榆濟(jì)天然氣管線次聲波管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件測(cè)試報(bào)告

1、中國石化科技攻關(guān)成果榆濟(jì)天然氣管線次聲波管道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件測(cè)試報(bào)告天然氣榆濟(jì)管道分公司北京科創(chuàng)三思科技發(fā)展有限公司2013年3月23 / 25文檔可自由編輯打印目 錄1 軟件測(cè)試內(nèi)容11.1 初期測(cè)試11.2 中期匯報(bào)之后的軟件測(cè)試11.3 后期測(cè)試12 軟件結(jié)構(gòu)22.1主界面控制模塊32.2通訊模塊42.3用戶登錄模塊42.4數(shù)據(jù)處理模塊52.5軟件升級(jí)模塊62.6數(shù)據(jù)庫模塊82.7報(bào)警模塊92.8通訊數(shù)據(jù)顯示模塊92.9輔助定位模塊103 軟件測(cè)試113.1 初期軟件測(cè)試113.2 中期匯報(bào)之后的軟件測(cè)試153.3 后期測(cè)試203.4 測(cè)試結(jié)論224 測(cè)試資源消耗231 軟件測(cè)試內(nèi)容榆濟(jì)線次

2、聲波管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)于2012年6月29日正式上線運(yùn)行，為檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，我們先后組織了三次大規(guī)模的軟件測(cè)試，分別是：1.1 初期測(cè)試為檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，我們?cè)谙到y(tǒng)上線初期對(duì)系統(tǒng)整體功能進(jìn)行了全面細(xì)致的測(cè)試，測(cè)試時(shí)間為2012年6月14日，測(cè)試地點(diǎn)分別為宋耿落閥室、韓樓閥室、后劉家閥室、郭莊閥室和聊城站，分別進(jìn)行放氣測(cè)試三次、三次、七次、三次和四次。1.2 中期匯報(bào)之后的軟件測(cè)試中期匯報(bào)后，根據(jù)匯報(bào)要求，我們?cè)诹某钦?、韓樓閥室、后劉家閥室分別進(jìn)行了多次放氣測(cè)試，測(cè)試時(shí)間為2012年7月25號(hào)至2013年2月28日。1.3 后期測(cè)試為確認(rèn)系統(tǒng)能夠檢測(cè)的最小孔徑，我們對(duì)3mm的放氣孔

3、進(jìn)行放氣測(cè)試。測(cè)試時(shí)間為2013年3月5號(hào)，測(cè)試地點(diǎn)分別在后劉家閥室、韓樓閥室、宋耿落閥室，共進(jìn)行放氣測(cè)試18次。2 軟件結(jié)構(gòu)主站軟件是榆濟(jì)天然氣管線次聲波泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)對(duì)各分站進(jìn)行控制、參數(shù)管理和對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和報(bào)警，其具體功能為：l 能夠通過無線和有線網(wǎng)絡(luò)正確接收分站數(shù)據(jù)；l 能夠通過無線和有線網(wǎng)絡(luò)控制分站、遠(yuǎn)程升級(jí)分站軟件l 具有主站軟件的遠(yuǎn)程升級(jí)功能；l 能夠在線分析處理數(shù)據(jù)，給出報(bào)警信息；l 具有記錄、查閱和打印操作日志及報(bào)警日志的功能；l 能夠在程序異常退出后自動(dòng)重啟；l 支持現(xiàn)場(chǎng)配套客戶端對(duì)分站狀態(tài)參數(shù)、報(bào)警信息的查詢。根據(jù)主站軟件的功能要求和軟件模塊化的

4、設(shè)計(jì)思想，主站軟件可以劃分為主界面控制模塊、通訊模塊、用戶登錄模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、軟件升級(jí)模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、報(bào)警模塊、通訊數(shù)據(jù)顯示模塊和波形數(shù)據(jù)顯示模塊九個(gè)功能模塊，如圖2.1所示。主界面控制模塊數(shù)據(jù)庫模塊報(bào)警模塊通訊數(shù)據(jù)顯示模塊輔助定位模塊數(shù)據(jù)處理模塊用戶登錄模塊通訊模塊軟件升級(jí)模塊圖2.1 主站功能模塊結(jié)構(gòu)圖工作中主站軟件的主要功能模塊的數(shù)據(jù)流圖如圖2.2所示。主界面控制模塊波形數(shù)據(jù)顯示模塊結(jié)果數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)結(jié)果報(bào)警數(shù)據(jù)庫模塊報(bào)警模塊報(bào)警通訊模塊數(shù)據(jù)應(yīng)答圖2.2 工作中的主站軟件主要功能模塊數(shù)據(jù)流圖2.1主界面控制模塊主界面控制模塊是主站軟件的核心部分，它的主要功能是：（1）為主站軟件提

