高压气井阀门检验判断的标准就是保压时间内的压降不大于标准要求，国内外当前基本都是单次单台检验的模式，效率不高，并数据录取较落后，采用现场压力表读数，人为干扰性较大，准确度不高。因此，鉴于以上各种原因，整合现有市面上成熟的压力传感器、气控阀、摄像装置、控制电脑等硬件设施，基于PLC的基础上，针对多工位高压气井阀门检验装置进行检验系统的开发。
1.控制系统概述
1.1PLC技术
可编程逻辑控制器PLC，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
2.检验控制系统
通过PLC与LABVIEW软件实现多工位高压气井阀门静水压强度和密封压力自动采集及判定，具有手持遥控、手动和远程控制三种操作模式，最终实现检验数据的远程传输、远程审核、审批、以及数据存储，自动判定检验结果，自动生成检验记录。
2.检验控制系统设计
2.1远程控制系统
主要由PLC控制器、传感器、LABVIEW程序软件、工控机等构成，通过将现场压力变送器、电磁阀、增压泵等设备信号接入控制柜内PLC模块，可远程处理数据，远程指令控制PLC动作，具有联动自动运行、远程控制、数据采集等功能。在检验过程中远程工控电脑从系统数据库读取待检高压气井阀门信息，根据系统设定的测试参数，PLC控制器自动控制设备运行，对检验现场的压力和试验时间等绘制实时曲线，并实时监测试验系统的运行状态。
2.2手持遥控控制系统
PLC 作为其控制器， 通过无线数传模块进行数据传输，实现远程无线遥控操作。手持操作器采用 16 位单片机，对检测到的按钮操作进行数据编码后通过无线的方式发送至 PLC ，PLC 对其解码后获得指令实现对多工位高压气井阀门检验装置各动作的控制。采用无线数传模块通过无线通信方式收发数字信号， 实现远程无线遥控功能，所设计的手持遥控器的输入开关量及模拟量由6 位单片机采集并编码输出。
2.3视频监控系统
采用高性能防火墙，安全性高，前端可对数据进行加密，用户登录严格认证。而且适合有大规模、远程访问需求量大要求，数量可达上万甚至更多，根据网络容量的升级而扩大。它很强的线路适应能力，前端监控摄像头可以通过LAN、WAN、E1、光纤、ADSL等多种线路方式接入平台中，客户端登陆支持公网IP和私网登陆。他最主要的特点就是像素高，噪点小，色彩逼真，显示画面清晰。
2.4二维码质量溯源系统
为了对高压气井阀门检验进行有效质量溯源，建立了检验标识数据库，采用了二维码标识技术，每只阀门检验结束后，系统自动打印生成二维码合格证标识，可以溯源到检验时间、检验人员、检验结论等基本信息，联网后还可以查询到检验原始数据和检验报告，从而达到质量追溯的目的。
2.5智能质量检验统计分析系统
该模块设计融合了java、jsp、jQuery、Ajax、动态sql、sql聚合分析函数等多种语言、技术，其结构包括WEB视图层、Struts控制层、Spring业务逻辑层、ibatis数据访问层。可实现基本信息录入、产品检验数据交换、检验记录管理、报告管理、综合统计等功能。
2.6安全防护系统
由于试验过程均为高压、超高压试验若未配置安全防护设备及安全联锁装置，一旦连接部位或阀体发生刺漏，会严重威胁到检验人员的安全。因此在实验室内用混凝土在地下浇筑了深2m的试验地坑，试验过程在地坑内完成，在地坑上方安装自动启停的钢制防护盖板，防护盖板的启闭与远程操控系统联锁防护控制，在防护盖板未关闭时试压系统无法启动，在防护盖板打开时，试验立即停止并自动泄压，将系统压力降至零。
3.检验控制系统的应用
该检验控制系统至2019年投用以来，共检验高压气井阀门1800余只，检出不合格品58只，系统的准确性、可靠性、安全性得到了充分验证，检验质量、效率大幅提高。其测试软件、手持遥控操作系统、后台分析系统、各控制阀、安全联锁防护系统等各功能运行良好。
3.1检验效率大幅提高
传统检验设备一次只能检验1只高压气井阀门，需人工操作，人工记录数据。新设备可同时检验5只，效率提高5倍以上。同时可自动采集检验数据，自动生成检验记录、检验报告，自动统计分析，数据处理效率提高1倍以上。综合检验效率提高6倍以上。
3.2劳动强度大幅降低
在试验过程中，检验人员不需要操作现场设备，检验过程均在远程电脑上完成，检验原始记录与检验报告由系统自动生成，检验情况可直接查询，减少了数据统计汇总方面的工作，大大降低了劳动强度。
3.3阀门质量得到了提升
通过智能质量检验系统，能够更准确的判断阀门质量问题所在，通过严格质量，将质量问题反馈阀门厂家并对工艺改进，阀门的质量得到了有效提升。
3.4智能化程度显著提高
该检验系统的应用，实现了一键式操作，批量化检验，结果智能判识，数据自动上传至数字化平台，生成检验记录和报告及各类生产报表。
3.5满足发展建设需要
该系统拓展了高压气井阀门检验压力和公称通径检验范围，检验压力5～210MPa，检验公称通径可以通过更换不同的工装实现各类阀门的检验，满足目前各类高压气井阀门的检验需求。
3.6提升油气田生产本质安全
高压气井阀门是气田井口装置的关键组成部分，一旦出现问题，将会造成人员伤亡、环境污染等事故。杜绝了不合格品进入生产现场，为油气生产本质安全发挥了保障作用。
3.7经济效益显著
3.7.1减少压力试验装置投资。该设备一次可检验同时5只阀门，如果按单只阀门检验设备进行采购，需要新增5套检验设备，每套设备约100（万元），设备投资=100（万元）×5（套）=500（万元）；而配备新系统只需投资设备费78万元。所以，设备投资成本节约500-78=422（万元）。
3.7.2节约人工成本。传统设备需至少配备10名专职检验和维护人员，但配备新系统后，只需2人就可完成检验，人员工资按15万元/年计算，每年可节约人员成本约15×(10-2)=120（万元）。
3.7.3节约维修成本。使用高压气井阀门五位一体试验系统后，设备的数量减少了4台，每台年维修费用为5万元，年节约维修费用5×4=20（万元）。
4.结论
高压气井阀门检验装置检验控制系统的应用实现多只阀门同时试验、独立控制，检验数据通过压力传感器实时采集处理，实现了远程一键式操作，批量化检验，智能化分析，图像化溯源，结果自动判识，报告自动生成，极大地提高了高压气井阀门的检验精度和检验效率，满足了油田生产建设的需要，并在检验检测机构及高压气井阀门生产企业有较好的推广价值。
参考文献
[1].GB/T 22513-2013《石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树》