侯新舉 宋大釗

大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠

隨著油田數(shù)字化、信息化建設(shè)的擴(kuò)大，要保證站庫(kù)系統(tǒng)完整、高效、平穩(wěn)運(yùn)行，急需一種新的資料報(bào)表管理模式來(lái)解決原始紙質(zhì)資料報(bào)表錄取數(shù)據(jù)量有限、不易變動(dòng)、易出錯(cuò)、難匯總、難查找、分析不全面、成本高、管理決策困難等問(wèn)題。

結(jié)合實(shí)際工作需要，研發(fā)了站庫(kù)管理信息化平臺(tái)。利用此平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合站、轉(zhuǎn)油放水站、轉(zhuǎn)油站、中間加熱站、水質(zhì)站、注水站內(nèi)各系統(tǒng)的報(bào)表、記錄內(nèi)容的信息化管理，站庫(kù)報(bào)表免打印、辦公無(wú)紙化，滿足了多信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享與交換，提高了站庫(kù)系統(tǒng)的管理效率。

1 設(shè)計(jì)思路

站庫(kù)報(bào)表信息內(nèi)容通過(guò)定時(shí)巡檢從各系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采集獲得。一般是每2 h到現(xiàn)場(chǎng)記錄一次數(shù)值，然后填寫到紙質(zhì)報(bào)表上，每天早上8時(shí)進(jìn)行交接班。為了方便信息錄取和有效監(jiān)督，設(shè)計(jì)了基于非接觸RFID的巡檢管理系統(tǒng)。

站庫(kù)管理信息化平臺(tái)（單機(jī)版）由數(shù)據(jù)庫(kù)、巡檢信息管理、報(bào)表管理等模塊構(gòu)成。采用Visual Basic語(yǔ)言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用Access，報(bào)表格式采用Excel。單機(jī)版軟件可以脫離網(wǎng)絡(luò)環(huán)境獨(dú)立運(yùn)行，對(duì)于沒有局域網(wǎng)或經(jīng)常斷網(wǎng)的站庫(kù)尤為重要。

站庫(kù)管理信息化平臺(tái)（網(wǎng)絡(luò)版）采用B/S架構(gòu)，由服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、報(bào)表管理、用戶管理等模塊組成。采用JAVA語(yǔ)言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用Oracle，報(bào)表格式采用Excel。

為實(shí)現(xiàn)單機(jī)版與網(wǎng)路版數(shù)據(jù)同步和共享，專門開發(fā)了數(shù)據(jù)上傳客戶端軟件。對(duì)于現(xiàn)有自動(dòng)化監(jiān)控電腦的數(shù)據(jù)共享，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)獲取客戶端軟件。

對(duì)于沒有局域網(wǎng)的站庫(kù)和干線爐，設(shè)計(jì)了無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸儀，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)把數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。崗位電腦同時(shí)配備數(shù)傳儀作為備用通道。

多數(shù)站庫(kù)局域網(wǎng)只聯(lián)到隊(duì)部，崗位電腦處于單機(jī)運(yùn)行，為節(jié)省投資采用無(wú)線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)崗位到隊(duì)部的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)[1]。

站庫(kù)管理信息化平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 平臺(tái)總體架構(gòu)Fig.1 Overall framework of the platform

2 關(guān)鍵技術(shù)

（1）防爆巡檢錄入儀。防爆巡檢錄入儀采用非接觸RFID信息識(shí)別技術(shù)，解決了巡檢數(shù)據(jù)錄入和監(jiān)督管理問(wèn)題。

（2）報(bào)表自定義模式。站庫(kù)報(bào)表種類繁多，平臺(tái)統(tǒng)一采用Excel報(bào)表格式，用戶可以根據(jù)需要靈活定義自己的報(bào)表。

