基于Android平臺(tái)的掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉浩

摘 要：油田自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)油井產(chǎn)油量、開采設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有任何故障或不穩(wěn)定都會(huì)影響油田的產(chǎn)量，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故。為了確保自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，解決在日常巡檢過程中的困難，本文決定開發(fā)一套基于Android平臺(tái)的掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，在野外工作的巡檢人員可以通過手機(jī)登錄油田運(yùn)行系統(tǒng)，從而為油田運(yùn)行維護(hù)工作提供了新的思路，并且提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：設(shè)備運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)；Android系統(tǒng)；設(shè)備巡檢；故障處理

中圖分類號(hào)： TP311.52；TN929.53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）10-185-2

1 概述

作者就職于一家石油開采單位，主要工作任務(wù)就是負(fù)責(zé)油田生產(chǎn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，包括傳感器、PLC、無(wú)線基站傳輸系統(tǒng)，數(shù)控中心數(shù)據(jù)庫(kù)上位機(jī)等故障處理及日常維護(hù)業(yè)務(wù)。作者負(fù)責(zé)的內(nèi)蒙古地區(qū)二連油田林4斷塊開采區(qū)共有油井72口，每個(gè)油井都安裝了自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)油井產(chǎn)油量、開采設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)有任何故障或不穩(wěn)定都會(huì)影響油田的產(chǎn)量，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故。為了確保自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，作者每天都要奔波各個(gè)采油井之間，檢查油井的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并處理發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障。通過在油田這些年來(lái)的工作，發(fā)現(xiàn)了以下幾點(diǎn)不足：

1.1 溝通不暢

在巡檢的過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障后，需要向維修人員或廠家報(bào)告以便更換配件，但是在野外的情況下只能通過電話的方式報(bào)告，經(jīng)常因?yàn)槊枋霾磺寤驅(qū)收系呐凶x不清，從而導(dǎo)致故障處理人員在處理故障過程中拿錯(cuò)配件，故障不能及時(shí)處理，浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間。

1.2 記錄巡檢數(shù)據(jù)手段落后

按照油田的設(shè)備巡檢制度要求，每次巡檢結(jié)束后需要記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，而油田的設(shè)備眾多，需要巡檢一個(gè)設(shè)備后記錄一個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)。這就需要在野外巡檢時(shí)攜帶大量的巡檢記錄表，并在巡檢結(jié)束后對(duì)巡檢記錄表進(jìn)行整理并留檔。原始的巡檢數(shù)據(jù)記錄手段與現(xiàn)代化的油田開采設(shè)備極不相符。

1.3 資料查詢困難

油田使用的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)備種類很多，并且經(jīng)過五年多的運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備的損壞更新很多，即使同一種設(shè)備也可能有多種型號(hào)。在野外巡檢時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到某種不熟悉的設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)沒有相關(guān)的技術(shù)文檔，就需要通過電話求助相關(guān)的技術(shù)人員，延緩了故障的判斷時(shí)間。

1.4 查找維修人員困難

當(dāng)在巡檢中發(fā)現(xiàn)故障后，需要及時(shí)聯(lián)系維修人員或廠家，而自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)備種類眾多，具體到某個(gè)設(shè)備后，又分為在生產(chǎn)廠家質(zhì)保期內(nèi)，則通過廠家進(jìn)行維修；如果出了質(zhì)保期，則聯(lián)系簽約的第三方維保公司進(jìn)行維修。因此確定故障后，需要到辦公室或給值班人員打電話查看此設(shè)備的維保狀態(tài)，進(jìn)而獲得維修人員的聯(lián)系方式。

為了解決在日常巡檢過程中的困難，本文決定開發(fā)一套基于Android平臺(tái)的掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，在野外工作的巡檢人員可以通過手機(jī)登錄油田運(yùn)行系統(tǒng)，從而為油田運(yùn)行維護(hù)工作提供了新的思路，并且提高了工作效率。

