油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管理系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

韓光 蔣敏 趙春雪 韓夢(mèng)蝶 寧曉麗

[摘 ? ?要] 隨著油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)力度不斷加大，儀表設(shè)備顯著增多，任何物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障都會(huì)將會(huì)造成生產(chǎn)損失，為保障整個(gè)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足油田生產(chǎn)需求，研發(fā)運(yùn)維管理系統(tǒng)，逐步將油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維工作轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)管理，進(jìn)而提高運(yùn)維效率，縮短故障響應(yīng)時(shí)間。

[關(guān)鍵詞] 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng);運(yùn)維管理;運(yùn)維效率

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 23. 031

[中圖分類號(hào)] TP315 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ?A ? ? ?[文章編號(hào)] ?1673 - 0194（2019）23- 0069- 03

1 ? ? ?設(shè)計(jì)思想

系統(tǒng)采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想，靈活運(yùn)用面向?qū)ο蟮某橄蟆⒎庋b、多態(tài)、繼承等特點(diǎn)建立業(yè)務(wù)模型、業(yè)務(wù)規(guī)則模型、業(yè)務(wù)參與者模型、業(yè)務(wù)流程模型，并嚴(yán)格按照六大設(shè)計(jì)原則（單一職責(zé)原則、里氏替換原則、依賴倒置原則、接口隔離原則、迪米特法則、開閉原則），實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚，低耦合，并且提高系統(tǒng)的靈活性、擴(kuò)展性。

系統(tǒng)采用敏捷開發(fā)模式進(jìn)行開發(fā)。以用戶的需求進(jìn)化為核心，采用迭代、循序漸進(jìn)的方法進(jìn)行軟件開發(fā)，在敏捷開發(fā)中，軟件項(xiàng)目在構(gòu)建初期被切分成多個(gè)子項(xiàng)目，各個(gè)子項(xiàng)目的成果都經(jīng)過(guò)測(cè)試，具備可視、可集成和可運(yùn)行使用的特征。換言之，就是把一個(gè)大項(xiàng)目分為多個(gè)相互聯(lián)系，但也可獨(dú)立運(yùn)行的小項(xiàng)目，并分別完成，在此過(guò)程中軟件一直處于可使用狀態(tài)。

2 ? ? ?業(yè)務(wù)需求

2.1 ? 開發(fā)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控分析功能，保證數(shù)據(jù)的可靠性

系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯異常校驗(yàn)算法，篩選監(jiān)控平臺(tái)中異常的點(diǎn)位信息，將異常點(diǎn)位數(shù)據(jù)延伸到設(shè)備故障類別，自動(dòng)生成故障清單。

2.2 ? 設(shè)計(jì)滿足各油氣生產(chǎn)單位物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管理規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化流程、規(guī)范常用表單、制定考核算法

根據(jù)目前的運(yùn)維管理現(xiàn)狀，形成清晰的作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)流程化的派工，處置，驗(yàn)證，考核，來(lái)規(guī)范管理運(yùn)維新流程

2.3 ? 開發(fā)數(shù)據(jù)考核監(jiān)控功能，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理和使用提供技術(shù)支撐

通過(guò)數(shù)據(jù)全準(zhǔn)率、上線率、故障處置及時(shí)率等量化的考核標(biāo)準(zhǔn)，分析運(yùn)維效果，評(píng)價(jià)運(yùn)維隊(duì)伍，最終實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的高效管理。

3 ? ? ?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 ? 功能框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括PC端和APP端。PC端包括4個(gè)功能模塊，17個(gè)子模塊，如圖1所示;APP端包括4個(gè)功能模塊和12個(gè)子模塊，如圖2所示。

（1）設(shè)備管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)井站儀表設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控以及設(shè)備臺(tái)賬信息管理。

（2）數(shù)據(jù)分析：實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)點(diǎn)位基本信息的管理、校驗(yàn)邏輯參數(shù)的設(shè)置以及自動(dòng)生成故障清單功能。

（3）運(yùn)維管理：實(shí)現(xiàn)了故障處理的流程（派工、處置、驗(yàn)證）、維修記錄、運(yùn)維考核以及故障的統(tǒng)計(jì)查詢。

（4）考核監(jiān)管：實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)考核指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)、展示運(yùn)維隊(duì)伍的評(píng)價(jià)考核、物聯(lián)網(wǎng)工作的流程審批以及重要工作的督辦功能。

3.2技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用微服務(wù)和容器化等云技術(shù)進(jìn)行架構(gòu)，按照業(yè)務(wù)對(duì)服務(wù)進(jìn)行分類，子服務(wù)基于Spring Boot進(jìn)行構(gòu)建。充分保障設(shè)計(jì)的延展性和部署的簡(jiǎn)易性。技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

3.3 ? 系統(tǒng)流程架構(gòu)

系統(tǒng)通過(guò)對(duì)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集的設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，定期進(jìn)行自檢生成故障診斷清單，平臺(tái)完成對(duì)故障清單的派工、處置、驗(yàn)證，評(píng)價(jià)，通過(guò)量化的各類指標(biāo)計(jì)算完成考核，如圖4所示。

3.4 ? 系統(tǒng)部署設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)按照用戶通過(guò)IE或者移動(dòng)終端瀏覽器訪問(wèn)進(jìn)行訪問(wèn)的模式進(jìn)行構(gòu)建。采用Nginx/Tomcat模式構(gòu)建Web集群服務(wù)器，調(diào)度策略采用百分比的方式配置Web應(yīng)用的權(quán)重。通過(guò)集群方式可有效地增加吞吐量，提高數(shù)據(jù)處理能力，同時(shí)又可以避免單點(diǎn)故障。

3.5 ? 接口設(shè)計(jì)

（1）A2數(shù)據(jù)接口通過(guò)DBLINK的方式進(jìn)行讀取，見(jiàn)圖5。

（2）A11數(shù)據(jù)接口獲取。系統(tǒng)通過(guò)A11物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的WebService接口進(jìn)行調(diào)用獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖6。

（3）采集軟件通過(guò)OPC協(xié)議從組態(tài)軟件獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖7。

4 ? ? ?結(jié) ? ?語(yǔ)

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管理系統(tǒng)將油田現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維的分散管理模式進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理隱患，降低故障持續(xù)時(shí)間，保障油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。以科技手段來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、監(jiān)督考核，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，全面提升運(yùn)維管理水平。