（3）多種數(shù)據(jù)同步方式。平臺(tái)采用局域網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)橋、無(wú)線數(shù)傳儀實(shí)現(xiàn)不同站庫(kù)崗位的數(shù)據(jù)連接，確保數(shù)據(jù)上傳的及時(shí)準(zhǔn)確。

3 實(shí)現(xiàn)

3.1 硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)組成如圖2所示。

巡檢儀由CPU、存儲(chǔ)芯片、RFID讀卡器、屏幕、鍵盤、通信接口和供電系統(tǒng)等組成。身份識(shí)別卡用于識(shí)別巡檢人員的身份，人手一卡，在巡檢前掃卡登陸。地址卡安裝在巡檢需要到達(dá)的設(shè)備或位置上。巡檢人員到達(dá)巡檢點(diǎn)掃描地址卡，巡檢儀提示用戶輸入該巡檢點(diǎn)需要錄取的參數(shù)信息，巡檢人員用鍵盤輸入現(xiàn)場(chǎng)一次表讀數(shù)值按“OK”確認(rèn)，巡檢儀同時(shí)會(huì)記錄數(shù)據(jù)錄入及錄入時(shí)間。1個(gè)地址卡可以輸入20條參數(shù)信息。巡檢完成后，使用數(shù)據(jù)線連接巡檢儀到崗位電腦，通過(guò)站庫(kù)管理信息化平臺(tái)單機(jī)版軟件下載巡檢數(shù)據(jù)生成報(bào)表。

圖2 硬件系統(tǒng)組成Fig.2 Hardware system composition

3.2 單機(jī)版軟件

單機(jī)版軟件主要由報(bào)表管理、巡檢信息管理模塊組成。報(bào)表顯示用OWC11控件實(shí)現(xiàn)。主界面[2-3]如圖3所示。

內(nèi)外航道采用多波束掃海測(cè)量5m間隔水深抽稀數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量龐大，計(jì)算范圍廣，方格網(wǎng)法具有計(jì)算效率高的特點(diǎn)，是茂名港航道土方量計(jì)算的最優(yōu)算法

圖3 主界面Fig.3 Main interface

（1）報(bào)表管理模塊[4]。用于完成報(bào)表添加、刪除、顯示、切換、編輯修改、數(shù)據(jù)提交、日期切換等功能。1個(gè)報(bào)表模板至少包括3個(gè)表格，它們是主表格、控制表格、導(dǎo)出表格。主表格是呈現(xiàn)給用戶的顯示內(nèi)容，控制表格是數(shù)據(jù)庫(kù)參數(shù)與表格的映射關(guān)系，導(dǎo)出表格是用于輸出保存或打印的內(nèi)容。

（2）巡檢信息管理模塊[5]。用于完成巡檢儀巡檢內(nèi)容的管理、巡檢信息的下載與刪除等，包括身份識(shí)別卡的設(shè)置與刪除、巡檢點(diǎn)地址卡信息的設(shè)置與修改等。

3.3 網(wǎng)絡(luò)版軟件

網(wǎng)絡(luò)版軟件主要由報(bào)表管理模塊[6-7]、用戶管理模塊[8]組成。

（1）圖4為網(wǎng)絡(luò)版軟件報(bào)表顯示主界面。采用兩級(jí)導(dǎo)航，水平導(dǎo)航菜單用于選擇單位，同時(shí)根據(jù)登錄用戶角色不同只顯示與之有關(guān)的內(nèi)容，普通用戶只能查看，管理用戶可以修改；左側(cè)導(dǎo)航用于選擇報(bào)表。

圖4 網(wǎng)絡(luò)版軟件報(bào)表顯示主界面Fig.4 Main interface of report form in online-edition software

