測井生產(chǎn)裝備運維管理系統(tǒng)設(shè)計

劉立蒙，田園詩，岳 燦，周 彥，李 哲

（中國石油集團測井有限公司，陜西西安 710077）

0 引言

信息化系統(tǒng)的建設(shè)不僅關(guān)系到企業(yè)的健康發(fā)展，更關(guān)系到經(jīng)營成敗，因此，在企業(yè)管理中有效運用信息化系統(tǒng)的價值功能至關(guān)重要。測井裝備種類繁多，只有大力推行儀器歷史數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，細(xì)化現(xiàn)場的一二三級儀器維保任務(wù)、物料資源、成本估算等維修過程數(shù)據(jù)收集規(guī)則，才能為儀器全生命周期管理提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。隨著企業(yè)裝備管理不斷改革，認(rèn)真貫徹落實數(shù)字化轉(zhuǎn)型的工作部署，結(jié)合企業(yè)裝備管理制度，需要對測井生產(chǎn)裝備運維管理系統(tǒng)做進一步的開發(fā)建設(shè)。

1 需求分析

測井裝備管理系統(tǒng)整體采用模塊化設(shè)計結(jié)構(gòu)。按照裝備管理業(yè)務(wù)流程對現(xiàn)有儀器運維系統(tǒng)進行優(yōu)化完善，實現(xiàn)信息流、數(shù)據(jù)流在各軟件系統(tǒng)之間的流轉(zhuǎn)和共享應(yīng)用，依托西門子軟件平臺進行接口與交互功能開發(fā)，更好地支持裝備智能化、數(shù)字化管理。通過對基層單位的使用需求調(diào)研得出以下系統(tǒng)建設(shè)需求。

1.1 裝備信息管理功能

應(yīng)盡量增加裝備管理范圍，包括：井下儀器設(shè)備、刻度設(shè)備、計量器具和工器具、檢測設(shè)備和地面設(shè)備、車輛信息、高壓井口裝置和內(nèi)置源。用戶登錄系統(tǒng)之后，能夠看到其工作范圍內(nèi)的每一支儀器的基本信息、實時信息和匯總信息。基本信息是指裝備的靜態(tài)數(shù)據(jù)，如：型號、系列號、設(shè)備編號、出廠日期、資產(chǎn)所屬單位等。裝備的實時信息是指裝備的動態(tài)數(shù)據(jù)，如：運行狀態(tài)（“待命”/“工作中”/“維修中”/“故障”/“待報廢”等）以及位置狀態(tài)（“在某倉庫”/“在某作業(yè)隊”/“在途”/“在某維修單位”等）。儀器的匯總信息是指根據(jù)有關(guān)運行記錄、刻度記錄、維保記錄等記錄數(shù)據(jù)計算所得到的統(tǒng)計信息，如累計工作時長、累計下井次數(shù)、故障次數(shù)等都是儀器的匯總信息。

1.2 儀器維保過程管理

系統(tǒng)需要記錄維修保養(yǎng)人員執(zhí)行維保任務(wù)的過程數(shù)據(jù)，在對儀器進行作業(yè)時，應(yīng)該能夠方便地在瀏覽器中訪問到該型號儀器的維保操作規(guī)程（作業(yè)指導(dǎo)文件，包括視頻格式的文件），也能夠方便地在系統(tǒng)中記錄維保作業(yè)過程、檢修數(shù)據(jù)、關(guān)鍵過程證據(jù)，或者將作業(yè)記錄文件（xls、word、jpg 等格式）上傳到系統(tǒng)中，形成對應(yīng)的記錄并與實物儀器對象和維修、保養(yǎng)任務(wù)對象相關(guān)聯(lián)。

1.3 統(tǒng)計報表功能

裝備運行動態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，增加篩選功能，豐富篩選字段，可根據(jù)篩選數(shù)據(jù)自定義生成報表，報表可導(dǎo)出。報表及時刷新，實時反映裝備和人員運行情況，實現(xiàn)對裝備信息、使用狀態(tài)、利用效率、成本控制、人員效能進行智能化管理，方便管理者統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，實現(xiàn)精益管理。

2 運維管理系統(tǒng)設(shè)計

2.1 技術(shù)架構(gòu)

基于測井生產(chǎn)裝備的全生命周期管理理念，通過系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)來完善裝備管理相關(guān)業(yè)務(wù)功能需求，使系統(tǒng)滿足裝備全生命周期業(yè)務(wù)的管理，實現(xiàn)裝備檔案、檢維修記錄及運行記錄等信息實時共享，通過業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)，構(gòu)建裝備全生命周期智能管理模式。結(jié)合測井裝備管理業(yè)務(wù)特點和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化采集、存儲、傳輸和應(yīng)用需求，進行系統(tǒng)總體技術(shù)框架設(shè)計（圖1）。

