油田設(shè)備智能潤滑管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王升剛 商玉林 馬柯 李坤

摘? 要： 針對遼河油田公司在設(shè)備潤滑管理方面所存在的問題，采用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)了油田設(shè)備智能潤滑管理信息系統(tǒng)。旨在以信息化手段來提升遼河油田公司的潤滑管理水平，實(shí)現(xiàn)對油田設(shè)備全生命周期的精細(xì)化和智能化潤滑管理。管理信息系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將與之相涉及的各個(gè)方面聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、匯總、錄入、統(tǒng)計(jì)和分析，使得潤滑任務(wù)下達(dá)、結(jié)果上傳和數(shù)據(jù)分享的準(zhǔn)確性、及時(shí)性得到了有效保障。

關(guān)鍵詞： 精細(xì)化; 智能化; 信息化; 準(zhǔn)確性; 及時(shí)性

中圖分類號：TP311.5? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2021）03-40-04

Design of intelligent lubrication management information system for oilfield equipment

Wang Shenggang， Shang Yulin， Ma Ke， Li Kun

（Xi'an Polytechnic University， the college of Mechanic and Electronic Engineering， Xi'an， Shaanxi 710600， China）

Abstract： Aiming at the problems existing in equipment lubrication management of Liaohe Oilfield Company， with the technologies of Internet of Things， cloud computing， big data analysis and mining， this paper designs and develops the intelligent lubrication management information system for oil field equipment which aims to improve the lubrication management level of Liaohe Oilfield Company by means of information technology， realize the fine and intelligent lubrication management of the whole life cycle of oil field equipment. The management information system uses the Internet technology to link all aspects involved with it， realizes the automatic collection， summary， entry， statistics and analysis of data， and effectively guarantees the accuracy and timeliness of lubrication task release， result upload and data sharing.

Key words： refinement; intellectualization; informatization; accuracy; timeliness

0 引言

隨著石油企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和競爭的加劇，傳統(tǒng)的粗放型管理問題逐步暴露出來，強(qiáng)化精細(xì)管理、降本增效是企業(yè)提升核心競爭力的當(dāng)務(wù)之急和迫切需要。近年來“潤滑經(jīng)濟(jì)”逐漸引起各國重視[1]，通過應(yīng)用先進(jìn)潤滑技術(shù)，減少摩擦磨損和動(dòng)力損失，減少能耗和排放，降低惡性機(jī)械事故發(fā)生概率，提高機(jī)械設(shè)備的極壓抗磨性能和能效，延長潤滑介質(zhì)壽命和設(shè)備壽命，能夠?qū)崿F(xiàn)巨大經(jīng)濟(jì)效益。一般來講，其投入產(chǎn)出比高于1：100[2]。提升設(shè)備潤滑管理效力，可以充分發(fā)揮裝備效能，提高裝備生產(chǎn)效率，延長裝備使用壽命，大幅度地降低生產(chǎn)成本和能耗;不僅可以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，還能提高包括節(jié)能環(huán)保、社會(huì)責(zé)任在內(nèi)的綜合效益，是油田產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的必然途徑之一。

1 系統(tǒng)簡介

本系統(tǒng)從與設(shè)備終端相連的傳感器、控制器以及ERP系統(tǒng)等獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)及設(shè)備缺陷信息，通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送至數(shù)據(jù)分析和處理中心——云平臺(tái)，通過分析設(shè)備狀態(tài)，根據(jù)潤滑方案自動(dòng)生成潤滑計(jì)劃，并下達(dá)潤滑任務(wù)至潤滑站、以及潤滑車的PLC終端，自動(dòng)控制潤滑設(shè)備的任務(wù)執(zhí)行，同步記錄潤滑數(shù)據(jù)，形成完備的潤滑日志，潤滑任務(wù)執(zhí)行結(jié)果回傳至云平臺(tái)[3]。通過大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的分析、診斷和預(yù)測，為設(shè)備隱患處理、設(shè)備潤滑決策提供量化的數(shù)據(jù)支持。油田各級業(yè)務(wù)單位和管理部門人員可根據(jù)不同的權(quán)限，通過終端電腦或手機(jī)APP軟件，可查詢設(shè)備潤滑流程中各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，執(zhí)行設(shè)備潤滑業(yè)務(wù)操作，以及獲取界面友好的可視化管理統(tǒng)計(jì)信息。

2 業(yè)務(wù)流程概括

根據(jù)公司需求，本文設(shè)計(jì)出了油田設(shè)備智能潤滑管理業(yè)務(wù)流程圖，如圖1所示。

⑴ 設(shè)備在以下四種情況下需要進(jìn)行潤滑保養(yǎng)。

① 設(shè)備的運(yùn)行值（如公里數(shù)等）到達(dá)額定值。

② 設(shè)備運(yùn)行時(shí)間到達(dá)額定的潤滑周期。

③ 在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷或故障，缺陷處理意見為“需強(qiáng)行潤滑”。

④ 定期對固定設(shè)備剩余潤滑油進(jìn)行化驗(yàn)檢測，剩油質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時(shí)“需強(qiáng)行潤滑”。

