弯头安装个线04冷弯管加工工汇总表.doc合计1512制表人：陈怡静制制表时间：22014.4.253）梳理非结构化数数据采集需求求数据标准制订根据调研收集到的的资料，分析工程项项目现场施工工过程中产生生的作业数据据，结合局统统建系统和业业主信息系统统的工程管理理数据采集要要求，小组牵头编制《国内工工程项目现场场施工数据采采集标准》。数据库表创建以《国内工程项目目现场施工数数据采集标准准》为指导，设计并创建数据库库表，共创建了27个作业数据库库表，进行采采集数据关联联，如下图所所示：其中，焊口组对预预热作业的数据库库表如下图所所示：实施对策三：数据据采集管理系系统软件研发发（采用CDP应用系统）总体架构设计基于云架构的配置置开发平台支支持私有云部部署模式，提提供PaaS（平平台服务）的的服务模式，可可支撑企业级级应用项目研研制，通过该该平台可实现现：（1）在系统层面，将将业务系统内内部管理的应应用在此平台台上构建，所所有业务模块块可以共享账账户、流程、搜搜索、文件等等平台的公共共服务。（2）在用户层面，构构建一个统一一工作台，将将信息化方方方面面的系统统都装载在台台子上，用户户只要一次登登录，就可以以便捷的访问问各种应用。（3）在集成层面，集集成了沟通协协作工具，集集成了各种专专业管理和业业务系统，通通过流程引擎擎和表单引擎擎，将涉及管管理、涉及流流程、涉及跨跨部门协作的的工作都在这这个平台上实现，最最终成为支撑撑企业内部管管理的办公集集成平台。图8系统的数据采集管管理系统架构构图制图人：王康制图时间：2014..5.9系统部署与数据流流向的确定1）系统的数据采集管管理系统部署署结构的确定定，具体解构构图见图9图9系统的数据采集管管理系统部署署结构图制图人：王康制图时间：2014..5.92）工程项目现场施工工数据流向见见图10图10现场施工数据流向向图制图人：胡柏松制图时间：2014..5.9功能设计与程序开开发小组部分人员配合合龙慧完成数据采集集管理系统中中各项功能设设计的确认工工作：页面设计：提供个个性化设置平平台界面布局局的功能，可可通过图形界界面采用托拽拽的方式进行行用户界面的的定制。主页页面：机组通施工数据采采集：能够接接收数据采集集终端上报，保保存历史记录录，并提供数数据导入/导出、数据据综合查询功功能；机组通施工数据采采集页面：工程资料库：提供供工程资料管理理的功能，包括资料编编辑、查阅功功能；地图展示：提供定定位、展示数据采采集终端设备备位置发布和和管线走向的功能；地图展示页面：统计分析：提供基基于数据采集集终端上报的的数据汇总、统计、分析的功能，结合现场人员需求定制表格功能；统计分析页面：进度日报：提供基基于数据采集集终端上报数数据自动生成成的项目进度日报报功能；进度日报页面：报表定制：按照项项目现场使用用的质量自检等需求，数据据管理系统根据采集集的作业数据自自动生成相关报表表，并支持用户下下载至本地电电脑，打印、编编辑。项目管理：提供对对项目信息、组织机构、人员、权限限管理的功能；项目管理页面：系统管理：提供系系统的组织机机构、权限、服务配配置、数据字字典、系统日志、系统设置管理等功功能。系统管理页面：实施对策四：数据据采集终端系系统研发（采用Anddroid操作系统作）数据采集终端系统统功能规划1）调研西三东项目目，根据现场施工工数据采集人人员的需求，统计分分析数据后，结结合现场人员员填报需求，规划数据采集集终端系统功功能，具体系统功功能规划如下：数据录入：提供基基于业务的结构化化数据表单录录入、本地存存储、校验和和查询功能；；随手记：提供快速速记录文字、声音、图片片、视频信息息功能；资料库：提供工程程资料管理的的功能，包括括与数据采集集管理子系统统中的资料同同步、编辑、查阅阅以及照片、视视频归类的功能。地图定位：提供定定位、展示数据采集集终端设备位置和管线走走向的功能；数据同步：提供在在3G网络条件下是否选选择同步文件的功能；系统更新：提供软软件自动安装装和版本升级级功能；意见反馈：提供收收集和反馈用用户在使用过程中中提出的问题题与改进意见见的功能；统计功能：提供按按“今天、本周、本月、累累计”统计未同步、已同同步数据条数的功能。数据记忆功能的设设定：提供前前一天数据的的记忆存储和和显示，便于于当天数据的的填报，减少少数据的录入入。系统设计程序开发发（1）界面设计，包括主主界面确定，模模块界面、列列表、查看、编编辑界面。菜单、按钮、对话话框、提示信信息，界面总总体颜色。数据操作和存储设设计，包括数据来源源，数据类型型，存储方式式。交互设计：包括跳跳转多页面实实现。（2）软件开发数据采集终端系统统功能展示如下下：数据录入页面：增加自动关联和记记忆录入数据据功能，缩减减数据填报量量，见例图：随手记页面：资料库页面：地图定位页面：数据同步页面：系统更新页面：统计功能页面：统计功能页面：程序测试、优化、形成使使用手册经测试、完善后，数数据采集终端系统统8月初在津华线现场场进行了实地验证、试用，龙慧慧公司收集津津华线现场人人员反馈的意意见，进行分分析后，持续续优化系统。津华线线现场试用意意见反馈与处处理情况如下下表所示：表18津华线现场试用意意见反馈与处处理情况统计计表意见类别意见数量采纳部分采纳不采纳功能类10721数据类292351性能类4400界面类6420建议类1001合计503893说明：

