管道线路工程施工现场数据采集系统研发讲义

{企业研发管理}管道线路工程施工现场数据采集系统研发讲义QC成果交流材料创新型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2014年12月目录一、小组简介...............................................................................................1二、背景......................................................................................................1三、选题理由...............................................................................................3四、目标设定...............................................................................................6五、提出各种方案并确定最佳方案...............................................................8六、根据最佳方案制定对策表....................................................................16七、实施....................................................................................................18八、效果检查.............................................................................................39九、标准化.................................................................................................41十、总结与下一步打算...............................................................................43一、小组简介中国石油天然气管道局国内事业部项目管理QC小组成立于2014年1月,注册登记编号为2014-0610导员，小组概况见表1。表1小组概况小组名称：中国石油天然气管道局国内事业部项目管理QC小组课题类型：创新型注册编号：2014-06成立时间：2014年1月1日课题名称：管道线路工程施工现场数据采集系统研发2014年1月～2014年11月受QC教育情况：人均75学时活动次数：12次TOM序号姓名性别年龄职称组内分工学时1王冰怀男5472教授级高工组长：架构决策、课题管理2张新生男5472高级工程师副组长：组织策划、负责实施成员3陈怡静女3686工程师副组长：调研协调、负责研发表4岳嵩男3574工程师数据统计分析、实施推广5胡柏松男5174高级工程师负责测试、培训、推广6苑莉钗女4073高级工程师数据分析、设备调研及比选7管军男4574工程师系统开发、协助测试8王康男2883工程师调研、系统研发、数据分析9李宝华男3772工程师系统开发、数据分析10李海涛男3770工程师调研、协助测试、推广制表人：陈怡静制表时间：20014.12.4二、背景（一）中国石油天然气管道局国内事业部业务中国石油天然气管道局国内事业部（以下简称“国内事业部”）成立于2009年，以油气管道EPC“一揽子”解决方案和“一站式”服务。目前累计完成管道安装建设17769公里，年均管道建设3020公里，具体统计见表2：表2国内事业部管道建设统计表承建管道项目累计累计完成管道建设建设管道年度备注数(个)（公里）（公里）2008年42669延续项目2009年652942625包括延续项目2010年8725319592011年15921819652012年221281835992013年27177694952平均3020制表人：陈怡静制表时间：20014.1.6（二）全生命周期数据库系统的建设，并以此作为项目规划、前期、定义、实施、验收和运维的全过程基础数据和交互平台。对油气管道工程参建各方数据采集和上报的时效性、准确性、完整性、可追溯性都提出了更高的要求。