（2）用戶管理模塊（圖5）包含：①組織機(jī)構(gòu)表，用于存儲(chǔ)全廠大隊(duì)、小隊(duì)的組織機(jī)構(gòu)信息；②崗位表，用于存儲(chǔ)全廠崗位信息；③用戶表，用于存儲(chǔ)全廠所有用戶登陸授權(quán)信息，如每個(gè)用戶的用戶名、密碼等；④角色表，用于存儲(chǔ)用戶在各個(gè)系統(tǒng)的角色信息，通過(guò)角色配置控制用戶使用功能的權(quán)限；⑤報(bào)表列表，用于存儲(chǔ)報(bào)表名稱及屬性。

圖5 后臺(tái)管理界面Fig.5 Interface of back-stage management

3.4 數(shù)據(jù)上傳客戶端[9]

客戶端軟件實(shí)時(shí)保持單機(jī)版數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)版數(shù)據(jù)庫(kù)的同步，即把單機(jī)版數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，同時(shí)把本地報(bào)表需要鏈接到其他崗位或站庫(kù)的數(shù)據(jù)下載到本地。

3.5 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸儀

無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸儀（圖6）由CPU、SIM卡、GPRS數(shù)傳模塊、電源燈組成。采用中國(guó)移動(dòng)專用APN，充分考慮了企業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的特殊要求，采用了多種安全措施[10]，主要包括：①申請(qǐng)專用APN，普通用戶不能進(jìn)入該APN，用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN；②通過(guò)無(wú)線模塊接入運(yùn)營(yíng)商GPRS網(wǎng)絡(luò)，模塊之間采用私有IP地址進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接；③移動(dòng)終端之間采用端到端加密，避免信息在整個(gè)傳輸過(guò)程中可能泄漏；④服務(wù)器與數(shù)傳儀之間用RS232連接，保證了局域網(wǎng)與外部的隔離。

另外，數(shù)傳儀只是作為備用通道，只有作為斷網(wǎng)時(shí)的備份不會(huì)給企業(yè)信息安全帶來(lái)任何風(fēng)險(xiǎn)。

圖6 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸儀Fig.6 Transfer instrument of wireless data

3.6 無(wú)線聯(lián)網(wǎng)

通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)崗位到隊(duì)部或有局域網(wǎng)位置的聯(lián)網(wǎng)。對(duì)于3 km以內(nèi)用平板天線無(wú)線網(wǎng)橋，超過(guò)3 km用拋物面天線無(wú)線網(wǎng)橋，距離較遠(yuǎn)一般架設(shè)在通信鐵塔上。

4 實(shí)現(xiàn)結(jié)果

站庫(kù)管理信息化平臺(tái)目前已經(jīng)在采油九廠6個(gè)作業(yè)區(qū)27座聯(lián)合站、轉(zhuǎn)油放水站、中轉(zhuǎn)站、水質(zhì)站、注水站及8個(gè)干線爐上推廣使用。

4.1 依托站庫(kù)管理信息平臺(tái),促進(jìn)管理提質(zhì)升級(jí)

有效規(guī)范、監(jiān)督員工操作。平臺(tái)規(guī)定了錄入時(shí)限，超時(shí)禁止錄入，同時(shí)依托防爆巡檢錄入系統(tǒng)詳細(xì)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)錄入的人員、時(shí)間等參數(shù)，促進(jìn)員工按時(shí)巡檢、按時(shí)錄入數(shù)據(jù)，防止編數(shù)造假。平臺(tái)設(shè)定了合理工況，超出數(shù)據(jù)范圍自動(dòng)提醒，能夠幫助員工及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患，保障站庫(kù)系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行。平臺(tái)依據(jù)計(jì)量?jī)x表、容器設(shè)備的檢定、保養(yǎng)周期實(shí)現(xiàn)自動(dòng)提示功能，保證規(guī)范運(yùn)行，保障儀表、設(shè)備按期檢定、保養(yǎng)。平臺(tái)通過(guò)鏈接到廠網(wǎng)上員工培訓(xùn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電子化培訓(xùn)，有效促進(jìn)了員工增強(qiáng)安全意識(shí)、提升業(yè)務(wù)素質(zhì)，收到了良好的管理效益。