5、供可視化操作接口，如菜單等；（2）解析從通訊模塊發(fā)送來的分站數(shù)據(jù)和信息； （3）直接調(diào)用其他功能模塊實(shí)現(xiàn)與分站的數(shù)據(jù)通訊、參數(shù)管理、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警等功能；（4）顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)波形。圖2.3 主站軟件的主界面2.2通訊模塊主站通訊主要分為Socket通訊和串口通訊兩種通訊方式。其中，分站通過有線網(wǎng)絡(luò)、光纖、GPRS或CDMA和主站進(jìn)行通訊時(shí)，主站采用Socket的通訊方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù)；分站和主站通過無線電臺(tái)、光纖、GPRS或CDMA進(jìn)行通訊時(shí)，主站通過串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。針對(duì)不同的通訊方式和協(xié)議，我們開發(fā)了不同的通訊控件，最終打包成具有統(tǒng)一接口的通訊模塊，封裝為*.ocx文件。在開發(fā)過程中

6、，對(duì)于協(xié)議相近的模塊，通過接口參數(shù)來減少最終的模塊數(shù)量。通訊協(xié)議的打包和解析由主界面控制模塊來完成。這樣，當(dāng)協(xié)議發(fā)生改變時(shí)，通訊模塊不需要進(jìn)行修改，確保了通訊模塊的穩(wěn)定性和通用性。2.3用戶登錄模塊用戶登錄模塊主要是為不同類型的用戶登錄主站系統(tǒng)提供接口，用戶可以通過該模塊修改密碼。該模塊以獨(dú)立的對(duì)話框類的形式被封裝成*.dll文件，通過包含類的頭文件其他模塊調(diào)用，如圖2.4所示。圖2.4 用戶登陸界面2.4數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)處理模塊主要完成數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)報(bào)警邏輯的實(shí)現(xiàn)。該模塊被封裝為*.dll文件。該模塊通過數(shù)據(jù)指針和消息向主界面控制模塊返回?cái)?shù)據(jù)和報(bào)警信息。其中，數(shù)據(jù)指針主要為波形數(shù)據(jù)顯示模塊返

7、回所需即時(shí)計(jì)算結(jié)果；報(bào)警信息通過消息的形式向主界面控制模塊發(fā)送。當(dāng)分站以原始數(shù)據(jù)的形式返回現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊定位報(bào)警工作流程如圖2.5所示；當(dāng)分站只返回報(bào)警信息時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊只負(fù)責(zé)進(jìn)行多個(gè)分站之間的邏輯判定和定位報(bào)警。圖2.5 數(shù)據(jù)處理模塊定位報(bào)警工作流程圖2.5軟件升級(jí)模塊軟件升級(jí)模塊包括主站軟件升級(jí)模塊和分站軟件升級(jí)模塊兩部分：主站軟件升級(jí)模塊主要用于實(shí)現(xiàn)主站軟件的遠(yuǎn)程升級(jí)功能，被封裝為獨(dú)立的*.exe文件，伴隨主站軟件運(yùn)行或由主站軟件定時(shí)啟動(dòng)。軟件升級(jí)采用C/S模式，主站軟件端的升級(jí)模塊作為客戶端，配有專門的軟件升級(jí)服務(wù)器端為其進(jìn)行升級(jí)。另外，考慮到網(wǎng)絡(luò)連接的不穩(wěn)定性，升級(jí)模塊需