（三）管道局数据仓库管道局筹建了统一标准的数据交互平台“管道局数据仓库”数据库数据和管道局内部企业管理各方数据交互，进一步提升精细化管理水平。三、选题理由(一)现有数据采集模式无法适应全生命周期数据库和管道局信息化管理的要求现有施工现场数据采集方式和数据统计方式比较原始，模式见下图：图1施工数据采集上报及管理流程图制图人：陈怡静制图时间：2014.1.6现有的施工数据采集和管理方式不能适应全生命周期数据库和管道局数据仓库对采集数据时效性、可追溯性的要求，施工现场数据采集亟需信息化手段的支撑。图2管道局工程项目管理数据流向图制图人：陈怡静制图时间：2014.1.10(二)现有数据采集模式无法适应国内事业部精细化、高效管理发展的要求1、百公里线路施工数据采集量课题小组对管道局数据仓库系统开发组的调研，对施工现场数据采集量进行了估算，百公里线路施工数据采集量达到了80266组，具体统计见表3。表3百公里线路施工数据采集量估算表数据量数据类别数据名称备注（组）施工数据交桩209同桩号数量数据量数据类别数据名称备注（组）施工数据测量放线209同桩号数量施工数据清点200按照2条/公里估算施工数据扫线200按照2条/公里估算按照管长为12米/根估算，每公里约为84根钢施工数据收管8400管施工数据短节预制100根据连头数为1处/公里估算施工数据布管8400同钢管数量施工数据清理管口施工8400同钢管数量根据每个机组1/日计算，1个机组每日施工22施工数据环境监测380道焊口，1公里需3.8日估算施工数据焊口组对预热8400同钢管数量施工数据焊接温度测量8400同焊口组对预热数量施工数据焊接工艺记录8400同焊口组对预热数量施工数据焊缝表面质量检查8400同焊口组对预热数量施工数据留头100按短节预制数量估算施工数据焊口返修420按照5%焊口不合格率估算施工数据防腐补口8400同焊口组对预热数量施工数据保温8400同焊口组对预热数量施工数据补伤1680按照20%钢管数量估算数据量数据类别数据名称备注（组）防腐补口剥离强度施工数据168按照每50根钢管试验一次估算试验施工数据管沟开挖200按照开挖500米/日估算施工数据一次回填200按照管沟开挖数量估算施工数据管道下沟200按照管沟开挖数量估算施工数据二次回填200按照管沟开挖数量估算施工数据地貌恢复200按照管沟开挖数量估算合计80266制表人：胡柏松制表时间：2014年1月152、现有施工数据采集模式耗时1）施工现场数据采集耗时小组成员在机组驻地进行了5组典型作业数据采集时间的现场模拟测试（机组人员返回驻地时间段不计算在内），具体统计见表4：表4施工现场数据采集转换电子数据耗时统计表序现场手工采集时间数据电子化时间现场数据总耗时作业名称备注号（分钟/组）（分钟/组）（分钟/组）1焊口组对预热1.51.93.421.212.23焊接温度测量0.90.91.84焊接工艺记录10.91.95焊缝表面质量检查1.11.42.56焊口返修登记表10.91.9合计13.7制表人：王康制图时间：2014.1.8从上表可以看出现场技术员、质量员从手工采集到转换为电子数据（Excel）的平均耗时为2.28分钟/组。则百公里现场施工数据采集耗时为183007分钟，即3050小时。2）数据统计录入平台耗时目前各项目部施工现场数据分别由施工分部和EPC项目部统计人员汇总现场5平台的平均耗时为2.8小时/每天。表5施工现场数据统计录入平台耗时统计表施工分部EPC项目部平均序号工作内容备注（分钟）耗时（分钟）1数据催要等待30102数据汇总40303平台录入60PCM平台、局工程项目管理平台等合计70100制表人：王康制图时间：2014.1.8一个标准化机组日均焊接30道焊口，1公里管道焊口88期为2932.8小时×293天=820小时。百公里线路施工现场数据采集总耗时：3050+820=3870小时国内事业部按年均建设管道3020116874200元/7.5入施工数据采集的耗费就达到233.7精细化、高效管理发展的要求。为了全面提升EPC项目施工数据管理的水平，缩短数据采集统计流程，缩减项目施工现场数据采集的工作量和时间，公司领导下达指令性任务，先由线路工QC采集和管理。选题：管道线路工程施工现场数据采集系统研发四、目标设定(一)目标设定目标：百公里线路工程施工现场数据采集效率提升40%(二)目标可行性分析1、理论依据小组收集整理了项目线路施工现场管道安装典型（焊接机组、防腐机组、土石方机组）作业记录表，具体统计见表6。