油田注汽鍋爐運行報表管理系統設計及應用

鄭金風，武 瑛，宿建春，王曉君，張 娜

（中國石油新疆油田分公司風城油田作業區，新疆 克拉瑪依 834000）

0 前言

油田注汽鍋爐是稠油開采的專用核心設備，注汽鍋爐的安全高效正常運行關系到稠油的正常生產，因此鍋爐的日常運行保養維護工作至關重要。鍋爐運行記錄是技術人員及現場操作員工進行鍋爐日常運行保養維護工作的依據，但目前鍋爐運行記錄主要依靠現場操作人員抄寫填報，工作量大，出錯率高，翻閱查找不便，傳統的設備管理模式越來越不能適應信息化油田建設和管理工作的需要，急需對鍋爐運行報表進行數字化、系統化管理，提升鍋爐設備管理水平。結合油田物聯網發展現狀和趨勢，通過注汽鍋爐運行報表管理實現鍋爐運轉數據自動生成數字化報表，將一線設備管理人員從每日手工填錄工作中解放出來，提高基層上報鍋爐運轉報表的工作效率。

當前，油田注汽鍋爐自動化管理日趨完善，利用鍋爐自動化數據實現鍋爐運轉記錄的數字化管理，最終建立一套集數據采集、上傳、信息發布于一體的綜合信息管理系統，完成油田注汽鍋爐運轉記錄、保養記錄等資料的數字化采集與應用，有效減少人工抄錄與統計引起的錯誤，提高數據的準確性和工作效率，實現數據信息的共享和集成應用，改善和提升油田注汽鍋爐設備管理水平。

1 系統功能研究

1.1 設計思路

1.1.1 研究目的及內容

通過建立一套報表算法，實現油田注汽鍋爐運轉、保養、維修記錄等資料的系統化管理，有效減少人工錄入與處理所造成的誤差，將一線設備管理人員從每日手工填錄工作中解放出來。

第一，建立鍋爐運轉報表生成新模式，簡化數據報送流程。

第二，算法模型研究，實現數據自動運算統計。

第三，開發鍋爐保養自動預警功能，輔助現場按期開展設備一保（保養）、二保工作。

1.1.2 業務流程

基層單位錄入和修改鍋爐的保養、修理、事故記錄等數據，從自動化數據庫中提取設備點檢記錄數據，存入設備運行數據庫中。系統每天自動處理日運行數據、每月自動匯總生成月數據，用戶通過查詢功能查詢相關數據及信息。

第一，數據錄入模塊的主要使用對象是班組資料錄入人員，用來記錄和處理鍋爐的基礎和運轉數據，并負責數據的日常處理與匯總功能。

第二，信息查詢模塊的主要使用對象是管理層、決策層人員，用來查詢系統處理并發布的數據信息，提供高效查詢設備相關數據的渠道，為生產經營決策提供有力的數據支撐。

第三，數據統計模塊的主要使用對象是生產管理技術人員和班組資料錄入人員，用來統計設備運行、保養的數據量。

第四，系統管理模塊的主要使用對象是系統管理人員，用來定義、維護系統用戶、權限及日志等相關信息，保證系統安全、有效地運行。

作業區各基層單位班組采集日常數據并負責錄入與上傳系統，班組資料員負責數據審查與監督，工程管理部門經過審核及數據處理后生成各種報表。系統部署見圖1。

圖1 系統部署

1.2 研究內容

1.2.1 注汽鍋爐運行數據接入

第一，自動化數據接入。在ORACLE 中編寫算法，運用油區SCADA 系統遠程終端采集的鍋爐實時數據，自動計算和統計生成設備點檢記錄，規定每兩個小時一條，一天12 條點檢記錄。

計算方式：每兩個小時，判斷時間內設備數據中，狀態為1 的條數，條數乘以10 分鐘就是最終這兩個小時內設備運轉時長。

第二，非自動化數據接入。對于不選擇信號采集的設備，通過電子表導入的生成模式，少量人工維護就能實現設備點檢記錄生成。

1.2.2 設備運轉時長統計

以已經得到的鍋爐點檢記錄為基礎，運用算法存儲過程，運算生成鍋爐運轉報表。

數據統計功能滿足用戶統計數據的需求，通過過程自動統計相關數據，方便了用戶對運轉數據和一保、二保提示進行統計和分析，節省了時間，提高了用戶的工作效率。

1.2.3 設備保養提示功能

通過系統額定運行參數與實際運行參數的對比分析，實現鍋爐一保、二保的保養自動提示，并在此基礎上建立了修理記錄、事故記錄數據查詢等功能，為鍋爐的預防性維修、及時保養提供了有力的數據支撐，從而有效降低設備故障率。