8、要實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳功能。分站軟件升級(jí)模塊主要用于對(duì)分站程序和通訊模塊程序進(jìn)行遠(yuǎn)程升級(jí)，被封裝為*.dll文件。圖2.6為主站軟件升級(jí)模塊的工作流程：圖2.6主站軟件升級(jí)模塊的工作流程圖2.7 主站軟件升級(jí)模塊客戶端界面圖2.8 軟件升級(jí)模塊服務(wù)器端界面圖2.9 分站遠(yuǎn)程升級(jí)界面2.6數(shù)據(jù)庫模塊數(shù)據(jù)庫模塊主要是將操作日志、分站數(shù)據(jù)和報(bào)警信息保存到數(shù)據(jù)庫中，具有查閱和打印記錄的功能。報(bào)警記錄查詢界面如圖2.10所示：圖2.10 數(shù)據(jù)庫報(bào)警記錄查詢界面2.7報(bào)警模塊報(bào)警模塊的功能主要是根據(jù)報(bào)警位置和報(bào)警類型，實(shí)現(xiàn)電子地圖定位動(dòng)畫報(bào)警和短信報(bào)警。動(dòng)畫報(bào)警界面如圖2.11所示：圖2.11 動(dòng)畫報(bào)警界面2.8

9、通訊數(shù)據(jù)顯示模塊通訊數(shù)據(jù)顯示模塊是一個(gè)可選擇的功能模塊，主要完成主站發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。軟件界面如圖2.12所示：圖2.12 通訊數(shù)據(jù)顯示界面2.9輔助定位模塊輔助定位模塊主要用于回讀分站數(shù)據(jù)，便于用戶進(jìn)行離線數(shù)據(jù)分析和手動(dòng)定位報(bào)警。軟件界面如圖2.13所示：圖2.13 輔助定位模塊界面3 軟件測(cè)試3.1 初期軟件測(cè)試2012年6月14日，在宋耿落閥室共進(jìn)行放氣測(cè)試三次，放氣統(tǒng)計(jì)如下表3.1所示，放氣測(cè)試信號(hào)如圖3.1所示。表 3.1 宋耿落閥室放氣測(cè)試統(tǒng)計(jì)表序號(hào)放氣地點(diǎn)開始時(shí)間放氣角度操作持續(xù)時(shí)間1宋耿落9:231101分20秒2宋耿落9:331301分30秒3宋耿落9:5013040

10、秒圖3.1 宋耿落閥室放氣測(cè)試信號(hào)圖在韓樓閥室共進(jìn)行放氣測(cè)試三次，放氣統(tǒng)計(jì)如下表3.2所示，放氣測(cè)試信號(hào)如圖3.2所示。表3.2 韓樓閥室放氣統(tǒng)計(jì)表序號(hào)放氣地點(diǎn)開始時(shí)間放氣角度操作持續(xù)時(shí)間1韓樓11:181001分鐘2韓樓11:3610040秒3韓樓11:451001分鐘圖3.2 韓樓閥室放氣測(cè)試信號(hào)圖在后劉家閥室共進(jìn)行放氣測(cè)試七次，放氣統(tǒng)計(jì)如下表3.3所示，放氣測(cè)試信號(hào)如圖3.3所示。表3.3后劉家閥室放氣統(tǒng)計(jì)表序號(hào)放氣地點(diǎn)開始時(shí)間放氣角度操作持續(xù)時(shí)間1后劉家13:45:101801分鐘2后劉家14:00:201601分鐘3后劉家14:1821020秒4后劉家14:3421020秒5后劉家1

11、4:502401分鐘6后劉家15:0324010秒7后劉家15:20:301102分鐘圖3.3 后劉家閥室放氣測(cè)試信號(hào)圖在郭莊閥室共進(jìn)行放氣測(cè)試三次，放氣統(tǒng)計(jì)如下表3.4所示，放氣測(cè)試信號(hào)如圖3.4所示。表3.4郭莊閥室放氣統(tǒng)計(jì)表序號(hào)放氣地點(diǎn)開始時(shí)間放氣角度操作持續(xù)時(shí)間1郭莊18:04901分鐘2郭莊18：12120半分鐘3郭莊18：209010S圖3.4郭莊閥室放氣測(cè)試信號(hào)在聊城站共進(jìn)行放氣測(cè)試四次，放氣統(tǒng)計(jì)如下表3.5所示，放氣測(cè)試信號(hào)如圖3.5所示。表3.5郭莊閥室放氣統(tǒng)計(jì)表序號(hào)放氣地點(diǎn)開始時(shí)間放氣角度操作持續(xù)時(shí)間1聊城19：04開角1/310S2聊城19：10開角1/310S3聊城19

