基于物联网技术的油田数字化设备运维管理系统

基于物联网技术的油田数字化设备运维管理系统

李昕阳

（大庆油田有限责任公司第三采油厂数字化运维中心自控仪表室 黑龙江省大庆市163000）

摘要：利用物联网技术，石油公司构建了一套完备的数字化运营管理体系，将油田开发、勘探、生产、营销等各环节进行了密切联系，推动了各项工作的顺利进行。文章对在物联网支持下的油田数字化装备运行与管理系统进行了多个层次的分析，从而为推动油田数字化的发展提供了一定的理论依据。

关键词：油田数字化设备；物联网；运维管理系统

引言

油气开采的物联网服务依赖于各类物联网设备与软件，若不能及时检测与处理，将会造成巨大的经济损失。所以，亟需对运营进行规范化、精细化的操作，来保证整个油气生产物联网业务的正常运作。本论文着重探讨了如何按照物联网设备的运行管理标准，对考核规则、程序制度进行改进，并研究与开发与之相匹配的运行管理软件，从而减少故障的发生，提升数字化设备运维效率。

一、系统结构

基于物联网技术的油田数字化设备运维管理系统是通过PC+APP的模式来实现的，它使用了微服务架构，根据业务的不同，将系统中的各种功能分成了不同的子服务，这些子服务是在spring boot的基础上建立起来的，例如日志服务、收集服务、运维服务、数据分析统计服务等，这样就可以减少这些服务间的耦合性和复杂性，提高了系统的可扩展性和可自主配置的能力。基于Kafka技术的报文队列服务，实现了业务和界面间的信息交互；容器化部署技术能够有效地利用系统中的数据集，有效地降低了系统中的数据集，简化了不同服务的集成、测试和发布。

二、建设目标

第一，对物联网中的数据进行实时接入。该系统的主要目标就是利用物联网系统的接口，对井站进行实时采集，并利用编制好的数据信息采集程序，对井站进行实时采集，从而更好地对油田数字化装备进行有效的运行、维护与管理。第二，全面监控、深度分析资料质量，保证资料的可信度。该系统应该利用已有的基于逻辑的异常检测算法对所有的离群点进行筛选，并基于此，确定设备故障的类型，并自动产生相应的故障列表。第三，对石油天然气工业物联网的运行和管理过程进行规范化，制订出一套统一的评价方法和常见的表格，使整个工作过程具有一套统一的标准，使系统可以根据设定的程序，进行任务分配、故障处理和工作质量和效率的评价。第四，对数据信息进行评估和监测，制定相应的评估指标，包括上线率、数据准确率、故障处理时间和处理时间，以及对设备运行和维修的效果进行评估，对运行和维修管理者的工作业绩进行评估，为实现物联网的应用提供技术支撑[1]。

三、功能实现

（一）监测与管理功能

设备状态监测可以对采集点进行监测，也可以对历史实时数据进行查询，可以对设备点的基本信息进行显示，还可以对最新的更新值和更新时间进行查询。通过这个特性，可以看到设备目前的归属者、运行团队和最后的维护；可以查看最近一至三日间的一条历史曲线；通过设备分级管理，对与物联网有关的各种设备进行分级，如：RTU、压力计、液面计、流量计等。设备会计资料，实现对设备资料的维护与管理。这本书中包含了一些常见的装置，例如热交换机、压力计、液面计、流量计以及压力发送装置。

（二）数据分析

在数据分析方面，主要完成了对采集点的管理、分类、逻辑参数的设计、事件的报告、故障清单等。采集点管理就是对每个工厂、每个站点、每个井口的物联网设备上的点信息展开管理，为数据分析平台提供基础数据支撑。分级管理可以对实时点位的压力、温度、瞬时、积气量等分级信息进行分级管理。它的主要功能是实现对点资料的归类和分类，以及对点资料进行逻辑参数设定。其主要作用是对数据进行处理，通过对数据的处理，对数据进行持续的采集，从中抽取出相应的数据，并产生相应的错误清单。事故报告可以用来报告一些具体的事故以及事故清单的校验。故障清单是在一定的逻辑情况下，由系统所产生的故障信息。

（三）系统管理

在系统管理方面，实现了对用户的管理、组织机构、角色的管理、操作人员的设置、操作队伍的设置、系统日志的设置；对系统中的用户资料进行维护与管理，包括增加、修改、删除、查询、重新设置密码、角色分配等。通过对该模块的使用，可以对用户的时间和次数进行详细的分析，并对主要的数据查看和下载进行详细说明，确保所有行为都是可控、可追溯的。在这种情况下，管理人员可以了解到使用者何时登陆、何时存取资料，并了解其行为。

四、考评指标

考评指标的管理实现了工作审批、运行考评统计、整改监督。物联网指数统计方法能够较好地反映出各种油气工程中物联网指数的实际测算情况：物联网指数的测算以资料的可得性与精确性为重点；通过对评价指数的管理，错误的指数数据可以被迅速纠正，并将其上载，从而实现修正目的。当审核通过时，评价结果就会被公布[2]。而运行评估数据则能反映出运行人员与建设使用者的真实评估结果，并能对各运行人员的真实评估结果进行深度分析与修改，从而实现每月评估曲线的绘制。评分度量控制模组内的工作认证特性，可定制便笺和认证使用者设定便笺认证顺序，藉此改善及最佳化工作认证流程，同时还能对监控的内容进行再转发，产生新的监控内容来搜集监控，跟踪监控内容。

结语

总之，为了将基于物联网技术的油田数字化设备运维管理系统功能发挥到最大，要积极进行预防性维护工作，以快速地发现并解决隐患，减少故障发生率和持续时间，从而为每一座油田配备物联网运营与维修的质量管理手段，并对每一支运营与维修队伍进行考核，以保证建成的物联网运营与维修系统的高效运作，最终实现降低运维成本，全面提升运维管理质量。

参考文献

[1]张智芃. H公司油气生产物联网建设业务竞争战略研究[D].河北大学,2022.

[2]韩光,蒋敏,赵春雪,韩梦蝶,宁晓丽.油气生产物联网运维管理系统研发与应用[J].中国管理信息化,2019,22(23):69-71.

作者简介：李昕阳，男，199211，在大庆油田有限责任公司第三采油厂数字化运维中心自控仪表室，从事自控仪表维修工作。