1.3 系統功能模型設計

系統功能架構包括：數據錄入、信息查詢、數據統計、系統管理四部分。功能涵蓋四大模塊23 個子功能模塊，涵蓋了注汽鍋爐日常管理的主要業務，將鍋爐履歷薄、運轉記錄本、保養記錄本的各項源點數據入庫管理，并提供了豐富的查詢應用功能，實現了鍋爐各項數據的數字化管理，為數據的標準化入庫管理提供了有力保障。系統功能架構見圖2。

圖2 系統功能架構示意

1.4 系統功能開發

1.4.1 數據錄入功能

系統按照鍋爐設備投用時的靜態參數、投入使用后的運行參數、保養維護、修理數據、檢測數據以及事故處理維修數據等生命周期建立了相關數據錄入、導入、導出及維護程序。

數據錄入關鍵功能節點包括：靜態參數、保養記錄、事故記錄、修理記錄等。

點檢記錄中，每隔2 小時從鍋爐自動化數據庫中提取數據，在備注中進行記錄，自動化數據包括點爐、停爐、通信故障、設備故障的時間點等。

1.4.2 信息查詢功能

信息查詢功能可方便管理層、決策層高效查詢相關數據，為深化應用設備運行、運轉數據，為生產經營決策提供有力的數據支撐。基于這個目的，系統依據鍋爐設備管理業務流程建成完整的數據查詢系統，并提供了方便快捷的數據導出功能，供其他應用系統進行數據加載應用，解決了紙質資料保存與查詢不便的問題，實現了信息的共享應用。

信息查詢關鍵功能節點包括：鍋爐設備靜態參數查詢、保養記錄查詢、事故記錄查詢、修理記錄查詢、日運轉記錄查詢、月運轉記錄查詢、一保提示、二保提示等。

鍋爐一保、二保提示界面中，系統自動計算保養后累計運轉時間和距離下次保養天數，結束了耗時耗力的人工計算方式，使數據信息更加準確，數據獲取更加快捷。

1.4.3 數據統計功能

數據統計功能滿足用戶統計數據的需求，通過過程自動統計相關數據，方便了用戶對運轉數據和一保、二保提示進行統計和分析，節省了時間，提高了用戶的工作效率。

數據統計關鍵功能節點包括：鍋爐日運轉統計，鍋爐、泵一保提示統計，鍋爐二保提示統計，鍋爐時間段日運轉統計。

1.4.4 系統管理功能

系統管理功能是本系統數據安全、運行穩定的一個重要保障，同時也是油田生產數據保密機制的要求。此系統針對不同用戶的身份及所要使用的功能，嚴格定義不同級別的用戶權限和功能權限，從而保證在數據錄入和信息發布過程中有效保障數據的安全，同時也便于管理員管理普通用戶。

系統管理關鍵功能節點包括：用戶管理、用戶組管理、權限管理、日志管理等。

2 應用效果

2.1 實現注汽鍋爐日月報數據一體化應用

實現了注汽鍋爐從點檢記錄自動提取自動化數據生成日運轉數據、月度運轉數據自動匯總，至生成的數據可以批量導入到ERP 系統的注汽鍋爐運行管理一體化體系。源點數據入庫，解決源數據重復交叉、數據錄入重復不唯一、數據建設和管理重疊等問題，避免了人工計算錯誤，提高了數據的準確性，減輕了人工計算和重復錄入的工作量。據統計，每月ERP 月報上報時間較使用前可縮減2～3 天，節省了工作時間，提高了工作效率。

2.2 自動生成設備保養計劃，提高設備保養精準度

系統可自動生成設備保養計劃，結束以往通過人工計算和查閱修理記錄進行設備一保、二保的歷史，設備管理精準得以提升。

2.3 為注汽鍋爐相關紙質運轉記錄本停用創造了條件

在系統可方便查詢注汽鍋爐的靜態參數、日月報數據、保養提示、修理記錄等數據，并可根據需求將記錄打印成冊，從而為替代設備相關運轉記錄本奠定了基礎，提高了工作效率，節約了成本。

3 結論

油田注汽鍋爐運行報表管理系統是一套集數據采集、上傳、信息發布于一體的綜合信息管理系統，使鍋爐運行、運轉數據實現了信息化管理，為這些數據的深化應用提供了數據保障。油田注汽鍋爐運轉記錄、保養記錄等資料的數字化采集與應用，有效減少了人工抄錄與統計引起的錯誤，提高了數據的準確性和工作效率，實現了數據信息的共享和集成應用，設備管理精準度得以提升，同時可為其他設備的運行管理提供參考。