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油田设备智能润滑管理信息系统的设计

范文

王升刚商玉林马柯李坤

摘? 要：针对辽河油田公司在设备润滑管理方面所存在的问题，采用物联网、云计算、大数据分析和挖掘技术，设计开发了油田设备智能润滑管理信息系统。旨在以信息化手段来提升辽河油田公司的润滑管理水平，实现对油田设备全生命周期的精细化和智能化润滑管理。管理信息系统利用互联网技术将与之相涉及的各个方面联系在一起，实现了数据的自动采集、汇总、录入、统计和分析，使得润滑任务下达、结果上传和数据分享的准确性、及时性得到了有效保障。

关键词：精细化; 智能化; 信息化; 准确性; 及时性

中图分类号：TP311.5? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ?文章编号：1006-8228（2021）03-40-04

Design of intelligent lubrication management information system for oilfield equipment

Wang Shenggang， Shang Yulin， Ma Ke， Li Kun

（Xi'an Polytechnic University， the college of Mechanic and Electronic Engineering， Xi'an， Shaanxi 710600， China）

Abstract： Aiming at the problems existing in equipment lubrication management of Liaohe Oilfield Company， with the technologies of Internet of Things， cloud computing， big data analysis and mining， this paper designs and develops the intelligent lubrication management information system for oil field equipment which aims to improve the lubrication management level of Liaohe Oilfield Company by means of information technology， realize the fine and intelligent lubrication management of the whole life cycle of oil field equipment. The management information system uses the Internet technology to link all aspects involved with it， realizes the automatic collection， summary， entry， statistics and analysis of data， and effectively guarantees the accuracy and timeliness of lubrication task release， result upload and data sharing.

Key words： refinement; intellectualization; informatization; accuracy; timeliness

0 引言

隨着石油企业规模的扩大和竞争的加剧，传统的粗放型管理问题逐步暴露出来，强化精细管理、降本增效是企业提升核心竞争力的当务之急和迫切需要。近年来“润滑经济”逐渐引起各国重视[1]，通过应用先进润滑技术，减少摩擦磨损和动力损失，减少能耗和排放，降低恶性机械事故发生概率，提高机械设备的极压抗磨性能和能效，延长润滑介质寿命和设备寿命，能够实现巨大经济效益。一般来讲，其投入产出比高于1：100[2]。提升设备润滑管理效力，可以充分发挥装备效能，提高装备生产效率，延长装备使用寿命，大幅度地降低生产成本和能耗;不仅可以提高企业经济效益，还能提高包括节能环保、社会责任在内的综合效益，是油田产业迅速发展的必然途径之一。

1 系统简介

本系统从与设备终端相连的传感器、控制器以及ERP系统等获取设备运行数据及设备缺陷信息，通过互联网将数据远程传送至数据分析和处理中心——云平台，通过分析设备状态，根据润滑方案自动生成润滑计划，并下达润滑任务至润滑站、以及润滑车的PLC终端，自动控制润滑设备的任务执行，同步记录润滑数据，形成完备的润滑日志，润滑任务执行结果回传至云平台[3]。通过大数据分析与挖掘技术，实现对设备状态的分析、诊断和预测，为设备隐患处理、设备润滑决策提供量化的数据支持。油田各级业务单位和管理部门人员可根据不同的权限，通过终端电脑或手机APP软件，可查询设备润滑流程中各环节的数据信息，执行设备润滑业务操作，以及获取界面友好的可视化管理统计信息。

2 业务流程概括

根据公司需求，本文设计出了油田设备智能润滑管理业务流程图，如图1所示。

⑴ 设备在以下四种情况下需要进行润滑保养。

① 设备的运行值（如公里数等）到达额定值。

② 设备运行时间到达额定的润滑周期。

③ 在巡检过程中发现设备缺陷或故障，缺陷处理意见为“需强行润滑”。

④ 定期对固定设备剩余润滑油进行化验检测，剩油质量不达标时“需强行润滑”。

以上四种情况之一发生，将根据该设备已绑定的“润滑方案”自动生成“润滑计划”。

⑵ 润滑计划发送至上级单位审核确认。

⑶ 上级单位对润滑计划进行审核确认。

若审核通过，下达润滑任务;若审核未通过，分以下两种情况处理。

① 上级单位可以修改润滑计划中的时间、计划顺序等，再通过。

② 撤销润滑计划并反馈未通过原因。

⑷ 经过上级单位审核确认的润滑任务为计划内任务，实践过程中还有油田作业区外部车辆或者固定设备临时来到润滑站或需派润滑车进行润滑的情况，对于这种非计划内的设备润滑，润滑站将根据当前实际情况动态调度润滑资源，下达润滑任务[4]。

