基于MES系統的海上平臺機械發電機的管理方法探究

姚新

北海近海能源有限公司 廣東 湛江 524057

隨著近年來能源緊張局勢的不斷擴大，能源危機已經成為新時期全球需解決的問題。我國海洋資源極其豐富，具有大量開發利用空間。海上平臺是人類進行海上作業的重要平臺，主要用于為海上資源采集、施工、觀測等活動提供生產和生活物資，直接決定海上資源開發成本與開發效率。目前我國海上平臺的發電主要形式依舊為機械發電，科學管理海上平臺機械發電機對提高發電資源利用效率，保證海上平臺供電穩定、延長發電機使用壽命有著關鍵作用。MES系統作為制造執行管理系統，具有強大的管理功能，廣泛應用于各行業的生產管理領域，將MES系統應用到海上平臺機械發電機管理工作中，能有效提高對發電機設備的管理效率。

1 系統整體架構

本文研究的MES 系統包含有數據層、平臺層以及展示層三層架構，具體架構功能如圖1所示。其中數據層主要利用借助PHD數據路軟件進行數據的采集管理以及加工，數據接口方式為webservices接口，用于搜集MES 系統在運行中所需的發動機設備數據，并對數據進行高效統籌管理[1]。平臺層是MES 系統中各類應用模塊實現交互與應用的信息依舊，主要由數據存儲、訪問、日志、系統綜合管理以及信息展示等部分組成，不僅能實現對發動機運行中產生的基礎信息的管理，還能為MES 系統的應用提供高質量的操作與展示頁面；最后搭建的信息展示平臺主要根據系統應用功能的需要為發動機管理提供信息查詢、資料錄入整理、數據存儲、數據展示等服務。

圖1 系統中整體架構

2 MES 系統服務器

本文研究的MES 系統服務器的部署方式為虛擬化部署，根據DCS 分布情況對服務器進行集中部署，采用的部署服務器為PHD Buffer 實時數據服務器。利用在防火墻中布置交換機的方式與匯聚交換機進行聯系與互動，利用匯聚交換機實現各個MES 系統服務器包括PHD主服務器、報表、數據、應用以及Web服務器進行連接[2]。處在辦公網絡中的用戶利用自己的客戶端電腦進行系統訪問，在訪問過程中同樣會經過網閘、防火墻等位置的核心交換機中。MES 系統服務器的具體結構如圖2所示：

圖2 MES 系統服務器的具體結構

圖3 系統操作人員信息管理

3 基于MES 系統的海上平臺機械發電機的管理模塊分析

3.1 系統操作人員信息管理

系統操作人員信息管理模塊中包含對操作人員姓名、使用賬號、初始密碼、操作權限等方面的管理，根據系統具體業務開展和功能管理需要詳細制定系統進入、系統操作、數據查看等權限。相關人員只有經過授權后才能繼續進行訪問，并且結合系統管理工作開展需要，還能進行訪問權限組合，對機械發動機的名稱和人員進行定義，進一步保證系統訪問的安全性。

3.2 設備管理模塊

設備基本信息管理主要圍繞發動機建立維修、保養、使用等相關信息檔案，系統根據設備檔案進行分析并定期進行設備維修保養提醒以及設備數據庫建立[3]。本文研究的設備基本信息管理模塊包含有設備基本信息、運行狀態、設備備用備件三大類，其中設備運行狀態需要嚴格按照SOP 表格進行記錄，具體管理內容如表1所示，具體功能實現策略如圖4所示：

表1 設備管理模塊內容

圖4 設備管理功能實現

圖5 中控監控曲線

3.3 發電機缺陷管理

發電機缺陷管理主要分為缺陷記錄查詢、缺陷單創建、缺陷處理、缺陷驗收以及缺陷處理五部分。其中缺陷記錄查詢能在MES系統中通過關鍵詞信息的輸入進行缺陷條件的篩選，并按照需要下載機械發動機具體的缺陷記錄，加深對發動機缺陷的了解，為相關工作人員制定決策提供依據；缺陷單的創建主要是根據發動機缺陷問題填寫相關信息包括發動機缺陷描述、機組編號、發動機所述專業、檢修人員和檢修班組等[4]；缺陷處理是指當檢修工作人員接收到檢修任務指令后，登入至MES系統中并在故障數據報表中進行故障類型、代碼等相關信息的等級，對其進行維修后根據維修結果確定狀態登記內容，包括已完成、未完成、持續解決中等；缺陷驗收管理是指當MES系統發送設備維修完成指令后，按照缺陷維修驗收標準對維修結果進行驗收并在系統中進行登記；缺陷的取消是指如果發現工作人員在操作中出現誤報等問題，在系統中申請缺陷取消，提高系統管理效率。