圖1 運維管理系統(tǒng)框架

2.2 部署架構(gòu)

系統(tǒng)規(guī)劃在總公司、各分公司、物資裝備公司及各三級單位，部署監(jiān)控大屏、手持移動端、條碼打印機等，在測井?dāng)?shù)據(jù)中心（機房）部署生產(chǎn)環(huán)境和開發(fā)測試環(huán)境。

2.3 裝備需求管理及配置功能

通過結(jié)合企業(yè)裝備管理需求以及系統(tǒng)開發(fā)底層架構(gòu)，形成簡約清晰的系統(tǒng)操作界面，運維管理系統(tǒng)界面如圖2、圖3 所示。

圖2 運維管理系統(tǒng)界面

圖3 儀器維修任務(wù)界面

2.3.1 計劃管理

由各單位裝備管理部門的設(shè)備管理崗人員，在EISS 發(fā)起采購計劃管理,支持批量導(dǎo)入和新增，以及上傳附件信息,如PDF或圖片格式的審批文件。后續(xù)由各單位裝備管理部門的設(shè)備管理崗人員更新計劃狀態(tài)。

主要字段信息：申請人、需求單位（二級單位）、購置裝備名稱、購置裝備型號及主要技術(shù)指標(biāo)、購置數(shù)量、裝備購置到位時間、總投資、裝備購置理由、預(yù)期工作量及收入、預(yù)算金額（含稅）、特殊要求及建議、狀態(tài)、狀態(tài)更新時間。狀態(tài)包括：已批復(fù)、已采購、已到貨、已驗收。

2.3.2 驗收管理

驗收計劃可以關(guān)聯(lián)到需求計劃，也可以創(chuàng)建驗收計劃。開發(fā)裝備驗收管理功能，實現(xiàn)驗收計劃建立、驗收過程記錄、驗收數(shù)據(jù)收集、問題搜集及處置、安全評價的裝備驗收全流程閉環(huán)電子記錄。裝備在驗收過程中暫不形成資產(chǎn)，以出廠編號進行識別記錄。

設(shè)備驗收主要內(nèi)容：驗收執(zhí)行的依據(jù)，包括合同、技術(shù)協(xié)議、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的設(shè)備管理規(guī)定等；設(shè)備驗收相關(guān)資料是否齊全，包括裝箱單、使用說明書、合格證、維修手冊、配件目錄、檢驗鑒定報告等；室內(nèi)驗收，包括室內(nèi)電器性能、機械性能等；實際運轉(zhuǎn)驗收，對各項技術(shù)指標(biāo)進行檢測，包括標(biāo)準(zhǔn)井驗收和實際使用驗收；安全性能驗收，對設(shè)備關(guān)鍵安全部件及Q&HSE 各項指標(biāo)進行驗收。

2.3.3 調(diào)撥管理

功能包含調(diào)撥申請，調(diào)撥審批，調(diào)撥記錄查詢。裝備調(diào)撥管理按功能分為包含二級單位內(nèi)部調(diào)撥和跨二級單位調(diào)撥，按類型分為臨時調(diào)撥和長期調(diào)撥。

由裝備需求單位發(fā)出裝備調(diào)撥申請單，經(jīng)過層級審批，二級單位裝備管理部門發(fā)出調(diào)動指令。各級裝備管理部門也可以自行根據(jù)生產(chǎn)需求發(fā)起裝備調(diào)撥任務(wù)。裝備調(diào)撥物流單信息由裝備調(diào)出單位進行維護，需求單位可根據(jù)單號查詢裝備運輸信息。其他方式運輸由調(diào)出單位維護運輸方式和聯(lián)系人信息，便于追蹤裝備進度。調(diào)撥完成后，內(nèi)部調(diào)撥需更新設(shè)備臺賬“作業(yè)區(qū)域”字段信息，按照需要確定是否更改成本中心?？缍墕挝徽{(diào)撥需要由調(diào)出單位更改ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)中設(shè)備歸屬信息。支持查詢設(shè)備調(diào)撥歷史履歷，統(tǒng)計調(diào)撥次數(shù)等信息。

2.3.4 租賃管理

由各單位裝備管理部門的設(shè)備管理崗人員負(fù)責(zé)信息維護，記錄裝備租賃情況，租賃裝備運行情況等。開發(fā)租賃裝備管理頁面，支持批量導(dǎo)入和新增，以及上傳附件信息，如PDF 或圖片格式的審批文件。

