油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)運維管理系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

韓光 蔣敏 趙春雪 韓夢蝶 寧曉麗

[摘 ? ?要] 隨著油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)力度不斷加大，儀表設(shè)備顯著增多，任何物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障都會將會造成生產(chǎn)損失，為保障整個油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，滿足油田生產(chǎn)需求，研發(fā)運維管理系統(tǒng)，逐步將油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)運維工作轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)管理，進而提高運維效率，縮短故障響應(yīng)時間。

[關(guān)鍵詞] 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng);運維管理;運維效率

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 23. 031

[中圖分類號] TP315 ? ?[文獻標(biāo)識碼] ?A ? ? ?[文章編號] ?1673 - 0194（2019）23- 0069- 03

1 ? ? ?設(shè)計思想

系統(tǒng)采用面向?qū)ο笤O(shè)計思想，靈活運用面向?qū)ο蟮某橄?、封裝、多態(tài)、繼承等特點建立業(yè)務(wù)模型、業(yè)務(wù)規(guī)則模型、業(yè)務(wù)參與者模型、業(yè)務(wù)流程模型，并嚴(yán)格按照六大設(shè)計原則（單一職責(zé)原則、里氏替換原則、依賴倒置原則、接口隔離原則、迪米特法則、開閉原則），實現(xiàn)高內(nèi)聚，低耦合，并且提高系統(tǒng)的靈活性、擴展性。

系統(tǒng)采用敏捷開發(fā)模式進行開發(fā)。以用戶的需求進化為核心，采用迭代、循序漸進的方法進行軟件開發(fā)，在敏捷開發(fā)中，軟件項目在構(gòu)建初期被切分成多個子項目，各個子項目的成果都經(jīng)過測試，具備可視、可集成和可運行使用的特征。換言之，就是把一個大項目分為多個相互聯(lián)系，但也可獨立運行的小項目，并分別完成，在此過程中軟件一直處于可使用狀態(tài)。

2 ? ? ?業(yè)務(wù)需求

2.1 ? 開發(fā)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控分析功能，保證數(shù)據(jù)的可靠性

系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯異常校驗算法，篩選監(jiān)控平臺中異常的點位信息，將異常點位數(shù)據(jù)延伸到設(shè)備故障類別，自動生成故障清單。

2.2 ? 設(shè)計滿足各油氣生產(chǎn)單位物聯(lián)網(wǎng)運維管理規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化流程、規(guī)范常用表單、制定考核算法

根據(jù)目前的運維管理現(xiàn)狀，形成清晰的作業(yè)流程標(biāo)準(zhǔn)，通過流程化的派工，處置，驗證，考核，來規(guī)范管理運維新流程

2.3 ? 開發(fā)數(shù)據(jù)考核監(jiān)控功能，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理和使用提供技術(shù)支撐

通過數(shù)據(jù)全準(zhǔn)率、上線率、故障處置及時率等量化的考核標(biāo)準(zhǔn)，分析運維效果，評價運維隊伍，最終實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的高效管理。

3 ? ? ?系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 ? 功能框架設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計包括PC端和APP端。PC端包括4個功能模塊，17個子模塊，如圖1所示;APP端包括4個功能模塊和12個子模塊，如圖2所示。

（1）設(shè)備管理：實現(xiàn)對井站儀表設(shè)備的實時狀態(tài)進行監(jiān)控以及設(shè)備臺賬信息管理。

（2）數(shù)據(jù)分析：實現(xiàn)實時點位基本信息的管理、校驗邏輯參數(shù)的設(shè)置以及自動生成故障清單功能。

（3）運維管理：實現(xiàn)了故障處理的流程（派工、處置、驗證）、維修記錄、運維考核以及故障的統(tǒng)計查詢。

（4）考核監(jiān)管：實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)考核指標(biāo)的統(tǒng)計、展示運維隊伍的評價考核、物聯(lián)網(wǎng)工作的流程審批以及重要工作的督辦功能。

3.2技術(shù)架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用微服務(wù)和容器化等云技術(shù)進行架構(gòu)，按照業(yè)務(wù)對服務(wù)進行分類，子服務(wù)基于Spring Boot進行構(gòu)建。充分保障設(shè)計的延展性和部署的簡易性。技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。

3.3 ? 系統(tǒng)流程架構(gòu)

系統(tǒng)通過對從生產(chǎn)現(xiàn)場采集的設(shè)備實時數(shù)據(jù)進行分析，定期進行自檢生成故障診斷清單，平臺完成對故障清單的派工、處置、驗證，評價，通過量化的各類指標(biāo)計算完成考核，如圖4所示。

3.4 ? 系統(tǒng)部署設(shè)計

整個系統(tǒng)架構(gòu)按照用戶通過IE或者移動終端瀏覽器訪問進行訪問的模式進行構(gòu)建。采用Nginx/Tomcat模式構(gòu)建Web集群服務(wù)器，調(diào)度策略采用百分比的方式配置Web應(yīng)用的權(quán)重。通過集群方式可有效地增加吞吐量，提高數(shù)據(jù)處理能力，同時又可以避免單點故障。

3.5 ? 接口設(shè)計

（1）A2數(shù)據(jù)接口通過DBLINK的方式進行讀取，見圖5。

（2）A11數(shù)據(jù)接口獲取。系統(tǒng)通過A11物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供的WebService接口進行調(diào)用獲取實時數(shù)據(jù)，見圖6。

（3）采集軟件通過OPC協(xié)議從組態(tài)軟件獲取實時數(shù)據(jù)，見圖7。

4 ? ? ?結(jié) ? ?語

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)運維管理系統(tǒng)將油田現(xiàn)場運維的分散管理模式進行統(tǒng)一規(guī)劃，及時發(fā)現(xiàn)和處理隱患，降低故障持續(xù)時間，保障油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行。以科技手段來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、監(jiān)督考核，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)運維的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，全面提升運維管理水平。