以上四種情況之一發(fā)生，將根據(jù)該設(shè)備已綁定的“潤滑方案”自動(dòng)生成“潤滑計(jì)劃”。

⑵ 潤滑計(jì)劃發(fā)送至上級單位審核確認(rèn)。

⑶ 上級單位對潤滑計(jì)劃進(jìn)行審核確認(rèn)。

若審核通過，下達(dá)潤滑任務(wù);若審核未通過，分以下兩種情況處理。

① 上級單位可以修改潤滑計(jì)劃中的時(shí)間、計(jì)劃順序等，再通過。

② 撤銷潤滑計(jì)劃并反饋未通過原因。

⑷ 經(jīng)過上級單位審核確認(rèn)的潤滑任務(wù)為計(jì)劃內(nèi)任務(wù)，實(shí)踐過程中還有油田作業(yè)區(qū)外部車輛或者固定設(shè)備臨時(shí)來到潤滑站或需派潤滑車進(jìn)行潤滑的情況，對于這種非計(jì)劃內(nèi)的設(shè)備潤滑，潤滑站將根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)度潤滑資源，下達(dá)潤滑任務(wù)[4]。

⑸ 潤滑任務(wù)調(diào)度執(zhí)行，管理現(xiàn)場潤滑作業(yè)。

⑹ 潤滑任務(wù)完成后，根據(jù)潤滑物料和潤滑人員工時(shí)的消耗情況計(jì)算當(dāng)次任務(wù)的潤滑費(fèi)用。

⑺ 根據(jù)設(shè)備基礎(chǔ)信息、潤滑方案、潤滑計(jì)劃、潤滑任務(wù)的最新記錄，更新設(shè)備潤滑狀態(tài)信息，該狀態(tài)信息記錄了每臺(tái)設(shè)備在當(dāng)前時(shí)刻下的設(shè)備運(yùn)行值等基礎(chǔ)信息、潤滑任務(wù)執(zhí)行情況、潤滑方案、設(shè)備化驗(yàn)信息，設(shè)備缺陷信息等所有信息[5]。

⑻ 統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成。根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息生成某時(shí)段內(nèi)的潤滑任務(wù)執(zhí)行情況統(tǒng)計(jì)表，根據(jù)各結(jié)算單生成某時(shí)段內(nèi)的財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)表。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

如圖2所示，本文在系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)架構(gòu)圖。

展示層能夠?qū)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)通過業(yè)務(wù)應(yīng)用層的邏輯轉(zhuǎn)換，把系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示出來，系統(tǒng)用戶可以查詢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也可以通過系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)的功能，辦理相關(guān)業(yè)務(wù)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用層能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)模塊的業(yè)務(wù)邏輯控制，包括設(shè)備管理、潤滑任務(wù)及潤滑記錄、巡檢計(jì)劃及巡檢記錄、物資的采購計(jì)劃，以及出入庫管理、潤滑服務(wù)的服務(wù)費(fèi)用結(jié)算和潤滑油品耗材結(jié)算等。

大數(shù)據(jù)云平臺(tái)可以存儲(chǔ)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，包括油田設(shè)備信息、潤滑站點(diǎn)信息、潤滑標(biāo)準(zhǔn)信息、潤滑記錄信息、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)信息、設(shè)備巡檢計(jì)劃，以及記錄信息、服務(wù)結(jié)算信息、潤滑物資信息。

基礎(chǔ)設(shè)施包括：硬件基礎(chǔ)設(shè)施和軟件基礎(chǔ)設(shè)施。硬件基礎(chǔ)設(shè)施指服務(wù)器、PC機(jī)、辦公設(shè)備、辦公場地，軟件設(shè)施指網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、操作系統(tǒng)、安全防火墻、人員的計(jì)算機(jī)操作水平等。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 系統(tǒng)流程優(yōu)化

系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)油田設(shè)備智能潤滑管理中，需要涉及到企業(yè)各部門之間的協(xié)調(diào)管理。要實(shí)現(xiàn)油田設(shè)備智能潤滑管理，企業(yè)各個(gè)部門必須在統(tǒng)一的規(guī)范下進(jìn)行工作，為達(dá)到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、統(tǒng)一的要求，需要對系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程加以規(guī)范、優(yōu)化。本節(jié)在之前業(yè)務(wù)流程研究、分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的油田設(shè)備智能潤滑管理信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)優(yōu)化流程設(shè)計(jì)（圖3）。

4.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

如圖4所示，以下的功能設(shè)計(jì)是嚴(yán)格按照基于協(xié)作PDCA質(zhì)量環(huán)的質(zhì)量控制模型設(shè)計(jì)出來的。從開始計(jì)劃的制定（P）到計(jì)劃的執(zhí)行，即進(jìn)行執(zhí)行能力確認(rèn)、制定自己的作業(yè)進(jìn)度計(jì)劃（D），再到設(shè)備潤滑的監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析、業(yè)績評價(jià)（C），最后根據(jù)評價(jià)結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)（A），如此循環(huán)[6]。

5 結(jié)論

本文從油田設(shè)備潤滑管理的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，針對系統(tǒng)的功能應(yīng)用需求，開發(fā)了油田設(shè)備智能潤滑管理信息系統(tǒng)。設(shè)備管理人員通過本系統(tǒng)可以及時(shí)掌握現(xiàn)場設(shè)備的潤滑管理情況，以保代修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，及時(shí)進(jìn)行針對性的故障預(yù)判和處理，使得設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行得到保障;企業(yè)內(nèi)部與潤滑相關(guān)的其他部門統(tǒng)計(jì)得到各項(xiàng)數(shù)據(jù)，能夠極大地合理利用資源、降低物料消耗、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能減排，為企業(yè)的發(fā)展打下了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

隨著信息化和智能化的不斷完善和更新并應(yīng)用到系統(tǒng)中，系統(tǒng)將為企業(yè)提供更加先進(jìn)的管理平臺(tái)和服務(wù)，油田設(shè)備智能潤滑管理信息系統(tǒng)將向全面智能化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)（References）：

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[2] 秦超.基于PDA的遼河石化公司重整裝置巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2017.

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