2.4 裝備運行管理功能

2.4.1 設(shè)備交接

設(shè)備交接功能，包含發(fā)出管理，歸還管理，作業(yè)隊交接功能。支持手機端功能，利用二維碼信息，對裝備信息快速采集。各環(huán)節(jié)交接時要由交接雙方簽字確認(rèn)，裝備狀態(tài)由系統(tǒng)自動變更。發(fā)出清單和歸還清單設(shè)備選擇界面中支持模糊查詢，比如設(shè)備名稱、型號、設(shè)備編號等，實現(xiàn)點擊選擇或拖拽完成儀器選擇，后期逐步實現(xiàn)自動化。作業(yè)隊歸還儀器時填寫必要反饋信息，包括是否故障、是否返工、是否含H2S、是否遇阻遇卡、是否工程事故、使用說明等，經(jīng)儀修確認(rèn)后方可歸還儀器。

交接內(nèi)容應(yīng)包含交接類型（正常交接、救急交接、其他交接），裝備基礎(chǔ)信息（裝備類型、系列、設(shè)備名稱、型號、設(shè)備編號），交接時間，交接人員信息，所屬作業(yè)隊和班組信息等。

2.4.2 穩(wěn)譜源交接

功能同設(shè)備交接，但是每個環(huán)節(jié)交接均需雙方簽字進行確認(rèn)。穩(wěn)譜源與儀器設(shè)置關(guān)聯(lián)關(guān)系，交接帶穩(wěn)譜源儀器時自動帶出穩(wěn)譜源信息。

2.4.3 用戶評價

系統(tǒng)儀器評價功能使小隊完成作業(yè)后對儀器使用情況的評價，作為儀修檢修中重點關(guān)注事項，還可以是觸發(fā)維保的依據(jù)。

2.4.4 刻度管理

優(yōu)化刻度管理流程。由于刻度管理職責(zé)在物資裝備公司，刻度執(zhí)行職責(zé)在分公司，需要對刻度全流程管控，現(xiàn)在需新增刻度執(zhí)行功能。根據(jù)刻度計算規(guī)則，系統(tǒng)按裝備運行時間，自動向裝備責(zé)任人推送刻度到期通知，責(zé)任人直接處理，如果超期未處理，將向主管領(lǐng)導(dǎo)推送。

流程描述：由儀修推送刻度通知給分公司項目部，項目部分配任務(wù)由作業(yè)小隊執(zhí)行刻度任務(wù)，刻度完成后作業(yè)隊將刻度數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)，由儀修人員審核后發(fā)布，刻度文件狀態(tài)為“可用”，作業(yè)隊測井時可直接下載所需刻度文件。如果刻度不合格，作業(yè)隊歸還儀器，儀修檢修儀器后手動發(fā)送新的刻度通知給分公司項目部，執(zhí)行刻度流程。

支持無刻度任務(wù)手工更新刻度文件并發(fā)布，即儀修人員可手動上傳最新刻度文件并發(fā)布，保留原刻度文件。

2.5 裝備事故管理

裝備事故管理功能，完善裝備生命周期管理流程，實現(xiàn)裝備事故信息記錄電子化，可作為今后報廢依據(jù)或安全經(jīng)驗分享內(nèi)容。以單支儀器進行事故信息登記，由儀修人員收集裝備事故信息，包含裝備事故時間、井號、作業(yè)隊、事故過程、裝備受損情況、事故處理情況、原因分析等內(nèi)容，支持附件上傳，如：現(xiàn)場照片、視頻、審批文件等。

2.6 報廢管理

報廢處置功能模塊，將工程事故、壽命極限、其他損毀和丟失導(dǎo)致裝備報廢情況，由二級單位裝備管理部門或者裝備運行責(zé)任人發(fā)起任務(wù)，通過建立裝備報廢處置登記表，記錄裝備報廢關(guān)鍵節(jié)點（技術(shù)鑒定、待審批、報廢審批、報廢處置），實現(xiàn)裝備所屬單位及時分批報廢處置裝備，并形成電子化憑證。裝備報廢標(biāo)準(zhǔn)按公司制度執(zhí)行。

2.7 裝備維保管理功能

2.7.1 儀器設(shè)備維保觸發(fā)管理

在系統(tǒng)建立維保觸發(fā)模型，優(yōu)化儀器設(shè)備維保觸發(fā)規(guī)則，通過將儀器的維保規(guī)程數(shù)字化、模型化，充分考慮各類觸發(fā)條件，比如：井深、井溫、井底壓力、施工工藝、下井次數(shù)、連續(xù)作業(yè)時長、閑置時長等。通過建立觸發(fā)模型，采用條件積分，根據(jù)各區(qū)域特點靈活設(shè)置分值，達(dá)到積分自動生成維保任務(wù)，系統(tǒng)自動推送給相應(yīng)責(zé)任人。測井儀器故障和曲線異常直接觸發(fā)故障維修任務(wù)。