表6现场施工典型数据采集统计表序号作业记录数据总量重复数据数量自动关联数据数量百分比需填报数据数量百分比1交桩记录1355388622交桩测量放线记录129975325序号作业记录数据总量重复数据数量自动关联数据数量百分比需填报数据数量百分比3环境监测记料检查验收记录12000121005焊接材料发放、回收记录1012208806焊条（二次）烘干记录831137887布管检查记录151012803208管道焊口组对检查记录表25883217689管道组对、焊接工序交接序（过程）交接单10888022011焊接温度测量10666044012焊接工艺记录186633126713焊缝表面质量检查记录226627167314焊口返修登记表122217108315补口情况登记表166638106316补伤情况登记表12332597517防腐补口剥离强度试验记录162425127518管沟开挖质量检查记录表16174495619215838136220弯管安装统计表7771000021管道焊口组对及外观抽检记录表296828217222管道防腐补口质量抽查记录表2058401260合计3331081263820762制表人：苑莉钗制表时间：2014.1.20整理分析后发现，22个记录表中数据采集总量为333关联数据达到38%。从理论上讲小组通过创新使用信息化手段采集现场施工数据，规避重复数据的录入，进行数据关联和记忆，可以减少38%的数据采集量。则百公里数据采集量缩减为80266组×38%=30501组，缩减数据采集时间30501组×2.28分钟/组=69542分钟，即1159小时。采用信息化方法可以同时实现数据后台统计汇总，节省施工分部和EPC项目部统计人员的工作全部耗时820小时。折合百公里线路数据采集节省1979小时，效率提高至1979/3870×100%=51%，据此，目标设定为采集效率提升40%更具可行性。2、同类型类比2009年管道局北京咨询中心QC小组曾就PMC工时填报研发了一个填报系统，较原有的工时采集方式效率提高了69%。现有施工现场数据采集的方式和PMC3、研发支撑条件研发线路工程施工现场数据采集系统需要以下支撑条件：1）系统开发技术支撑期数据库和管道局数据仓库的开发商，可以提供技术支持。2）设备需求此系统的研发构建在管道局整体信息化架构的基础上，由管道局数据中心提供计算资源和存储资源及设备资源，并分配油网访问地址和互联网访问地址。3）费用需求目前可预见的费用为软件开发费，初步估算研发费用50万，国内事业部自筹研发经费。百公里线路工程施工现场数据采集效率提升40%可行五、提出各种方案并确定最佳方案(一)平台架构设计方案小组认为管道工程数据采集系统的研发必须在管道局工程信息化发展架构的基础上，满足各方平台对数据采集的需求，缩减数据采集的流程，讨论提出了三种采集系统架构设计方案：1、总方案一数据采集管理系统+逐条填报/批量导入现数据快速批量导入。研发面向工程现场执行层的现场施工数据采集系统，采用集中式部署架构，部署在管道局云平台；工程现场人员在施工现场使用纸质表单模板采集数据，回驻地后登陆系统逐条填报，或者转化成电子版系统导入表格模板，登陆系统批量导入。图3总方案一采集系统架构设计方案制图人：陈怡静制图时间：2014.2.182、总方案二数据采集管理系统+数据采集终端+数据采集模板采集工程现场人员在施工现场使用移动智能自动批量导入。图4总方案二采集系统架构设计方案制图人：陈怡静制图时间：2014.2.183、总方案三数据采集管理系统+数据采集终端+元数据采集”理念，自下而上采集、汇总数据。研发面向工程现场执行层的现场施工数据采集系统，采用集中式部署架构，部署在管道局云平台；将规范统一的数据格式、采集机制固化到数据采集终端系统中，搭载在移动智能终端设备上，交付给工程现场人员使用；工程现场人员在数据采集终端上直接填报元数据，由移动智能终端设备自动同步到系统中。图5总方案三采集系统架构设计方案制图人：陈怡静制图时间：2014.2.184、系统架构设计方案比选小组针对上述三种方案展开对比分析，具体三种方案对比情况见表7据时效性计算如下：(1)总方案一：百公里线路施工现场数据采集3050小时，百公里综合工期为293天，计算得出百公里线路施工现场数据采集平均每天耗时：3050÷293=10.4小时/法实时入库。假设机组人员每天回到驻地均加班完成当天数据入库的理想情况下，数据入库延迟平均至少10.4小时；(2)0小时；若现场不具备网络条件时，数据无法实时入库，需回到驻地同步数据。假设机组人员回到驻地即进行同步数据，并且现场具备网络条件和现场不具备网络条件出现概率相同的理想情况下，按施工管理人员每天工作8小时计算，数据入库延迟平均0×50%+8×50%=4小时；(3)总方案三：与总方案二一样，若现场具备网络条件时，数据可实时入库，数据延迟时间为0小时；若现场不具备网络条件时，数据无法实时入库，需回到驻地同步数据。