1、功能类类：指与软件件功能相关的的意见；

2、数据类：：指与数据录录入、数据展展示相关的意意见；

3、性能类：：指与设备硬硬件性能和系系统软件性能能（如运行速速度、稳定性性）相关的意意见；

4、界面类：：指与软件页页面设计相关关的意见；

55、建议类：：指建议性的的意见。制表人：管军制表表时间：20014.8.20津华线现场试用意意见反馈与处处理情况明细细根据现场使用建议议和专家审查查意见，编制制升版《国内内工程施工现现场数据采集集系统使用手手册》和《国国内工程项目目现场施工数数据采集标准准（线路部分分）》。终端培训、推广使使用通过津华项目两个个机组的测试试后，优化了了数据采集系系统各项功能能，采购终端端设备16台，全部部应用于津华华项目施工数数据采集中。2014年8月15日、9月17日小组在津华项目分两批对现场施工机组进行了培训，9月10日正式启用，软件的完善在应用中陆续进行。项目上，配发了220台移动智能能终端设备、20张3G流量卡，具体体配备机组统统计表如下：：表19津华项目终端配发发登记表序号设备IMEI设备号领用单位领用人是否配发3G流量卡备注135218505500024467141103-0007管道六公司张红松是235218505500022233141103-0014管道六公司胡晨龙是335218505500021169141103-0011管道六公司王振刚是435218505500022210141103-0002管道六公司马永瑞是535218505500021170141103-0003管道六公司黄志辉是635218505500017713141103-0001管道六公司刘飞是735218505500021144141103-0010管道六公司杨闯是835218505500021153141103-0006管道六公司荣利军是935545804485271197140818-0010管道六公司-是备用1035545804485214471140818-0008管道六公司-是备用1135545804485275569140818-0006管道六公司-是备用1235545804485243376140818-0012管道五公司邵广亮是1335545804485245525140818-0013管道五公司韩帅是1435545804485275528140818-0014管道五公司田春是1535218505500027747141103-0013管道五公司李云龙是1635218505500022228141103-0009管道五公司左涛涛是1735545804485218810141103-0008管道五公司曹胜云是1835218505500030003141103-0004管道五公司高洪刚是1935218505500024437141103-0005管道五公司-是备用2035218505500021164141103-0015管道五公司-是备用制表人：岳嵩制表表时间：20014.9.10效果检查1、与设定的目标相比比目标：百公里线路工程施工现场数据采集效率提升40%。目标：百公里线路工程施工现场数据采集效率提升40%。通过小组认真推行行和实施制定定的各项措施施，管道线路路工程数据采采集系统已经经成功在津华华项目进行应应用，小组对对津华项目管道道六公司CPPP603焊接施工机组负责责的滨海新区区段1#阀室至独流流减河（AA17-A116）（共焊接259道，约3.0882km）的6个工序使用用采集系统采采集数据情况况进行了抽查查统计，统计计情况见表220。表20现场施工数据据采集耗时调调查表序号作业名称数据量（组）使用数据采集终端端采集总时间间（分钟）使用数据采集终端端采集平均时时间（分钟/组）不使用数据采集终终端采集时间间（分钟/组）备注1焊口组对预热2594401.73.4手工录入的耗时是是使用数据采采集终端采集集数据耗时的的2.2倍2管道组对、焊接工工序交接单33.51.22.23焊接温度测量2591560.61.84焊接工艺记录2591820.71.95焊缝表面质量检查查2593111.22.56焊口返修登记表650.81.9平均值1.032.28制表人：胡柏松制制表时间：22014.11.5由以上数据分析可可以推算出,使用数据采集集终端采集时时间平均为1.03分钟/组。