3.4 操作流程管理模塊

操作流程管理模塊包含新建流程功能、傳送流程功能、當班負責人審核功能、組長審核功能。新建流程功能通過在管理系統中選擇新建，進行相關信息的填寫，創建新的流程，同時也可以利用系統提供的標準流程模板，實現與發動機管理相關信息的錄入；操作流程傳送是指根據填寫的數據內容進行工作流程的發送，并且通知工作人員進行流程審核與批準，按照操作選擇、任務流程、查看分配任務等流程演及工作流程審批。當班負責人審核功則需要從MES系統中進入流程代辦界面，在界面中進行流程的審核，完成審核后傳輸至下一個工作任務中，直到所有檢測當班負責人員完成檢測。組長審核功能則是在完成所有傳送流程后對待辦事項的審核結果進行再次確認，確認無誤后作出相關指令并結束流程。

3.5 發動機燃料管理模塊

發動機所需燃料管理模塊包含燃料的入庫、領用、使用狀態跟蹤、剩余燃料管理、生產批次和質量匯報等流程[5]。利用用戶端進行數據的上傳，及時記錄燃料的稱量結果，并按照要求對稱量結果進行編號，用于對燃料使用情況的持續跟蹤。在現場造作中，對剩余材料進行登記，根據燃料使用情況，在發動機工作完成后，將對燃料的消耗情況記錄至生產執行結果中，并將相關批次與用量等相關信息進行反饋。

4 基于MES 系統的海上平臺機械發電機的管理方法應用效果

某地區的海上石油平臺機械發電主要利用燃油機械發電方式，總共有四臺3300kw的發電機，由于對發電機管理不當，導致海上平臺出現大面積停電，為海上石油平臺工作的開展帶來一系列影響[6]。因此該地區石油管理局針對海上平臺發電機管理上線了安全信息管理平臺MES系統，自上線后，海上平臺機械發電機組故障率明顯下降，發電機故障得到有效控制，現場工作人員的工作流程得到簡化。此外還搜集了大量現場工作人員的生產管理數據，為管理層用戶查看和管理相關數據提供有效平臺。

引入MES系統的海上平臺電力系統某日在海上平臺作業期間再次停電，利用MES系統設備管理發現停電期間2號發電機和3號發電機處在運行中狀態，并且為在線并列狀態，通過設備運行狀態預測發現發電機組可能出現井下電潛泵損壞等現象，利用MES系統移動端調出中控系統數據如圖6所示：

將MES系統監控數據與缺陷檢修機組觀察結果進行綜合發現斷電前發動機各個設備運行情況如表2所示：

表2 MES系統監控結果分析

技術人員根據以上結果分析發電機跳機產生的原因為3號發電機出現供油不足導致發電符合轉移至2號發電機組，增加了2號發電機組的發電負荷[7]。利用MES系統調出發電機速度傳感器、機械調速器、直流電阻值等相關數據，了解到3號發電機跳機的原因是速度控制器以及機械調速器出現運行異常，機組缺陷處理人員制作的新的調速器電纜插頭，將其安裝在3號發電機中，并在后續幾天利用MES系統對設備進行持續監測，發現3號發電機在空載和帶載狀態下都能有效運行，發電機組恢復穩定。

5 結束語

海上平臺發電機的管理對海上生活與作業起著關鍵作用，加強對海上平臺機械發電機管理能進一步提高海上作業的質量與效率，MES系統由于其管理功能的全面性在各個行業中得到廣泛應用。將MES系統應用于海上平臺發電機的管理工作中，能有效實現發電機工作現場數據的共享、簡化報表和流程提交審核環節、統籌發電機組各個設備管理流程，以此提高決策的安全性與科學性，為發動機管理、檢修、運維等工作提供有效的工作開展和管理平臺，為保障海上平臺供電穩定性提供有效手段。