因此，数据入库延迟平均4小时。表7数据采集方案对比表方案总方案一总方案二总方案三备注类型数据时效性数据入库延迟平均至少10.4小时数据入库延迟平均4小时数据入库延迟平均4小时在系统上逐条填报/批量在系统上批量导入时，数据采集的同时即进行数据质量导入时，系统可校验数据并提示错误数据，但系统可校验数据并提示错误数据，但属于事后数据校验，系统只能提醒和自动修正，数据质属于事后校验校验量能够得到一定的保证数据采集效率纸质记录后需转换成电子版表格，需重复一次采集工作量，数据采集效率较低需按照项目管理所需的不同数据采集模板填报数据，采集模板之间重复的数据仍需数据来源唯一，用户只需要一次录入，可重复利用；工程名称、施工单位、机组名称、人员姓名、日期等数据可自动关联，降低用户数据要重复填报采集工作量采用元数据理念，数据录入工作量存在重复数据录入存在部分重复数据录入还可充分利用设计、采办提供数据大大缩减录方案总方案一总方案二总方案三备注类型入工作量数据采集管理系统研发数据采集管理系统研发研发周期数据采集管理系统研发周期：15人月周期：16人月数据采集终端系统研发周期：15人月数据采集终端系统研发周期：4人月周期：10人月系统研发费40万50万终端设备购置费、网络65万终端设备购置费、网络流量费用5000/套流量费用5000/套现场人员能从终端获取现场人员能从终端获取局工程项目平台中各类现场人员无法看到项目局工程项目平台中各类本项目信息反馈，能提

信息实时反馈，填报信本项目信息反馈，能提供资料查询、设计图纸适用性息的反馈等录影资料的收集等资料的收集自动记录等

便捷服务制表人：陈怡静制图时间：2014.2.18通过对三个方案的时效性、数据质量、数据采集效率、研发周期、耗费资金、“数据采集管理系统+数据采集终端+数据采集模板采集”具有较大优势，但是从长远的经济效益和数据管理提升空间来看，总方案三“数据采集管理系统+数据采集终端+元数据采集”不仅仅能满足各方数据采集的需求，还能够给工程现场人员带来极大的便利，有效的降低工作负担，提高工作效率，因此综合比较，选定总方案三为系统架构总设计方案。数据采集管理系统+数据采集终端+元数据采集(二)施工现场数据采集系统研发通过小组调研，召开讨论会确定系统研发应包括以下三部分工作：(三)数据采集终端设备选型表8录入终端设备选型对比表设备手机备注笔记本三防PAD类型设备手机备注笔记本三防PAD类型便捷性体积大携带和现场使用不便，便捷性差体积最小携带便捷，便捷性最强捷性较强录入速度屏幕最小，一般为笔记本屏幕7-15寸，1.8-5.0配备键盘，录入速受制约，录入键受温一般为5-12寸，录入度佳；度等因素制约，录入较快速度相对差；屏幕最适合手持操作，三防PAD手机相对录入较慢传输速度需依赖网络情况需依赖网络情况需依赖网络情况数据处理能力硬件配置最高，性能最好，数据处理能力最强硬件配置一般，性能一般，数据处理能力一般手机和三防PAD需依赖内存储量存储量最大，一般大于500GB存储量受限最大32GB存储量最大可达64GB存卡进行扩展，根据现场数据采集情况，8G即可满足要求防水、防尘、防摔性能最差较强最强工作时间耗电量大，无外接电源的情况下工作时间最多5小时耗电量最小，无外接电源的情况下工作时间最长，至少8小时PAD工作时间均可超过8现场使用需要源的情况下工作时间较长，至少8小时用户操作适用性施工现场操作受操作场地、办公条件限制，适用性差受屏幕限制操作易出错，适用性一般符合人体工程学设计，用户体验最好费用5000-200001000-40005000-10000携带方便，电池持续优点录入便捷，用户体验好无三防特性，不方工作时间长，价格便宜，适合现场机组人员配备便现场携带，电池持续工作时间达不到现场要求，价格较高屏幕大小受限，用户体验差缺点价格稍高制表人：苑莉钗制表时间：2014.2.288水、防尘、防摔）、电池容量、工作时间长（保证一天8小时以上的工作时间）、1GCPU2G较，最终确定采用三防PAD为数据采集终端设备。(四)数据采集管理系统软件研发数据采集终端系统软件的研发方案包括：数据库选择、系统架构的选择。1、数据库选择表9系统数据库的选择数据库OrcaleSQLserver备注类型开放性能在所有主流平台上运行（包括windows）只能在windows上运行可伸缩性、并行性高可用性和高伸缩性并行实施和共存模型并不成熟，伸缩性有限安全性获得最高认证级别的ISO标没有获得任何安全证书准认证性能性能最高多用户时性能一般客户端支持多层次网络计算，支持多种

