油田設備智能潤滑管理信息系統的設計

王升剛 商玉林 馬柯 李坤

摘? 要： 針對遼河油田公司在設備潤滑管理方面所存在的問題，采用物聯網、云計算、大數據分析和挖掘技術，設計開發了油田設備智能潤滑管理信息系統。旨在以信息化手段來提升遼河油田公司的潤滑管理水平，實現對油田設備全生命周期的精細化和智能化潤滑管理。管理信息系統利用互聯網技術將與之相涉及的各個方面聯系在一起，實現了數據的自動采集、匯總、錄入、統計和分析，使得潤滑任務下達、結果上傳和數據分享的準確性、及時性得到了有效保障。

關鍵詞： 精細化; 智能化; 信息化; 準確性; 及時性

中圖分類號：TP311.5? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：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

隨著石油企業規模的擴大和競爭的加劇，傳統的粗放型管理問題逐步暴露出來，強化精細管理、降本增效是企業提升核心競爭力的當務之急和迫切需要。近年來“潤滑經濟”逐漸引起各國重視[1]，通過應用先進潤滑技術，減少摩擦磨損和動力損失，減少能耗和排放，降低惡性機械事故發生概率，提高機械設備的極壓抗磨性能和能效，延長潤滑介質壽命和設備壽命，能夠實現巨大經濟效益。一般來講，其投入產出比高于1：100[2]。提升設備潤滑管理效力，可以充分發揮裝備效能，提高裝備生產效率，延長裝備使用壽命，大幅度地降低生產成本和能耗;不僅可以提高企業經濟效益，還能提高包括節能環保、社會責任在內的綜合效益，是油田產業迅速發展的必然途徑之一。

1 系統簡介

本系統從與設備終端相連的傳感器、控制器以及ERP系統等獲取設備運行數據及設備缺陷信息，通過互聯網將數據遠程傳送至數據分析和處理中心——云平臺，通過分析設備狀態，根據潤滑方案自動生成潤滑計劃，并下達潤滑任務至潤滑站、以及潤滑車的PLC終端，自動控制潤滑設備的任務執行，同步記錄潤滑數據，形成完備的潤滑日志，潤滑任務執行結果回傳至云平臺[3]。通過大數據分析與挖掘技術，實現對設備狀態的分析、診斷和預測，為設備隱患處理、設備潤滑決策提供量化的數據支持。油田各級業務單位和管理部門人員可根據不同的權限，通過終端電腦或手機APP軟件，可查詢設備潤滑流程中各環節的數據信息，執行設備潤滑業務操作，以及獲取界面友好的可視化管理統計信息。

2 業務流程概括

根據公司需求，本文設計出了油田設備智能潤滑管理業務流程圖，如圖1所示。

⑴ 設備在以下四種情況下需要進行潤滑保養。

① 設備的運行值（如公里數等）到達額定值。

② 設備運行時間到達額定的潤滑周期。

③ 在巡檢過程中發現設備缺陷或故障，缺陷處理意見為“需強行潤滑”。

④ 定期對固定設備剩余潤滑油進行化驗檢測，剩油質量不達標時“需強行潤滑”。

以上四種情況之一發生，將根據該設備已綁定的“潤滑方案”自動生成“潤滑計劃”。

⑵ 潤滑計劃發送至上級單位審核確認。

⑶ 上級單位對潤滑計劃進行審核確認。

若審核通過，下達潤滑任務;若審核未通過，分以下兩種情況處理。

① 上級單位可以修改潤滑計劃中的時間、計劃順序等，再通過。

② 撤銷潤滑計劃并反饋未通過原因。

⑷ 經過上級單位審核確認的潤滑任務為計劃內任務，實踐過程中還有油田作業區外部車輛或者固定設備臨時來到潤滑站或需派潤滑車進行潤滑的情況，對于這種非計劃內的設備潤滑，潤滑站將根據當前實際情況動態調度潤滑資源，下達潤滑任務[4]。