12、：15開角1/310S4聊城19：30開角1/310S圖3.5郭莊閥室放氣測(cè)試信號(hào)3.2 中期匯報(bào)之后的軟件測(cè)試中期匯報(bào)后，根據(jù)匯報(bào)要求，我們?cè)诹某钦?、韓樓閥室、后劉家閥室分別進(jìn)行了多次放氣試驗(yàn)。如下表3.1所示，為7月25號(hào)至10月16號(hào)的放氣統(tǒng)計(jì)，共報(bào)警16次，最大誤差為44米，平均誤差為23.3米。泄漏檢測(cè)系統(tǒng)均能準(zhǔn)確報(bào)警。聊城站放氣測(cè)試波形如圖3.1所示，放氣位置如圖3.2所示。表3.1 聊城站放氣測(cè)試統(tǒng)計(jì)表序號(hào)日期時(shí)間操作位置操作人員報(bào)警內(nèi)容放氣時(shí)長12012-7-25 13:00聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.014公里可能發(fā)生泄漏510秒22012-7-25 13:15聊城站內(nèi)

13、聊城站工作人員距聊城站0.010公里可能發(fā)生泄漏510秒32012-7-25 13:20聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.032公里可能發(fā)生泄漏510秒42012-8-2 14:36聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.027公里可能發(fā)生泄漏510秒52012-8-3 10:00聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.011公里可能發(fā)生泄漏510秒62012-8-6 9:56聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.037公里可能發(fā)生泄漏510秒72012-8-7 8:40聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.014公里可能發(fā)生泄漏510秒82012-8-9 10:14聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.042公里可

14、能發(fā)生泄漏510秒92012-8-13 9:19聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.044公里可能發(fā)生泄漏510秒102012-8-14 8:30聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.039公里可能發(fā)生泄漏510秒112012-8-15 8:50聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.013公里可能發(fā)生泄漏510秒122012-8-30 10:00聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.014公里可能發(fā)生泄漏510秒132012-9-3 10:21聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.014公里可能發(fā)生泄漏510秒142012-9-6 10:04聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.044公里可能發(fā)生泄漏510秒152

15、012-10-15 17:55聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.011公里可能發(fā)生泄漏510秒162012-10-16 12:07聊城站內(nèi)聊城站工作人員距聊城站0.006公里可能發(fā)生泄漏510秒圖3.1 聊城站放氣測(cè)試波形圖 圖3.2 聊城站放氣位置圖2012年8月23日在韓樓閥室對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了5次放氣泄漏測(cè)試，統(tǒng)計(jì)如下表3.2所示，報(bào)警誤差最大為16米，平均誤差為8.2米。放氣波形如圖3.3，放氣位置如圖3.4。表3.2 韓樓閥室放氣測(cè)試統(tǒng)計(jì)表序號(hào)日期時(shí)間操作位置操作人員報(bào)警內(nèi)容放氣時(shí)長12012-8-23 10:51韓樓閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距韓樓閥室0.001公里可能發(fā)生泄漏10

16、秒22012-8-23 11:00韓樓閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距韓樓閥室0.000公里可能發(fā)生泄漏10秒32012-8-23 11:14韓樓閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距韓樓閥室0.009公里可能發(fā)生泄漏10秒42012-8-23 11:26韓樓閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距韓樓閥室0.016公里可能發(fā)生泄漏90秒52012-8-23 11:39韓樓閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距韓樓閥室0.015公里可能發(fā)生泄漏60秒圖3.3 韓樓閥室放氣測(cè)試波形圖 圖3.4 韓樓閥室放氣位置圖2012年8月23日在后劉家閥室對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了5次放氣泄漏測(cè)試，統(tǒng)計(jì)如下表3.3所示，最大誤差為4