C/S结构，只支持windows客户工业标准应用模式ODBC,JDBC,OCIADO,DAO,OLEDB,ODBC可操作性GUI和命令行操作简单，但只有图形界面使用风险完全向下兼容，完全没有风险不十分兼容早期产品，有一定风险制表人：王康制表时间：2014.3.13根据以上各项性能的对比可以看出：从开放性、安全性、性能等多个角度相比较，Orcale数据库更加具有优势，数据采集系统也充分考虑与数据仓库、局工程项目管理平台的数据对接。综上所述，小组讨论后确定采用Orcale数据库最为最佳方案。2、系统架构选择龙慧公司基于公司已发布的1.02.02.5等多个版本的第一代开发平台（以下简称为ADP），在多个项目管理平台的建设中进行了应用。近期在与外部公司的一些商用开发平台的广泛交流和调研后又研发出一套基于云架构的配置开发平台（以下简称为CDP）。表10系统架构选择对比表系统架构ADPCDP备注类型系统成熟度已在超过100个项目上进行1.0、应用项目82.02.5充分验证常成熟、稳定系统研发资源经过多年的研发人才队伍的培60源较充足研发人员约30相对较少系统集成能力对不同的技术架构、不统一的用户界面风格的系统集成难度大，用户体验一般一的用户界面风格的系统集成，用户体验较好系统可扩展性系统稳定性强，具备一定的可扩展性，但需要额外的开发工作进技术，系统可扩展性强与移动端兼容性兼容移动端兼容移动端开发效率需要按照系统功能编写程序代码，程序代码完全复用率低采用配置方式就可完成大部开发时间4个月3个月开发成本稍高，约80万稍低，约50万实施运维成本可维护性较强，对研发人员依赖程度较高，实施运维成本较高业务需求响应能力需重新调整程序代码，不能快速响应业务需求优点已在大量实际工程项目得到应用，开发团队积累了大量的开发经验和项目使用需求，系统成熟、稳定适合数字化管道系统等工程缺点不能随着业务需求的变化而快速响应，开发、运维成本高需验证，具有一定的风险制表人：王康制表时间：2014.3.25最终确定基于云架构的配置开发平台（CDP）为数据采集管理系统的应用系统开发与运行平台。(五)数据采集终端系统研发数据采集终端系统研发中主要方案比选是数据采集终端操作系统的选择。CNET报道，调研机构StrategyAnalytics最新的第三季度报告中显示，Android操作系统以83.6%去年同期的81.4%上升至83.6%。苹果的IOS操作系统的市场份额为12.3%，虽然苹果的iPhoneiPADiTouch市场，机型单一的苹果在占有率上无法与Android匹敌。位列第三的则是微软的WindowsPhone3.3%仅在最后的0.8%市场份额中挣扎。表11数据采集终端操作系统对比表类型操作系统Android操作系统苹果的IOS系统操作WindowsPhone作系统操备注市场占有率83.6%12.3%3.3%源码模式混合（自由免费，开放源码）闭源（封闭源码，开源组件）封闭式系统硬件兼容性最高高一般流畅度较高最高一般费用低高高开发语言使用Java领域非常广泛，有丰富的代码库和各种成熟框架，开发简单，但开发效率偏低指定Objective-C可使用Java但只能用于开发丰富的代码库和各种苹果系统上的程序但开发效率偏低优点不限制硬件，方便厂家定制设备性高界面简洁，运行流畅缺点占内存大，运行速度略低需要授权需要授权，硬件升级速度减缓、效率低制表人：李宝华制表时间：2014.3.25根据对以上操作系统的应用率、硬件兼容性、费用等多个方面的比较，小组最终选择Android操作系统作为数据采集终端的系统，Java语言为数据采集终端系统开发语言。(六)确定最佳方案制图人：王冰怀制图时间：2014.3.25六、根据最佳方案制定对策表表12对策表序号最佳方案对策目标措施地点完成时间负责人1三防PAD为终端设备设备PAD设备支持3GWiFi通讯方式；防水、防尘、防摔设计达到IP562、数据采集终端设备选型廊坊2014-4-10苑莉钗续航能力8小时以上；屏幕大小为7-10寸。3、数据采集终端通讯方式设计廊坊2014-4-10陈怡静2Orcale数据库的创建调研采集数据内容1、现场管理和采集数据调研，收集西三东、各二级单位施工机组现场采集表单至少完成线路施工焊接机组、梳理数据采集范围2、施工现场数据采集范围梳理，与竣工资防腐机组、土石方机组三种类料、业主全生命周期采集数据进行对标型机组的数据采集范围；完成编制统一标准3对应的数据采集标准编制和数数据采集标准据库表创建。