在企業(yè)運(yùn)行維護(hù)管理發(fā)展的早期，主要依靠人的力量，技術(shù)人員的責(zé)任心和技術(shù)水平?jīng)Q定著運(yùn)行維護(hù)的水平，所有的運(yùn)行維護(hù)工作都是由人來(lái)完成，當(dāng)人出現(xiàn)問題后，就會(huì)影響企業(yè)的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)。為了降低人對(duì)運(yùn)行維護(hù)的影響，企業(yè)制定了運(yùn)行維護(hù)制度，再配以運(yùn)行維護(hù)方法，運(yùn)行維護(hù)人員的流動(dòng)不會(huì)影響企業(yè)的整體運(yùn)行維護(hù)水平。在這一階段側(cè)重于對(duì)單個(gè)設(shè)備的管理，并且重點(diǎn)是底層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題或即將出現(xiàn)問題時(shí)，就需要技術(shù)人員來(lái)解決，故障處理的效率體現(xiàn)了技術(shù)人員的水平。

2 基于Android平臺(tái)的掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)開發(fā)

“二戰(zhàn)”結(jié)束后，信息技術(shù)得到了高速的發(fā)展，隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，功能也越來(lái)越復(fù)雜，用到的設(shè)備也越來(lái)越多，單點(diǎn)運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)已不能滿足企業(yè)的需求。運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的研究重點(diǎn)開始從單點(diǎn)管理向綜合管理轉(zhuǎn)變，目的是對(duì)系統(tǒng)中所有的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，降低運(yùn)行成本，提高突發(fā)事件的處理能力。在運(yùn)行維護(hù)綜合管理階段就要求企業(yè)綜合考慮運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)投入之間的平衡關(guān)系，把優(yōu)質(zhì)的資源投入到最有價(jià)值的業(yè)務(wù)運(yùn)行維護(hù)保障中。

本文的主要工作就是為油井的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)設(shè)計(jì)開發(fā)一套基于Android平臺(tái)的掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，目的是輔助運(yùn)行維護(hù)人員在野外組織開展運(yùn)行維護(hù)工作，提高工作效率。本文的工作主要分為以下幾個(gè)部分：

①對(duì)油井自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)工作進(jìn)行調(diào)研，了解相關(guān)運(yùn)行維護(hù)工作的業(yè)務(wù)流程，明確了系統(tǒng)的需求。

②研究學(xué)習(xí)移動(dòng)通信的相關(guān)開發(fā)知識(shí)以及Android操作系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，并確定了系統(tǒng)開發(fā)的語(yǔ)言、開發(fā)工具和采用的架構(gòu)等。

③根據(jù)需求分析，對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行了劃分，設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊的處理流程和數(shù)據(jù)流程，并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)表。

④在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了編碼實(shí)現(xiàn)，并編寫了測(cè)試用例，對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行了測(cè)試。

通過對(duì)系統(tǒng)的前期調(diào)研，基于Android平臺(tái)的掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)主要應(yīng)具有以下功能：

①報(bào)修信息的及時(shí)和準(zhǔn)確，當(dāng)巡檢人員發(fā)現(xiàn)問題后，進(jìn)行拍照再加上描述信息，發(fā)送給相關(guān)的維修人員或廠家；

②信息實(shí)時(shí)獲得，在野外工作時(shí)，可以通過手機(jī)隨時(shí)查看相關(guān)設(shè)備最新的技術(shù)資料；

③巡檢完成一個(gè)設(shè)備，通過手機(jī)就填寫上傳一個(gè)設(shè)備的巡檢報(bào)告，提高工作效率；

④技術(shù)交流；采用論壇的方式，與廠家的技術(shù)人員進(jìn)行交流，提高自身的技術(shù)水平。

為了實(shí)現(xiàn)以上工作，本系統(tǒng)開發(fā)了兩種客戶端，一是手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備客戶端，方便運(yùn)行維護(hù)人員在野外登錄系統(tǒng)；一種是Web客戶端，主要是對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備客戶端主要功能是方便運(yùn)行維護(hù)人員在野外作業(yè)時(shí)，可以通過手機(jī)等設(shè)備登錄系統(tǒng)，查看和上傳相關(guān)數(shù)據(jù)。由于手機(jī)的處理能力有限，并且不方便操作，所以本文又開發(fā)了一個(gè)Web客戶端用于系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的管理。