17、7米，平均誤差為22.6米。放氣波形如圖3.5，放氣位置如圖3.6。表3.3 后劉家閥室測(cè)試統(tǒng)計(jì)表序號(hào)日期時(shí)間操作位置操作人員報(bào)警內(nèi)容放氣時(shí)長12012-8-23 13:53后劉家閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距后劉家閥室0.012公里可能發(fā)生泄漏10秒22012-8-23 14:03后劉家閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距后劉家閥室0.047公里可能發(fā)生泄漏10秒32012-8-23 14:11后劉家閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距后劉家閥室0.014公里可能發(fā)生泄漏120秒42012-8-23 14:27后劉家閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距后劉家閥室0.017公里可能發(fā)生泄漏120

18、秒52012-8-23 14:46后劉家閥室聊城站工作人員及科創(chuàng)技術(shù)人員距后劉家閥室0.023公里可能發(fā)生泄漏20秒圖3.5 后劉家閥室放氣測(cè)試波形圖 圖3.6 后劉家閥室放氣位置圖為測(cè)試軟件的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，從2012年7月25日開始（數(shù)據(jù)截止時(shí)間為2013年2月28），在聊城站、韓樓和后劉家集中進(jìn)行了一次中期測(cè)試，并在聊城站基本按每周三次的測(cè)試頻率進(jìn)行持續(xù)性測(cè)試，截至2013年2月28日，共進(jìn)行放氣59次，成功報(bào)警50次，有9次漏報(bào)，漏報(bào)率為15.3%；報(bào)警平均誤差為20.2m，最大誤差為47m。下表3.4為試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。表 3.4 試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表序號(hào)日期操作位置測(cè)試次數(shù)平均誤差最大誤差17.

19、25 2.28聊城站內(nèi)49次20.6m45m28.23韓樓閥室5次8.2m16m38.23后劉家閥室5次21.6m47m合計(jì)59次20.2m47m在聊城站的9次漏報(bào)案例中，經(jīng)我們對(duì)漏報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：其中有4次是因參數(shù)設(shè)置不當(dāng)造成，經(jīng)調(diào)整報(bào)警參數(shù)，問題已經(jīng)解決；有3次是因受工況影響而漏報(bào)，有1次是因軟件升級(jí)而漏報(bào)，有1次是因更改邏輯而漏報(bào)，通過信號(hào)處理系統(tǒng)的升級(jí)，以上問題都得到了解決。下圖3.7為工況影響的漏報(bào)顯示圖。圖3.7工況影響的漏報(bào)顯示圖3.3 后期測(cè)試2013年3月5號(hào)，分別在后劉家閥室、韓樓閥室、宋耿落閥室進(jìn)行3mm小孔徑放氣試驗(yàn)操作，總體上測(cè)試結(jié)果不理想。下表為18次放氣測(cè)試統(tǒng)計(jì)。

20、表3.5 小孔徑放氣測(cè)試統(tǒng)計(jì)表地點(diǎn)編號(hào)放氣時(shí)最低壓力（Mpa）開始放氣時(shí)間（小時(shí)：分鐘：秒）結(jié)束放氣時(shí)間（小時(shí)：分鐘：秒）持續(xù)時(shí)間（秒）備注后劉家15.28310：10：44.80010：10：51.9007.1快開快關(guān)25.77110：16：48.40010：16：54.6006.2快開快關(guān)34.17110：28：27.10010：28：37.80010.7開到最大44.25410：34：28.10010：34：38.50010.4快開快關(guān)54.32510：38：33.00010：38：41.7008.7快開快關(guān)韓樓15.31311：35：39.70011：35：43.5003.8快開快關(guān)2

21、4.88311：37：20.60011：37：32.00011.4快開快關(guān)34.67111：41：32.60011：41：43.50010.9快開快關(guān)44.45811：46：30.70011：46：54.30023.6快開快關(guān)54.42911：55：9.80011：55：29.00019.2開到最大宋耿落14.37513：06：36.50013：06：50.90014.4全開快開10s快關(guān)24.37513：15：13.00013：15：30.70017.7全開快開15s快關(guān)34.37513：23：31.50013：24：1.70030.2全開慢開10s快關(guān)44.38713：33：2.70013：33：28.20025.5全開慢開10s慢關(guān)54.42913：40：31.40013：40：49.60018.2半開快開快關(guān)64.42913：46：39.10013：47：6.20027.1半開快