开发各类数据表4Orcale数据库中创建各类数据表廊坊2014-5-20李海涛厦门廊坊2014-6-20胡柏松廊坊2014-7-10王康北京2014-7-29王康34数据采集管理系统软件研发（采用CDP应用系统）数据采集终端系统研发（采用Android操作系统）采用CDP为应用系统，1CDP能够存储数据采集终端同步的2014-6-20王冰怀开发数据处理和管理集成层面搭建总体架构数据；生成指标项和项目所需2、系统部署和数据流向2014-6-20胡柏松的管理报表；至少在一个工程3项目中应用试用。廊坊2014-7-29李海涛上进行功能测试各项功能设计与程序开发北京各项功能设计的确定，1、数据采集终端系统功能规划2014-6-20张新生能够实现离线或者在线数据采天津开发软件在实际项目2、系统设计与程序开发2014-8-1李宝华集和同步、二维码扫描、图纸上进行测试3、程序测试、优化2014-8-20管军资料查看、数据统计功能，至2014-9-1少在一个工程项目中试用。4、终端培训、推广使用岳嵩0制表人：陈怡静制表时间：2014.4.3七、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IP56工业标准1.2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Windows1联想样机1LenovoMiix10foliocasekeyboardWindows2联想样机2LenovoWin7PCAndroid3联想样机3RP700AAndroid4联想样机4K1Windows5联想样机5TinkPadTablet2Android6华维无Android7GETACZ710-G1-NAndroid8富士康T70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防震性差性稍好图中位置2联想样机2Windows6000防震性差不方便一排23联想样机3Android10000三防特性较好操作性稍差一排44联想样机4Android7100三防特性较好性稍好二排15联想样机5Windows6100防震性差性稍好一排36华维Windows10000三防特性较好操作性稍差一排17GETACAndroid10000三防特性较好性稍好二排二8富士康Android5000三防特性较好性稍好二排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T70T70T70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3月日4上午下午上午下午管道一公司土石方机组、测量机组、焊接机组、防腐机组、试压机组3月5日上午廊坊北方检测无损检测机组下午西二东EPC项目部项目管理业务3月6日上午西二东EPC项目部项目管理业务下午通信公司线路机组、项目管理业务制表人：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。(二)施工现场数据采集范围梳理1）梳理项目各相关方对施工数据需求表16采集数据类别统计表采集类别实体/文件总数可现场采集的数量非现场采集的数量施工数据规定685810施工交付文件清单1435449986投产试运行交付文件清单50644总承包项目管理交付文件清单1490149监理文件清单761161600说明：数据规定、文件清单均以2014年3月20日获取的版本为准。制表人：李海涛制表时间：2014.4.182）梳理竣工图施工数据的需求以收集到的线路工程管道安装22个作业记录表为例，小组经过细致地分析，梳理出22系，具体如下表所示：表17采集作业数据与竣工资料表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1交桩数据无通31交桩记录.doc

2交桩测量放线数据测量放线km线01测量放线记录.doc

3材料检查验收数据无通35甲供材料统计表.doc通37EPC供材料统计表.doc通39乙供材料统计表.doc4布管数据布管km、Ea无5管道焊口组对数据焊接km、Ea线05-2管道安装施工记录.xls留头处线06管道焊口统计表.doc6工序（过程）交接单收管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管道防腐补口、保温施工记录.doc9防腐补口剥离强度试验数据无线08防腐补口剥离强度试验记录表.doc10管沟开挖数据开挖土方km、石方km线02管沟开挖验收记录.doc11据下沟km线12管沟回填检查记录.doc12弯管安装数据弯头安装个线04冷弯管加工汇总表.doc合计1512制表人：陈怡静制表时间：2014.4.253）梳理非结构化数据采集需求(三)数据标准制订根据调研收集到的资料，分析工程项目现场施工过程中产生的作业数据，结合局统建系统和业主信息系统的工程管理数据采集要求，小组牵头编制《国内工程项目现场施工数据采集标准》。