檢維修信息管理系統的開發

張茜，李志猛，鄭永濤

(中石化管道儲運有限公司 濰坊輸油處，山東 濰坊 261021)

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檢維修信息管理系統的開發

張茜，李志猛，鄭永濤

(中石化管道儲運有限公司 濰坊輸油處，山東 濰坊 261021)

利用計算機技術解決輸油生產常見問題成為原油長輸管道行業發展的趨勢。然而在設備檢維修管理領域，許多主要輸油設備的運行管理和維修維護管理，仍然停留在以前的老舊管理模式，特別是針對大型機組的運行數據統計分析、維修維護信息和零配件信息的日常管理，主要還是由人工完成，各種信息的采集、保存等環節仍停留在紙質資料的層面。因此，提升檢維修信息化管理水平是原油管道向信息化、數字化發展的必然要求。

1業務流程調查

在原油輸送管道行業，輸油設備一般由輸油站進行巡回檢查和運行監護等管理，搶維修部門主要負責完成設備的定期維護保養、故障維修等。企業的設備管理部門主要負責設備的工程改造，保養計劃制訂、配件采購與存放并下達搶修維修任務等。設備管理流程如圖1所示。

這種傳統管理方式的缺點是信息化水平不高，數據不能共享。參與設備管理的三個單位之間的相互協作、工作流程安排通常以電話通知、紙質文件傳達方式為主。輸油站將設備運行狀況和故障現象直接匯報給設備主管部門和搶維修部門，不對設備運行信息進行有效的整理分析。設備搶維修部門雖然有搶維修工作單作為痕跡管理，但是沒有行之有效的方法對這些工單進行統計、分析和總結，既不利于設備故障原因分析，也不利于傳承設備維修中的豐富的經驗和良好的方法。

因此，急需建立一個綜合設備運行、維修管理，配件管理以及維修信息專家庫等多層面的設備檢維修信息管理系統來提升設備管理水平。改進后的設備維修管理業務流程如圖2所示。

2系統功能要求

2.1設備基本信息錄入和查詢

輸油站設備管理技術人員負責把設備的基本信息輸入到系統的設備表中，再根據設備類型和常規維修時更換的部件進行進一步細化，可以把設備部件信息輸入到系統的設備部位表中。例如對于輸油泵，應該按照泵端瓦、泵端部密封、泵腰閥等部位進行分解，用戶就可以通過系統查詢到該部件目前使用的具體型號。設備維修部門更換的配件信息要輸入到系統的部件表中。同時系統應該向下列的用戶提供設備基本信息和設備部件信息的查詢功能，如圖3所示。

圖1　設備管理流程示意

圖2　改進后設備維修管理業務流程示意

2.2設備運行數據的錄入和查詢分析

每個輸油站要把本站所轄設備運行的各種工藝參數(如各部位的溫度、振動，電壓、電流、進出口壓力等)及設備的操作記錄(如設備運行時間、操作次數)等信息輸入到系統中。

依靠人工輸入設備運行參數，無論是數量、質量以及詳實程度都不能滿足設備運行分析的要求，必須依靠現有SCADA系統中的設備運行參數。開發的系統應該具備從SCADA系統采集數據的功能。系統可以根據設備運行狀態和設備操作記錄來計算設備運行時間，同時也能分別對該設備各部位上的部件進行運行時間的統計。系統同時可以統計記錄一些易損部位的運行時間，如泵的軸瓦、軸承和機械密封等。此外，系統

具備設備運行數據查詢功能，包括趨勢分析、數據表顯示，有利于設備的維修保養和故障分析，如圖4所示。

圖3　設備基本信息錄入和查詢流程示意

圖4　設備運行數據錄入和查詢流程示意

2.3維修信息的錄入和查詢分析

設備維修部門要詳細記錄每一次故障處理的全過程，包括維修時間、設備名稱、故障現象，故障分析及處理結果等信息輸入到系統中。一方面用戶可以對其進行查詢、分析和統計；另一方面，根據設備維修信息，建立設備維修“跟蹤病例”，可以協助設備管理人員采取預防性維修措施，科學合理地進行設備管理，有效提高設備完好率。

在維修信息輸入時，應該考慮用戶輸入信息的簡便性，對于一些系統中的固定信息，應采用下拉框或者選中操作的方式來進行。設備維修信息查詢流程如圖5所示。

圖5　設備維修信息查詢流程示意

2.4設備配件信息的錄入和查詢分析

將設備需要的配件類型、存放地點、數量和價格等信息輸入到系統中，方便用戶查詢需要的配件信息，有利于提高配件利用率，減少重復采購，降低維修物資成本。同時，可以根據配件的更換情況和配件價格，記錄該類型配件的使用壽命，對某一種類的配件進行橫向對比，從而找出性價比最佳的配件種類。配件管理流程如圖6所示。

圖6　配件管理流程示意

2.5用戶權限控制

系統用戶分為以下五類：

1) 輸油站設備操作人員。負責設備運行數據、操作記錄及運行時間的錄入；可以查詢該輸油站設備的基本信息、運行數據、操作記錄以及維修保養記錄。

2) 輸油站設備技術人員。具備輸油站設備操作人員的權限，同時負責設備基本信息和設備部件更換信息的維護。

3) 維修部門。可以查詢該單位所轄內輸油站的設備基本信息、部件信息、運行信息、設備運行趨勢分析和維修信息，負責設備維修信息的編輯。

4) 設備管理部門。可以查詢、分析所有輸油設備的全部數據信息。

5) 系統管理員。可以在系統內添加上述各種用戶，同時具備上述用戶的所有權限。

3系統性能需求

3.1系統的準確性和及時性

要充分考慮系統當前和今后承受的工作量，系統的響應時間和處理效率需滿足輸油生產設備管理的要求。系統在處理設備運行數據時應實現實時趨勢分析，一旦設備的運行數據點多，采集頻率高(可能達到1次/s)，就會造成系統處理的數據量非常大，因而在系統開發階段一定要考慮數據的實時性和處理效率，采取效率高的算法來處理運行數據。