⑸ 润滑任务调度执行，管理现场润滑作业。

⑹ 润滑任务完成后，根据润滑物料和润滑人员工时的消耗情况计算当次任务的润滑费用。

⑺ 根据设备基础信息、润滑方案、润滑计划、润滑任务的最新记录，更新设备润滑状态信息，该状态信息记录了每台设备在当前时刻下的设备运行值等基础信息、润滑任务执行情况、润滑方案、设备化验信息，设备缺陷信息等所有信息[5]。

⑻ 统计报表的生成。根据设备状态信息生成某时段内的润滑任务执行情况统计表，根据各结算单生成某时段内的财务统计表。

3 系统架构

如图2所示，本文在系统业务流程的基础上设计了系统架构图。

展示层能够将数据库数据通过业务应用层的逻辑转换，把系统数据展示出来，系统用户可以查询业务数据，也可以通过系统已实现的功能，办理相关业务。

业务应用层能够实现系统各个模块的业务逻辑控制，包括设备管理、润滑任务及润滑记录、巡检计划及巡检记录、物资的采购计划，以及出入库管理、润滑服务的服务费用结算和润滑油品耗材结算等。

大数据云平台可以存储各类业务数据，包括油田设备信息、润滑站点信息、润滑标准信息、润滑记录信息、设备运转信息、设备巡检计划，以及记录信息、服务结算信息、润滑物资信息。

基础设施包括：硬件基础设施和软件基础设施。硬件基础设施指服务器、PC机、办公设备、办公场地，软件设施指网络环境、操作系统、安全防火墙、人员的计算机操作水平等。

4 系统设计

4.1 系统流程优化

系统在实现油田设备智能润滑管理中，需要涉及到企业各部门之间的协调管理。要实现油田设备智能润滑管理，企业各个部门必须在统一的规范下进行工作，为达到数据准确、统一的要求，需要对系统业务流程加以规范、优化。本节在之前业务流程研究、分析的基础上，设计了基于物联网的油田设备智能润滑管理信息系统业务优化流程设计（图3）。

4.2 系统模块设计

如图4所示，以下的功能设计是严格按照基于协作PDCA质量环的质量控制模型设计出来的。从开始计划的制定（P）到计划的执行，即进行执行能力确认、制定自己的作业进度计划（D），再到设备润滑的监控、统计分析、业绩评价（C），最后根据评价结果进行改进（A），如此循环[6]。

5 结论

本文从油田设备润滑管理的发展现状出发，针对系统的功能应用需求，开发了油田设备智能润滑管理信息系统。设备管理人员通过本系统可以及时掌握现场设备的润滑管理情况，以保代修，及时发现设备存在的安全隐患，及时进行针对性的故障预判和处理，使得设备的安全稳定运行得到保障;企业内部与润滑相关的其他部门统计得到各项数据，能够极大地合理利用资源、降低物料消耗、促进技术进步和节能减排，为企业的发展打下了夯实的基础。

随着信息化和智能化的不断完善和更新并应用到系统中，系统将为企业提供更加先进的管理平台和服务，油田设备智能润滑管理信息系统将向全面智能化的方向发展。

参考文献（References）：

[1] 高倩.多源数字油田数据与油田数据融合及方法研究[D].长安大学硕士学位论文，2015.

[2] 秦超.基于PDA的辽河石化公司重整装置巡检系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学硕士学位论文，2017.

[3] 桂军.电信设施巡视检测信息系统的设计与实现[D].南昌大學硕士学位论文，2016.

[4] 袁德忠，魏进春.长江水文基础设施设备管理系统开发需求分析[J].人民长江，2014.45（2）：8-10，14

[5] Anonymous. SKF Provides Lubrication Solutions for Oneof World'S Largest Copper Mines[J]. Tribology & Lubrication Technology，2016.72（8）.

[6] Automatic machinery lubricator[J]. Concrete Products，2017.120（7）.

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