(四)数据库表创建以《国内工程项目现场施工数据采集标准》为指导，设计并创建数据库表，共创建了27个作业数据库表，进行采集数据关联，如下图所示：其中，焊口组对预热作业的数据库表如下图所示：实施对策三：数据采集管理系统软件研发（采用CDP应用系统）1、总体架构设计PaaS服务模式，可支撑企业级应用项目研制，通过该平台可实现：（1块可以共享账户、流程、搜索、文件等平台的公共服务。（2台子上，用户只要一次登录，就可以便捷的访问各种应用。（3）在集成层面，集成了沟通协作工具，集成了各种专业管理和业务系统，通过流程引擎和表单引擎，将涉及管理、涉及流程、涉及跨部门协作的工作都在这个平台上实现，最终成为支撑企业内部管理的办公集成平台。图8系统的数据采集管理系统架构图制图人：王康制图时间：2014.5.92、系统部署与数据流向的确定1）系统的数据采集管理系统部署结构的确定，具体解构图见图9图9系统的数据采集管理系统部署结构图制图人：王康制图时间：2014.5.92）工程项目现场施工数据流向见图10图10现场施工数据流向图制图人：胡柏松制图时间：2014.5.93、功能设计与程序开发小组部分人员配合龙慧完成数据采集管理系统中各项功能设计的确认工作：1)拽的方式进行用户界面的定制。主页页面：2)供数据导入/导出、数据综合查询功能；机组通施工数据采集页面：3)工程资料库：提供工程资料管理的功能，包括资料编辑、查阅功能；4)地图展示页面：5)统计分析：提供基于数据采集终端上报的数据汇总、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：6)进度日报页面：7)的作业数据自动生成相关报表，并支持用户下载至本地电脑，打印、编辑。8)项目管理：提供对项目信息、组织机构、人员、权限管理的功能；•项目管理页面：9)系统设置管理等功能。•系统管理页面：实施对策四：数据采集终端系统研发（采用Android操作系统作）1、数据采集终端系统功能规划1）调研西三东项目，根据现场施工数据采集人员的需求，统计分析数据后，结合现场人员填报需求，规划数据采集终端系统功能，具体系统功能规划如下：功能；随手记：提供快速记录文字、声音、图片、视频信息功能；同步、编辑、查阅以及照片、视频归类的功能。地图定位：提供定位、展示数据采集终端设备位置和管线走向的功能；数据同步：提供在3G网络条件下是否选择同步文件的功能；系统更新：提供软件自动安装和版本升级功能；能；统计功能：提供按“今天、本周、本月、累计”统计未同步、已同步数据条数的功能。的填报，减少数据的录入。2、系统设计程序开发（1）界面设计，包括主界面确定，模块界面、列表、查看、编辑界面。•菜单、按钮、对话框、提示信息，界面总体颜色。•数据操作和存储设计，包括数据来源，数据类型，存储方式。•交互设计：包括跳转多页面实现。（2）软件开发数据采集终端系统功能展示如下：•数据录入页面：增加自动关联和记忆录入数据功能，缩减数据填报量，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：3、程序测试、优化、形成使用手册经测试、完善后，数据采集终端系统8月初在津华线现场进行了实地验证、试用，龙慧公司收集津华线现场人员反馈的意见，进行分析后，持续优化系统。津华线现场试用意见反馈与处理情况如下表所示：表18津华线现场试用意见反馈与处理情况统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：指与软件功能相关的意见；2、数据类：指与数据录入、数据展示相关的意见；3、性能类：指与设备硬件性能和系统软件性能（如运行速度、稳定性）相关的意见；4、界面类：指与软件页面设计相关的意见；5、建议类：指建议性的意见。制表人：管军制表时间：2014.8.20津华线现场试用意见反馈与处理情况明细根据现场使用建议和专家审查意见，编制升版《国内工程施工现场数据采集系统使用手册》和《国内工程项目现场施工数据采集标准（线路部分）》。4、终端培训、推广使用通过津华项目两个机组的测试后，优化了数据采集系统各项功能，采购终端设备16台，全部应用于津华项目施工数据采集中。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。