站庫管理信息化平臺的開發與實現

侯新舉 宋大釗

大慶油田有限責任公司第九采油廠

隨著油田數字化、信息化建設的擴大，要保證站庫系統完整、高效、平穩運行，急需一種新的資料報表管理模式來解決原始紙質資料報表錄取數據量有限、不易變動、易出錯、難匯總、難查找、分析不全面、成本高、管理決策困難等問題。

結合實際工作需要，研發了站庫管理信息化平臺。利用此平臺實現了聯合站、轉油放水站、轉油站、中間加熱站、水質站、注水站內各系統的報表、記錄內容的信息化管理，站庫報表免打印、辦公無紙化，滿足了多信息系統數據的共享與交換，提高了站庫系統的管理效率。

1 設計思路

站庫報表信息內容通過定時巡檢從各系統現場采集獲得。一般是每2 h到現場記錄一次數值，然后填寫到紙質報表上，每天早上8時進行交接班。為了方便信息錄取和有效監督，設計了基于非接觸RFID的巡檢管理系統。

站庫管理信息化平臺（單機版）由數據庫、巡檢信息管理、報表管理等模塊構成。采用Visual Basic語言開發，數據庫采用Access，報表格式采用Excel。單機版軟件可以脫離網絡環境獨立運行，對于沒有局域網或經常斷網的站庫尤為重要。

站庫管理信息化平臺（網絡版）采用B/S架構，由服務器、數據庫、報表管理、用戶管理等模塊組成。采用JAVA語言開發，數據庫采用Oracle，報表格式采用Excel。

為實現單機版與網路版數據同步和共享，專門開發了數據上傳客戶端軟件。對于現有自動化監控電腦的數據共享，設計了數據獲取客戶端軟件。

對于沒有局域網的站庫和干線爐，設計了無線數據傳輸儀，通過移動網把數據上傳到服務器。崗位電腦同時配備數傳儀作為備用通道。

多數站庫局域網只聯到隊部，崗位電腦處于單機運行，為節省投資采用無線網橋實現崗位到隊部的無線聯網[1]。

站庫管理信息化平臺總體架構如圖1所示。

圖1 平臺總體架構Fig.1 Overall framework of the platform

2 關鍵技術

（1）防爆巡檢錄入儀。防爆巡檢錄入儀采用非接觸RFID信息識別技術，解決了巡檢數據錄入和監督管理問題。

（2）報表自定義模式。站庫報表種類繁多，平臺統一采用Excel報表格式，用戶可以根據需要靈活定義自己的報表。

（3）多種數據同步方式。平臺采用局域網、無線網橋、無線數傳儀實現不同站庫崗位的數據連接，確保數據上傳的及時準確。

3 實現

3.1 硬件系統

硬件系統組成如圖2所示。

巡檢儀由CPU、存儲芯片、RFID讀卡器、屏幕、鍵盤、通信接口和供電系統等組成。身份識別卡用于識別巡檢人員的身份，人手一卡，在巡檢前掃卡登陸。地址卡安裝在巡檢需要到達的設備或位置上。巡檢人員到達巡檢點掃描地址卡，巡檢儀提示用戶輸入該巡檢點需要錄取的參數信息，巡檢人員用鍵盤輸入現場一次表讀數值按“OK”確認，巡檢儀同時會記錄數據錄入及錄入時間。1個地址卡可以輸入20條參數信息。巡檢完成后，使用數據線連接巡檢儀到崗位電腦，通過站庫管理信息化平臺單機版軟件下載巡檢數據生成報表。

圖2 硬件系統組成Fig.2 Hardware system composition

3.2 單機版軟件

單機版軟件主要由報表管理、巡檢信息管理模塊組成。報表顯示用OWC11控件實現。主界面[2-3]如圖3所示。

內外航道采用多波束掃海測量5m間隔水深抽稀數據，數據量龐大，計算范圍廣，方格網法具有計算效率高的特點，是茂名港航道土方量計算的最優算法

圖3 主界面Fig.3 Main interface

（1）報表管理模塊[4]。用于完成報表添加、刪除、顯示、切換、編輯修改、數據提交、日期切換等功能。1個報表模板至少包括3個表格，它們是主表格、控制表格、導出表格。主表格是呈現給用戶的顯示內容，控制表格是數據庫參數與表格的映射關系，導出表格是用于輸出保存或打印的內容。

（2）巡檢信息管理模塊[5]。用于完成巡檢儀巡檢內容的管理、巡檢信息的下載與刪除等，包括身份識別卡的設置與刪除、巡檢點地址卡信息的設置與修改等。

3.3 網絡版軟件

網絡版軟件主要由報表管理模塊[6-7]、用戶管理模塊[8]組成。

（1）圖4為網絡版軟件報表顯示主界面。采用兩級導航，水平導航菜單用于選擇單位，同時根據登錄用戶角色不同只顯示與之有關的內容，普通用戶只能查看，管理用戶可以修改；左側導航用于選擇報表。