⑸ 潤滑任務調度執行，管理現場潤滑作業。

⑹ 潤滑任務完成后，根據潤滑物料和潤滑人員工時的消耗情況計算當次任務的潤滑費用。

⑺ 根據設備基礎信息、潤滑方案、潤滑計劃、潤滑任務的最新記錄，更新設備潤滑狀態信息，該狀態信息記錄了每臺設備在當前時刻下的設備運行值等基礎信息、潤滑任務執行情況、潤滑方案、設備化驗信息，設備缺陷信息等所有信息[5]。

⑻ 統計報表的生成。根據設備狀態信息生成某時段內的潤滑任務執行情況統計表，根據各結算單生成某時段內的財務統計表。

3 系統架構

如圖2所示，本文在系統業務流程的基礎上設計了系統架構圖。

展示層能夠將數據庫數據通過業務應用層的邏輯轉換，把系統數據展示出來，系統用戶可以查詢業務數據，也可以通過系統已實現的功能，辦理相關業務。

業務應用層能夠實現系統各個模塊的業務邏輯控制，包括設備管理、潤滑任務及潤滑記錄、巡檢計劃及巡檢記錄、物資的采購計劃，以及出入庫管理、潤滑服務的服務費用結算和潤滑油品耗材結算等。

大數據云平臺可以存儲各類業務數據，包括油田設備信息、潤滑站點信息、潤滑標準信息、潤滑記錄信息、設備運轉信息、設備巡檢計劃，以及記錄信息、服務結算信息、潤滑物資信息。

基礎設施包括：硬件基礎設施和軟件基礎設施。硬件基礎設施指服務器、PC機、辦公設備、辦公場地，軟件設施指網絡環境、操作系統、安全防火墻、人員的計算機操作水平等。

4 系統設計

4.1 系統流程優化

系統在實現油田設備智能潤滑管理中，需要涉及到企業各部門之間的協調管理。要實現油田設備智能潤滑管理，企業各個部門必須在統一的規范下進行工作，為達到數據準確、統一的要求，需要對系統業務流程加以規范、優化。本節在之前業務流程研究、分析的基礎上，設計了基于物聯網的油田設備智能潤滑管理信息系統業務優化流程設計（圖3）。

4.2 系統模塊設計

如圖4所示，以下的功能設計是嚴格按照基于協作PDCA質量環的質量控制模型設計出來的。從開始計劃的制定（P）到計劃的執行，即進行執行能力確認、制定自己的作業進度計劃（D），再到設備潤滑的監控、統計分析、業績評價（C），最后根據評價結果進行改進（A），如此循環[6]。

5 結論

本文從油田設備潤滑管理的發展現狀出發，針對系統的功能應用需求，開發了油田設備智能潤滑管理信息系統。設備管理人員通過本系統可以及時掌握現場設備的潤滑管理情況，以保代修，及時發現設備存在的安全隱患，及時進行針對性的故障預判和處理，使得設備的安全穩定運行得到保障;企業內部與潤滑相關的其他部門統計得到各項數據，能夠極大地合理利用資源、降低物料消耗、促進技術進步和節能減排，為企業的發展打下了夯實的基礎。

隨著信息化和智能化的不斷完善和更新并應用到系統中，系統將為企業提供更加先進的管理平臺和服務，油田設備智能潤滑管理信息系統將向全面智能化的方向發展。

參考文獻（References）：

[1] 高倩.多源數字油田數據與油田數據融合及方法研究[D].長安大學碩士學位論文，2015.

[2] 秦超.基于PDA的遼河石化公司重整裝置巡檢系統的設計與實現[D].哈爾濱工業大學碩士學位論文，2017.

[3] 桂軍.電信設施巡視檢測信息系統的設計與實現[D].南昌大學碩士學位論文，2016.

[4] 袁德忠，魏進春.長江水文基礎設施設備管理系統開發需求分析[J].人民長江，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）.