裝備責(zé)任人也可以根據(jù)上級指示或者自主新建檢維修任務(wù)，自主進行檢維修作業(yè)。各級裝備管理人員也可根據(jù)業(yè)務(wù)需要，直接生成裝備檢維修任務(wù)，推送到相關(guān)責(zé)任人。

2.7.2 儀器維保過程管理

支持手機端功能。維保任務(wù)來源于按規(guī)則自動生成的維保任務(wù)和自建維保任務(wù)，通過儀器的技術(shù)負(fù)責(zé)人，進行信息自動推送。

技術(shù)責(zé)任人接收任務(wù)，自行執(zhí)行檢維修任務(wù)。任務(wù)領(lǐng)取后，自動帶出裝備信息，通過填寫預(yù)估維修時間（后期將會計算出平均維保時間）展示維保進度，維保進度超期將會根據(jù)超期時間發(fā)送相應(yīng)預(yù)警信息到不同級別責(zé)任人，督促維保任務(wù)執(zhí)行。

儀修人員基于維保任務(wù)，對數(shù)據(jù)權(quán)限范圍內(nèi)的設(shè)備維修情況進行登記。功能包括任務(wù)檢索查看、維保情況登記、維修待料登記、維保確認(rèn)等。

2.7.3 其他裝備維保過程管理

工藝工具裝備，高壓井口裝置、儀修及檢定裝備、地面系統(tǒng)等納入系統(tǒng)的裝備并不適用于公司三級維保制度，結(jié)合裝備自身維保特點，將其維保過程建立單獨管理流程。在系統(tǒng)建立除儀器和車輛以外的其他裝備維保信息管理流程。

主要記錄維保類型（維修/維保）、開始時間、結(jié)束時間、維修耗時（自動計算）、維修費用、故障分類（字典項維護，可選）、維修過程描述、維修分析描述（可選維修項目），補充說明，維修人員，檢驗人員等，消耗配件（配件名稱，部件號，廠家，數(shù)量，費用），附件上傳和下載等。

2.8 統(tǒng)計分析功能

報表系統(tǒng)支持以下功能：自動生成常規(guī)統(tǒng)計報表，包括：裝備運行日報、裝備運行周報、裝備運行月報、裝備運行年報等；豐富篩選字段，可以自行篩選數(shù)據(jù)字段形成報表；報表可導(dǎo)出，可直接打印。具體報表種類見表1。

表1 報表種類

3 系統(tǒng)設(shè)置及數(shù)據(jù)采集

3.1 系統(tǒng)設(shè)置

主要內(nèi)容包括人員管理、組織管理、角色/權(quán)限管理、菜單管理、數(shù)據(jù)字典等。組織管理用于系統(tǒng)管理員對組織單位信息進行管理和維護。人員管理用于系統(tǒng)管理員管理和維護人員的基本信息。人員信息以單位樹進行統(tǒng)一組織管理，包括人員信息的搜索、新增、編輯、刪除、檢索查詢等。角色/權(quán)限管理用于系統(tǒng)管理員管理和維護系統(tǒng)角色的基本信息。菜單管理用于系統(tǒng)運維管理人員對菜單進行配置和排序等操作。數(shù)據(jù)字典用于系統(tǒng)管理員管理和維護業(yè)務(wù)相關(guān)的字典項內(nèi)容。支持審批流程可配置：管理員可按照審批管理要求可視化配置審批流程，可定義審批模版，并配置審批節(jié)點，審批人，審批類型等信息。

3.2 裝備信息智能采集

增加裝備信息采集終端接口，對裝備全部實行編碼管理，系統(tǒng)能生成帶二維碼標(biāo)簽并支持打印。利用手機通過掃碼集成等方式，實現(xiàn)裝備信息快速識別。實現(xiàn)裝備出庫信息的智能聯(lián)動，更科學(xué)高效地制定決策，提升工作效率。

4 結(jié)論

測井生產(chǎn)裝備運維管理系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計方案實現(xiàn)了測井生產(chǎn)裝全生命周期的有效管理，提高了測井生產(chǎn)裝備整體運維管理能力。系統(tǒng)設(shè)計并實現(xiàn)了包括需求配置、信息統(tǒng)計、維修保養(yǎng)、決策支持等模塊化功能，實現(xiàn)了測井生產(chǎn)裝備運行維護過程精細(xì)化、數(shù)字化、智能化管理。系統(tǒng)設(shè)計預(yù)留了與ERP、EISS 等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，為后續(xù)系統(tǒng)進一步升級完善以及跨系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通奠定了堅實基礎(chǔ)。