4.2 依托站庫(kù)管理信息平臺(tái)，促進(jìn)管理提效降耗

通過(guò)信息化運(yùn)行，建立直讀數(shù)據(jù)與衍生數(shù)據(jù)間的引用、調(diào)用關(guān)系，根據(jù)生產(chǎn)需求實(shí)現(xiàn)自定義報(bào)表自動(dòng)生成，例如產(chǎn)量報(bào)表、聯(lián)合站月度指標(biāo)匯總表等。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，完成站內(nèi)崗位與局域網(wǎng)的鏈接，不需要電話報(bào)量即可完成信息傳遞，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)數(shù)據(jù)資源全廠共享。聯(lián)合站資料員從4名減至2名。聯(lián)合站單站日均節(jié)約報(bào)表33張，年節(jié)省12 045張。通過(guò)中控室將數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)街付ㄎ恢貌⑿纬蓤?bào)表，保證了資料錄取的及時(shí)率和準(zhǔn)確率。崗位員工平均單崗巡檢、資料錄入上報(bào)時(shí)間全天可節(jié)省2 h，全廠站庫(kù)系統(tǒng)減少用工13.5人，年節(jié)省人工開支108萬(wàn)元。實(shí)現(xiàn)了報(bào)表免打印、辦公無(wú)紙化，降低了資源消耗，平均單站年節(jié)省辦公費(fèi)2.76萬(wàn)元。目前全廠27座站年節(jié)省資料費(fèi)用74.52萬(wàn)元，年綜合效益達(dá)182.52萬(wàn)元；共投入175萬(wàn)元，平均單站投入僅6.48萬(wàn)元，資金回收期為0.96年；5年節(jié)省報(bào)表費(fèi)用累計(jì)372萬(wàn)元，節(jié)省人工開支540萬(wàn)元，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 依托站庫(kù)管理信息平臺(tái)，推進(jìn)管理信息化先行

該平臺(tái)充分利用已建儀器、儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)滿足油田信息化需求，大幅減少信息化建設(shè)更新改造工作量，降低投資。探索出推進(jìn)油田現(xiàn)場(chǎng)管理提檔升級(jí)的新途徑，通過(guò)對(duì)平臺(tái)的進(jìn)一步研發(fā)和技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)與A5等相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的同步、簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確、無(wú)縫對(duì)接，大大減輕數(shù)據(jù)庫(kù)給基層管理帶來(lái)的工作量，是數(shù)據(jù)庫(kù)良好的數(shù)據(jù)源；為數(shù)據(jù)庫(kù)提供良好的技術(shù)支撐和管理支撐，實(shí)現(xiàn)各級(jí)管理人員、崗位員工完成自定義報(bào)表工作；建立一套完善有效的監(jiān)督管理機(jī)制和環(huán)環(huán)相扣的審核把關(guān)制，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)細(xì)管理、科學(xué)考核，促進(jìn)地面站庫(kù)管理運(yùn)行優(yōu)質(zhì)高效，達(dá)到制度表單化、表單信息化的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)該平臺(tái)，保證了巡檢工作中采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與完整性，實(shí)現(xiàn)了巡檢記錄的無(wú)紙化、自動(dòng)化，解決了對(duì)巡檢人員的管理監(jiān)督的難題，可以有效降低人為因素帶來(lái)的不檢、漏檢和錯(cuò)檢等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化管理，把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，對(duì)數(shù)據(jù)有積累分析的作用，實(shí)現(xiàn)巡檢工作電子化、信息化、智能化，從而最大程度提高工作效率，保證了設(shè)備的低故障率安全運(yùn)行，提高了設(shè)備運(yùn)行壽命。與現(xiàn)有信息系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接，解決了基礎(chǔ)信息數(shù)字化投入高的難題，具有較好的推廣應(yīng)用前景。