物联网技术在井控装备管理系统中的应用研究.pdf
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1、2023年第8期西部探矿工程*收稿日期:2022-08-15第一作者简介:杨东(1982-),男(汉族),河北沧州人,工程师,现从事油气田试油、试气技术管理工作。物联网技术在井控装备管理系统中的应用研究杨东*,卢长松,瞿勇,张彦红,李政均,杨帆(中国石油渤海钻探井下作业分公司,河北 任丘 062552)摘要:物联网是信息技术的新型产物。目前物联网已经涉及到日常生产、生活的每个方面。探讨的是基于物联网技术的井控装备综合管理系统,该系统是基于油田生产单位的内部网而设计,确保了井控装备信息的保密性。此外,该系统为井控装备的定期年检、维护保养、维修管理提供了信息化管理软件服务,帮助油田生产单位实现了井
2、控装备管理的信息化,提高设备管理水平,在为井控管理人员减轻劳动强度同时也提升了企业经济效益。关键词:物联网;井控装备;综合管理;软件系统中图分类号:TE928 文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2023)08-0180-04作为时代发展的产物,大数据信息处理系统正处于方兴日盛的阶段。这个时代很多新技术的诞生,如“互联网+物联网”、智慧城市以及云计算,都离不开大数据的发展和应用。在众多新技术新事物的冲击下,人们的思想观念逐渐脱离传统。全球各领域对于大数据技术都给予了热切的关注,随着大数据时代的来临,新的机会和挑战不断涌现,这对于各个国家、地区都有着极大的诱惑。为了能够把握住机会,在大
3、数据时代的国际舞台上脱颖而出,很多国家都制定了相关政策来推动国内大数据领域的发展。美国在2012年3月开展了“大数据研究和发展计划”,着力发展在复杂数据中获取有效信息的技术。美国、德国、英国、芬兰和澳大利亚的研究人员在2012年4月共同举办了“世界大数据周”活动,倡议各国政府制定并施行有关大数据发展的政策和措施。日本在2012年7月出台了“新ICT战略研究计划”,其重点就在于“大数据应用”。基于大数据技术而发展信息管理系统,将大幅度提升数据的有效利用率,减少人力物力等资源的浪费,推动第三产业服务能力的不断提升,促进生产力的发展,帮助管理体系不断得到完善。发展大数据技术的信息管理系统的第一步,就
4、是要解决技术层面的问题。井控装备是利用相关设施和器材来防止井喷失控的安全保障设备。井控装备由防喷器、远程控制房、节流压井管汇、内防喷工具等组成。井控装备的管理工作一般由井控车间负责,其中,井控车间的一个重要职责是对井控装备定期检测合格,出具相应证明文件后才能投入油气井生产中去。面对庞大井控装备数量,目前井控车间的管理模式依然依靠人工模式,这不仅工作难度大,而且容易出现管理不到位造而成装备失效发生油气井井喷失控的严重恶劣影响。本文提出借助物联网技术为井控装备管理设计软件系统,采取有效的智能化管理。1系统功能设计由于井控装备状况信息对于各油田生产单位都处于保密,所以该系统只开放于各油田生产单位的内
5、部网,为保证数据安全,系统的设计使用Https协议,各访问终端包括接口服务传输数据均通过Https协议访问平台并通过TLS加密确保信息安全。1.1系统要求本系统针对设备管理的信息化需求设计开发,基础功能模块依照科学化、规范化、网络化等要求开发,并支持一定范围内的用户定制化功能的导入设计。通过对特种设备信息(基本档案、检验合格证、有效期等)、定位信息、用户信息等相关信息进行全面管理,进而保证企业对特种设备的各种管理制度真正落到实处,保证定时定点使用,按时按计划设备检验等安全生产要求,进而保证现场生产设备始终保持良好的工作状态和安全质量,简化管理部门的工作强度,确保相关通知信息高效传递,安全管理和
6、经济利益双赢。系统本身具备多层级权限管理模式及数据接口,通过对于特种设备的智慧监管信息化方案升级,可以规范设备定期性能检验维修业务流程,设备交付后监1802023年第8期西部探矿工程控管理业务流程,监管人员现场查验管理流程,结合定位系统实现产品交付后的跨区域及部门的信息共享及信息交割等问题。既可以保证检验作业的工作效率,也可以实现“合格证”电子化管理,弥补现场用户弄虚作假、虚报检验、杜撰合格证等管理中的“漏洞”,又可以及时通报设备监控信息到最终用户管理人员,分享设备维护的计划及节点信息,支持生产部门与设备管理部门之间的工作协调与协作。1.2软件技术架构为方便系统用户的访问操作,系统基于B/S(
7、即浏览器/服务器)设计,用户可以在终端使用浏览器访问并接入本系统,也可通过基于支持Android操作系统的手机App客户端软件连接本系统。使用B/S访问设计最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件,用户只需要通过连接网络(互联网或局域网)的PC就能使用,无客户端实现零维护。同时,系统具有较强的扩展性,用户只需确保能上油田生产单位的内部网络,再由系统管理员分配一个用户名和密码即可。1.3系统的功能架构通过系统的需求分析,井控设备智慧监管系统主要实现资产资产管理、设备维修、备件管理、维修保全、人员管理、状态监测、系统管理等核心功能模块,并为客户提供Web端应用界面,其功能结构图
8、如图1所示。图1井控设备智慧监管系统的功能架构图1.4井控装备综合管理系统的设计要求(1)提高“合格证”管理效率,降低管理成本;(2)设备“合格证”管理流程标准化、规范化;(3)系统定期提醒,多种通知手段,提升设备的“检验”有效性;(4)完善动态监管机制,增加井控装备的定位功能,实现预防性监管报警;(5)实现备件采购库存消耗联动,降低库存成本,降低过期备件风险。2系统各功能模块化设计该系统主要面向系统管理员与维修人员,在系统设计过程中,为了能够准确清晰地表达各个功能架构的逻辑关系,系统进行了从人员到设备的分层化模块设计,包含了井控装备管理的各个方面,实现了井控装备从入厂到报废出厂的全生命周期管
9、理。2.1人员管理模块设计人员管理模块主要针对参与设备监管工作的直接人员和间接人员的信息管理,基于该模块可以规范化参与后续参与工作的相关人员,并明确相关人员的权限及工作内容,具体设计模式如图2所示。2.2设备台账模块设计针对设备档案管理的信息化要求,实现全电子化、1812023年第8期西部探矿工程规范化保存设备静态属性信息,合理整合与配置资源。设备管理除沿用现有企业固定资产登记方案的编号规则外,引入“码号”管理等物联网模式,包括传统的条码、二维码等设备编号识别方案,便于后续场内检验、现场巡检、维修维护的快速设备识别与档案调用等,也可以为后续备品备件的出入库关联提供数据基础。设备台账的建立及维护
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