此系统包包含了各类报报表定制功能能，后台数据据自动汇总生生成，规避了了统计汇总流流程，所以数数据采集统计计汇总时间为为“零”。管道施工百百公里数据采采集量802266组数据，则则百公里数据据采集时间为为：1.03×880266==826744分钟，即1378小时。原数据据采集方式百百公里数据采采集总耗时38700小时，百公里施工数据采集集效率提升（1-1378/3870）100%==64.4%。40%活动后102040%活动后10203040目标值64.4%目标：百公里线路工程施工现场数据采集效率提升40%506007080制图人：岳松制表时间间：2014.11.212、效益确认1）经济效益确认百公里数据采集时时间缩短了64..4%，也就是节约约了38700×64.4%==2492小时时按施工管理理人员工时报报价200元/小时计算，百百公里节约22492×2200元/小时=4984000元（49.844万元）。远期经济效益：如如国内事业部部按每年承接接1000公里管道项目目建设来计算算，则节约费用用4984000元，即4988.4万元/年，远期推算算节约费用是是非常可观的的。国内事业部前期系系统建设和设设备购置费：：系统研发费费65万+目前津华项项目投入25台终端设备备购置费12.5万=77.5万元，但是属属于一次性资资金投入，可可重复在项目目上使用，相相较于节约的的费用是非常常值得的。2）管理效益确认效率：现场施工数数据采集系统统的建立，提升了现场场施工数据管管理水平，现现场施工数据据一次录入，多多次利用，减减轻了现场施施工人员的工工作强度，提提高了数据采采集的采集效效率。质量：系统内置标标准数据项（设设计提供桩号号、采办提供供钢管信息），后后台数据导入入，通过选择择录入，避免免人工录入和和统计错误，全面提提升了采集数数据的准确度度。决策：通过通信同同步和网络同同步传输手段段，现场施工工数据及时、准准确的采集，为管道局项项目信息化管管理提供了数数据保障，为为管理层对项项目实施监督督和决策提供供了准确的依依据。服务：数据采集终终端填报数据据的同时进行行数据的校验验。提供资料料库，可以同同步图纸、标标准，能及时时对采集的各各类图片、音音影文件进行行分类、归存存。报表功能能结合现场需需要和竣工资资料编制需要要，灵活定制制，贴合施工工现场执行层层和项目施工工管理层的数数据管理需求求，全面提升升其管理水平平。标准化1、形成标标准结合津华项目推广广使用完善采采集终端系统统的各项功能能，完成《国国内工程施工工现场数据采采集系统使用用手册》；结合各方数据采集集需求，形成成《国内工程程项目现场施施工数据采集集标准（线路路部分）》。具体形成标准时间间登记见表21：表21标准准形成时间登登记表文件名称初稿审查稿报批稿发布稿国内工程施工现场场数据采集系系统使用手册册2014.8.552014.8.1182014.9.1192014.9.330国内工程项目现场场施工数据采采集标准（线线路部分）2014.4.2282014.5.772014.9.1192014.9.330制表人：李宝华制表时间：2014.12..32、标准化执行情况况《国内工程施工现现场数据采集集系统使用手手册》已经制制定成册出版版于2014年10月15日在津华项目目下发使用。2015年2月正式在鞍鞍大项目培训训推广使用。小组于2014年年9月完成《国国内工程项目目现场施工数数据采集标准准（线路部分分）》发布稿。在线路工工程施工现场场数据采集系系统的基础上上，小组继续续开展活动22015年2月完成了站站场标准的编编制和审查，目目前已形成管道局局企业标准QQ/SYGGDJ04411-20015《国内内油气管道工工程现场施工工数据采集标标准》下发使使用。总结与下一步打算算1、总结在全体QC小组成成员的不懈努努力下，小组组活动取得了了圆满的结果果，不仅完成成了领导下达达制定的目标，提提高了工作效效率，而且通通过QC活动，小组组在项目管