3.2系統的安全性和可靠性

作為指導設備運行、管理和維修的一個信息系統，里面的數據信息非常重要，必須要保證其可靠性，建立多種途徑進行數據備份；另外，這些數據反映了輸油單位的輸油生產情況，要嚴格保密，謹防數據外泄，保證數據安全。加強系統的日常管理，提供便捷的手段對數據進行備份和還原，方便在系統崩潰時進行數據恢復。

3.3系統可操作性和易維護性

系統是直接面向使用人員的，但某些人員對計算機不是非常熟悉，因而要求系統可以提供良好的用戶接口，采取友好的人機交互界面，應盡量使用用戶熟悉的、符合輸油生產實際的術語和中文信息界面。

3.4數據錄入及處理準確性和實時性

數據的輸入準確是系統正確處理分析數據的前提，錯誤的輸入會導致系統的輸出不正確和不可用，嚴重時會導致系統的崩潰。手工輸入數據時，系統界面上要有排錯性的功能。另外，也要保證數據的實時性，在完成某一階段性任務后，一定要及時地輸入數據，否則系統就無法實現相應的功能。

4系統設計

4.1系統架構設計

檢維修信息管理系統基于客戶端/服務器架構運行。輸入輸出處理及邏輯處理在客戶端進行，數據則放到數據庫中，運行在公司內部辦公網上并且通過生產網絡采集所需要的數據。

目前，所有的輸油站、設備管理部門以及維修部門都已經開通辦公網絡，不僅便于進行信息傳遞和共享，提高數據利用效率，還可以節省投資。要訪問生產網絡實時數據，必須采取有效的措施來保障生產網數據訪問的安全性和可靠性，嚴禁設備管理系統對生產網絡及連接生產網內各種生產控制系統產生非法訪問、惡意攻擊、數據量過載等行為。系統架構如圖7所示。

圖7　設備維修信息系統架構示意

在生產網絡中，安裝1臺“設備運行數據服務器”，負責從SCADA系統讀取設備運行數據，同時設置一層企業級防火墻來隔離生產網和辦公網，以保障生產網絡安全。設備管理系統通過網絡鏈路讀取“設備運行數據服務器”的數據，以避免海量的數據傳遞對生產網絡和SCADA系統的影響。

4.2軟件組件設計

軟件組件設計是在需求分析和系統架構分析的基礎上，把系統按照功能進一步地分成相對簡單、具體的模塊，進一步降低系統的復雜性，方便模塊的編程實現。

5總結

通過對輸油管道行業設備運行管理、維修維護以及配件管理進行較為深入的研究，提出開發檢維修信息管理系統來提升設備管理水平的觀點。同時利用軟件工程的方法對該系統展開需求分析和總體設計，詳細分析了系統的功能、性能和數據結構，并對系統進行總體設計，明確系統架構和模塊功能分解，用標準化的成果如數據流圖、數據結構和模塊分解圖等建立了系統的邏輯模型，為信息系統的進一步開發奠定了基礎。

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魏德米勒參加2015北京國際工業智能及自動化展覽會

將在5月召開。魏德米勒會攜旗下諸多新品及焦點明星產品亮相2015北京國際工業智能及自動化展覽會。產品陣容包括： u-remote遠程I/O，PRO-max，PRO-eco系列電源、D系列繼電器、安全繼電器、IE工業以太網交換機、信號隔離器、電涌保護器、接口板系列產品、重載接插件、SAKDU系列接線端子、各類工具和標記號產品以及OMNIMATE裝置聯接件： 包括最新的信號/電源接插件和接線端子、電子外殼等。隨著產品線的不斷擴充及技術的日益革新，魏德米勒無疑將為廣大的客戶提供更多更好的產品應用解決方案。(魏德米勒電聯接(上海)有限公司)

摘要：通過對原油輸送企業設備檢維修管理現狀的調研，提出以信息化手段促進檢維修科學管理的思路。詳細介紹了開發設備檢維修信息管理系統的方法、步驟和邏輯分析手段。該系統功能完善，人機操作界面友好，投入運行后有效地提升了檢維修信息化管理水平，對智能化原油長輸管道建設起到一定借鑒作用。

關鍵詞：信息化業務流程數據流客戶端/服務器

Development on Information Management System of Equipment Maintenance and OverhaulZhang Qian, Li Zhimeng, Zheng Yongtao

(SINOPEC PSTC Weifang Department, Weifang, 261021, China)

Abstracts： Through investigation for status of equipment overhaul and maintenance management of oil transportation enterprise， ideas of promoting scientific equipment overhaul and maintenance management by information means are put forward. The methods, steps and logic analysis measures of developing information management system of equipment maintenance and overhaul are introduced in detail. The system has perfect functions and friendly man-machine interface. Maintenance and overhaul information management has been improved effectively after system running. It’s referential to intelligent construction for long distance crude oil pipeline.

Key words：informatization; business process; data stream; client/server

中圖分類號：TP273

文獻標志碼：B

文章編號：1007-7324(2015)03-0049-04

作者簡介：張茜，女，2003年畢業于西安石油大學自動化專業，現就職于中石化管道儲運有限公司濰坊輸油處搶維修中心，任工程師。

稿件收到日期： 2015-02-13，修改稿收到日期： 2015-04-12。