2020张3G计表如下：表19津华项目终端配发登记表是否配发序号设备IMEI设备号领用单位领用人备注3G流量卡1352185050002467141103-007管道六公司张红松是2352185050002233141103-014管道六公司胡晨龙是3352185050002169141103-011管道六公司王振刚是4352185050002210141103-002管道六公司马永瑞是5352185050002170141103-003管道六公司黄志辉是6352185050001713141103-001管道六公司刘飞是7352185050002144141103-010管道六公司杨闯是8352185050002153141103-006管道六公司荣利军是9355458048527197140818-010管道六公司-是备用10355458048521471140818-008管道六公司-是备用11355458048527569140818-006管道六公司-是备用12355458048524376140818-012管道五公司邵广亮是13355458048524525140818-013管道五公司韩帅是14355458048527528140818-014管道五公司田春是15352185050002747141103-013管道五公司李云龙是16352185050002228141103-009管道五公司左涛涛是17355458048521810141103-008管道五公司曹胜云是18352185050003003141103-004管道五公司高洪刚是19352185050002437141103-005管道五公司-是备用20352185050002164141103-015管道五公司-是备用制表人：岳嵩制表时间：2014.9.10八、效果检查1、与设定的目标相比目标：百公里线路工程施工现场数据采集效率提升40%。通过小组认真推行和实施制定的各项措施，管道线路工程数据采集系统已经管道六公司CPP603焊接施工机组负责的滨海新区段1#阀室至独流减河（AA17-A116）（共焊接259道，约3.082km）的6个工序使用采集系统采集数据情况进行了抽查统计，统计情况见表20。表20现场施工数据采集耗时调查表使用数据采集终使用数据采集终不使用数据采集序数据量作业名称端采集总时间端采集平均时间终端采集时间备注号（组）（分钟）（分钟/组）（分钟/组）1焊口组对预热2594401.73.4手工录入管道组对、焊接工233.51.22.2的耗时是序交接单使用数据3焊接温度测量2591560.61.8采集终端4焊接工艺记录2591820.71.9采集数据5焊缝表面质量检查2593111.22.5耗时的6焊口返修登记表650.81.92.2倍平均值1.032.28制表人：胡柏松制表时间：2014.11.5由以上数据分析可以推算出,使用数据采集终端采集时间平均为1.03分钟/组。此系统包含了各类报表定制功能，后台数据自动汇总生成，规避了统计汇总流程，所以数据采集统计汇总时间为“零”。管道施工百公里数据采集量80266组数据，则百公里数据采集时间为：1.03×80266=82674分钟，即1378小时。原数据采集方式百公里数据采集总耗时3870小时，百公里施工数据采集效率提升（1-1378/3870）100%=64.4%。图11目标完成柱状图8064.4%706040%5040制图人：岳松制表时间：2014.11.212、效益确认1）经济效益确认百公里数据采集时间缩短了64.4%，也就是节约了3870×64.4%=2492小时按施工管理人员工时报价200元/小时计算，百公里节约2492×200元/小时=498400元（49.84万元）。1000公里管道项目建设来计算，则节约费用498400元，即498.4万元/年，远期推算节约费用是非常可观的。国内事业部前期系统建设和设备购置费：系统研发费65万+目前津华项目投入25台终端设备购置费12.5万=77.5万元，但是属于一次性资金投入，可重复在项目上使用，相较于节约的费用是非常值得的。2）管理效益确认（1）效率：现场施工数据采集系统的建立，提升了现场施工数据管理水平，现场施工数据一次录入，多次利用，减轻了现场施工人员的工作强度，提高了数据采集的采集效率。（2）集数据的准确度。（3）监督和决策提供了准确的依据。（4）现场执行层和项目施工管理层的数据管理需求，全面提升其管理水平。九、标准化1、形成标准（1）结合津华项目推广使用完善采集终端系统的各项功能，完成《国内工程施工现场数据采集系统使用手册》；（2）结合各方数据采集需求，形成《国内工程项目现场施工数据采集标准（线路部分）》。具体形成标准时间登记见表21：表21标准形成时间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数据采集2014.8.5201