圖4 網絡版軟件報表顯示主界面Fig.4 Main interface of report form in online-edition software

（2）用戶管理模塊（圖5）包含：①組織機構表，用于存儲全廠大隊、小隊的組織機構信息；②崗位表，用于存儲全廠崗位信息；③用戶表，用于存儲全廠所有用戶登陸授權信息，如每個用戶的用戶名、密碼等；④角色表，用于存儲用戶在各個系統的角色信息，通過角色配置控制用戶使用功能的權限；⑤報表列表，用于存儲報表名稱及屬性。

圖5 后臺管理界面Fig.5 Interface of back-stage management

3.4 數據上傳客戶端[9]

客戶端軟件實時保持單機版數據庫與網絡版數據庫的同步，即把單機版數據上傳到網絡服務器，同時把本地報表需要鏈接到其他崗位或站庫的數據下載到本地。

3.5 無線數據傳輸儀

無線數據傳輸儀（圖6）由CPU、SIM卡、GPRS數傳模塊、電源燈組成。采用中國移動專用APN，充分考慮了企業對網絡安全的特殊要求，采用了多種安全措施[10]，主要包括：①申請專用APN，普通用戶不能進入該APN，用于GPRS專網的SIM卡僅開通該專用APN，限制使用其他APN；②通過無線模塊接入運營商GPRS網絡，模塊之間采用私有IP地址進行點對點連接；③移動終端之間采用端到端加密，避免信息在整個傳輸過程中可能泄漏；④服務器與數傳儀之間用RS232連接，保證了局域網與外部的隔離。

另外，數傳儀只是作為備用通道，只有作為斷網時的備份不會給企業信息安全帶來任何風險。

圖6 無線數據傳輸儀Fig.6 Transfer instrument of wireless data

3.6 無線聯網

通過無線網橋實現崗位到隊部或有局域網位置的聯網。對于3 km以內用平板天線無線網橋，超過3 km用拋物面天線無線網橋，距離較遠一般架設在通信鐵塔上。

4 實現結果

站庫管理信息化平臺目前已經在采油九廠6個作業區27座聯合站、轉油放水站、中轉站、水質站、注水站及8個干線爐上推廣使用。

4.1 依托站庫管理信息平臺,促進管理提質升級

有效規范、監督員工操作。平臺規定了錄入時限，超時禁止錄入，同時依托防爆巡檢錄入系統詳細記錄有關數據錄入的人員、時間等參數，促進員工按時巡檢、按時錄入數據，防止編數造假。平臺設定了合理工況，超出數據范圍自動提醒，能夠幫助員工及時發現并排除安全隱患，保障站庫系統安全、平穩運行。平臺依據計量儀表、容器設備的檢定、保養周期實現自動提示功能，保證規范運行，保障儀表、設備按期檢定、保養。平臺通過鏈接到廠網上員工培訓系統，實現了電子化培訓，有效促進了員工增強安全意識、提升業務素質，收到了良好的管理效益。

4.2 依托站庫管理信息平臺，促進管理提效降耗

通過信息化運行，建立直讀數據與衍生數據間的引用、調用關系，根據生產需求實現自定義報表自動生成，例如產量報表、聯合站月度指標匯總表等。通過無線網絡設備，完成站內崗位與局域網的鏈接，不需要電話報量即可完成信息傳遞，實現了平臺數據資源全廠共享。聯合站資料員從4名減至2名。聯合站單站日均節約報表33張，年節省12 045張。通過中控室將數據自動傳輸到指定位置并形成報表，保證了資料錄取的及時率和準確率。崗位員工平均單崗巡檢、資料錄入上報時間全天可節省2 h，全廠站庫系統減少用工13.5人，年節省人工開支108萬元。實現了報表免打印、辦公無紙化，降低了資源消耗，平均單站年節省辦公費2.76萬元。目前全廠27座站年節省資料費用74.52萬元，年綜合效益達182.52萬元；共投入175萬元，平均單站投入僅6.48萬元，資金回收期為0.96年；5年節省報表費用累計372萬元，節省人工開支540萬元，收到了良好的經濟效益。

4.3 依托站庫管理信息平臺，推進管理信息化先行

該平臺充分利用已建儀器、儀表及自動化系統滿足油田信息化需求，大幅減少信息化建設更新改造工作量，降低投資。探索出推進油田現場管理提檔升級的新途徑，通過對平臺的進一步研發和技術攻關，實現與A5等相關數據庫的同步、簡潔、準確、無縫對接，大大減輕數據庫給基層管理帶來的工作量，是數據庫良好的數據源；為數據庫提供良好的技術支撐和管理支撐，實現各級管理人員、崗位員工完成自定義報表工作；建立一套完善有效的監督管理機制和環環相扣的審核把關制，實現嚴細管理、科學考核，促進地面站庫管理運行優質高效，達到制度表單化、表單信息化的目的。

5 結束語

通過該平臺，保證了巡檢工作中采集數據的準確與完整性，實現了巡檢記錄的無紙化、自動化，解決了對巡檢人員的管理監督的難題，可以有效降低人為因素帶來的不檢、漏檢和錯檢等問題。實現了網絡化管理，把現場數據上傳到服務器，對數據有積累分析的作用，實現巡檢工作電子化、信息化、智能化，從而最大程度提高工作效率，保證了設備的低故障率安全運行，提高了設備運行壽命。與現有信息系統無縫對接，解決了基礎信息數字化投入高的難題，具有較好的推廣應用前景。