Web客戶端應(yīng)該具有以下功能：

①對(duì)設(shè)備維修人員和廠家的信息進(jìn)行維護(hù)，運(yùn)行維護(hù)人員可以通過手機(jī)查找設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)人員聯(lián)系方式；

②錄入運(yùn)行維護(hù)設(shè)備的技術(shù)資料，當(dāng)有需要時(shí)，運(yùn)行維護(hù)人員可以通過手機(jī)登錄系統(tǒng)進(jìn)行查看；

③整理運(yùn)行維護(hù)人員通過手機(jī)上傳的運(yùn)行維護(hù)記錄單；

④統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)中的運(yùn)行維護(hù)記錄單、維修信息等數(shù)據(jù)，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供數(shù)據(jù)支持。

3 取得的主要成果

3.1 減輕了巡檢任務(wù)工作量

巡檢人員通過手機(jī)就可以記錄巡檢情況，并把巡檢記錄直接保存到后臺(tái)，避免了每次外出巡檢時(shí)攜帶大量的紙質(zhì)巡檢記錄表。

3.2 提高了信息化水平

掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)上線后，巡檢記錄、設(shè)備記錄、故障記錄等信息都通過電子化的手段進(jìn)行保存，不但方便信息的查詢也節(jié)省了辦公費(fèi)用。

3.3 提高了故障的處理效率

巡檢人員可以通過手機(jī)把故障的照片和描述直接發(fā)給維保技術(shù)人員，避免了打電話描述不清造成處理的延誤，并且可以通過手機(jī)查看技術(shù)文檔，輔助判斷設(shè)備故障。

3.4 提高了巡檢人員的技術(shù)水平

巡檢人員可以通過手機(jī)技術(shù)論壇隨時(shí)交流技術(shù)方面的問題，并且可以隨時(shí)查看技術(shù)文檔。巡檢人員技術(shù)水平的提高是油田安全生產(chǎn)的保障。

4 結(jié)語(yǔ)

本系統(tǒng)已經(jīng)完成了開發(fā)和測(cè)試，目前正處于試運(yùn)行階段，掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行良好，達(dá)到了預(yù)期目的。但是此系統(tǒng)還有很大的提升空間，可以進(jìn)一步在以下方面做出改進(jìn)：

4.1 增加智能巡檢功能

目前，掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)只是通過手機(jī)采集數(shù)據(jù)和查看資料，而手機(jī)其他優(yōu)勢(shì)都沒有涉及，比如增加GPS和GIS功能，手機(jī)可以引導(dǎo)巡檢人員到達(dá)指定地點(diǎn)巡檢，并記錄巡檢路線監(jiān)督巡檢人員。

4.2 數(shù)據(jù)利用率比較低

隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)的價(jià)值不僅僅是自身體現(xiàn)的表面價(jià)值，可以通過數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)其潛在價(jià)值，比如通過對(duì)故障記錄的分析，可以向巡檢人員提示易發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)等。

4.3 與維保公司加強(qiáng)聯(lián)系

目前，只有在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，巡檢人員才與維保公司進(jìn)行聯(lián)系，而油田的維保服務(wù)基本上都是一年一招標(biāo)，維保公司變動(dòng)比較頻繁，維保公司的技術(shù)人員對(duì)設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境不太熟悉，造成故障處理不順暢。因此未來(lái)掌上油田運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)需要把維保人員也加入進(jìn)來(lái)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]郭昊辰.基于Android平臺(tái)的掌上運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué)，2013.

[2]李琦.基于Android的濟(jì)寧移動(dòng)公司掌上運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].山東大學(xué)，2014.