基于Android平台的掌上油田运行维护系统的设计与实现

刘浩

摘 要：油田自动化数据采集系统，可以实现油井产油量、开采设备的自动化监测。自动化数据采集系统有任何故障或不稳定都会影响油田的产量，严重的会导致安全生产事故。为了确保自动化数据采集设备的稳定运行，解决在日常巡检过程中的困难，本文决定开发一套基于Android平台的掌上油田运行维护系统，在野外工作的巡检人员可以通过手机登录油田运行系统，从而为油田运行维护工作提供了新的思路，并且提高了工作效率。

关键词：设备运行维护系统；Android系统；设备巡检；故障处理

中图分类号： TP311.52；TN929.53 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）10-185-2

1 概述

作者就职于一家石油开采单位，主要工作任务就是负责油田生产自动化数据采集系统的运行维护，包括传感器、PLC、无线基站传输系统，数控中心数据库上位机等故障处理及日常维护业务。作者负责的内蒙古地区二连油田林4断块开采区共有油井72口，每个油井都安装了自动化数据采集系统，可以实现油井产油量、开采设备的自动化监测。自动化数据采集系统有任何故障或不稳定都会影响油田的产量，严重的会导致安全生产事故。为了确保自动化数据采集设备的稳定运行，作者每天都要奔波各个采油井之间，检查油井的自动化数据采集设备的运转情况，并处理发现的设备故障。通过在油田这些年来的工作，发现了以下几点不足：

1.1 沟通不畅

在巡检的过程中发现设备故障后，需要向维修人员或厂家报告以便更换配件，但是在野外的情况下只能通过电话的方式报告，经常因为描述不清或对故障的判读不清，从而导致故障处理人员在处理故障过程中拿错配件，故障不能及时处理，浪费了宝贵的时间。

1.2 记录巡检数据手段落后

按照油田的设备巡检制度要求，每次巡检结束后需要记录相关数据，而油田的设备众多，需要巡检一个设备后记录一个设备的数据。这就需要在野外巡检时携带大量的巡检记录表，并在巡检结束后对巡检记录表进行整理并留档。原始的巡检数据记录手段与现代化的油田开采设备极不相符。

1.3 资料查询困难

油田使用的自动化数据采集系统的设备种类很多，并且经过五年多的运转，设备的损坏更新很多，即使同一种设备也可能有多种型号。在野外巡检时，有时会遇到某种不熟悉的设备发生故障时，由于现场没有相关的技术文档，就需要通过电话求助相关的技术人员，延缓了故障的判断时间。

1.4 查找维修人员困难

当在巡检中发现故障后，需要及时联系维修人员或厂家，而自动化数据采集系统的设备种类众多，具体到某个设备后，又分为在生产厂家质保期内，则通过厂家进行维修；如果出了质保期，则联系签约的第三方维保公司进行维修。因此确定故障后，需要到办公室或给值班人员打电话查看此设备的维保状态，进而获得维修人员的联系方式。

为了解决在日常巡检过程中的困难，本文决定开发一套基于Android平台的掌上油田运行维护系统，在野外工作的巡检人员可以通过手机登录油田运行系统，从而为油田运行维护工作提供了新的思路，并且提高了工作效率。

在企业运行维护管理发展的早期，主要依靠人的力量，技术人员的责任心和技术水平决定着运行维护的水平，所有的运行维护工作都是由人来完成，当人出现问题后，就会影响企业的设备运行维护。为了降低人对运行维护的影响，企业制定了运行维护制度，再配以运行维护方法，运行维护人员的流动不会影响企业的整体运行维护水平。在这一阶段侧重于对单个设备的管理，并且重点是底层的网络设备，当设备出现问题或即将出现问题时，就需要技术人员来解决，故障处理的效率体现了技术人员的水平。

2 基于Android平台的掌上油田运行维护系统开发

“二战”结束后，信息技术得到了高速的发展，随着业务系统的规模越来越大，功能也越来越复杂，用到的设备也越来越多，单点运行维护管理系统已不能满足企业的需求。运行维护系统的研究重点开始从单点管理向综合管理转变，目的是对系统中所有的设备进行统一管理，降低运行成本，提高突发事件的处理能力。在运行维护综合管理阶段就要求企业综合考虑运行维护的质量和运行维护投入之间的平衡关系，把优质的资源投入到最有价值的业务运行维护保障中。

本文的主要工作就是为油井的自动化数据采集系统的设备运行维护设计开发一套基于Android平台的掌上油田运行维护系统，目的是辅助运行维护人员在野外组织开展运行维护工作，提高工作效率。本文的工作主要分为以下几个部分：

①对油井自动化设备的运行维护工作进行调研，了解相关运行维护工作的业务流程，明确了系统的需求。

②研究学习移动通信的相关开发知识以及Android操作系统的相关知识，并确定了系统开发的语言、开发工具和采用的架构等。

③根据需求分析，对系统的功能进行了划分，设计各个功能模块的处理流程和数据流程，并设计数据库表。

④在系统设计的基础上，对系统进行了编码实现，并编写了测试用例，对各个功能模块进行了测试。

通过对系统的前期调研，基于Android平台的掌上油田运行维护系统主要应具有以下功能：

①报修信息的及时和准确，当巡检人员发现问题后，进行拍照再加上描述信息，发送给相关的维修人员或厂家；

②信息实时获得，在野外工作时，可以通过手机随时查看相关设备最新的技术资料；

③巡检完成一个设备，通过手机就填写上传一个设备的巡检报告，提高工作效率；

④技术交流；采用论坛的方式，与厂家的技术人员进行交流，提高自身的技术水平。

为了实现以上工作，本系统开发了两种客户端，一是手机等移动设备客户端，方便运行维护人员在野外登录系统；一种是Web客户端，主要是对系统中的数据进行管理。手机等移动设备客户端主要功能是方便运行维护人员在野外作业时，可以通过手机等设备登录系统，查看和上传相关数据。由于手机的处理能力有限，并且不方便操作，所以本文又開发了一个Web客户端用于系统中数据的管理。

Web客户端应该具有以下功能：

①对设备维修人员和厂家的信息进行维护，运行维护人员可以通过手机查找设备的运行维护人员联系方式；

②录入运行维护设备的技术资料，当有需要时，运行维护人员可以通过手机登录系统进行查看；

③整理运行维护人员通过手机上传的运行维护记录单；

④统计分析系统中的运行维护记录单、维修信息等数据，为领导决策提供数据支持。

3 取得的主要成果

3.1 减轻了巡检任务工作量

巡检人员通过手机就可以记录巡检情况，并把巡检记录直接保存到后台，避免了每次外出巡检时携带大量的纸质巡检记录表。

3.2 提高了信息化水平

掌上油田运行维护系统上线后，巡检记录、设备记录、故障记录等信息都通过电子化的手段进行保存，不但方便信息的查询也节省了办公费用。

3.3 提高了故障的处理效率

巡检人员可以通过手机把故障的照片和描述直接发给维保技术人员，避免了打电话描述不清造成处理的延误，并且可以通过手机查看技术文档，辅助判断设备故障。

3.4 提高了巡检人员的技术水平

巡检人员可以通过手机技术论坛随时交流技术方面的问题，并且可以随时查看技术文档。巡检人员技术水平的提高是油田安全生产的保障。

4 结语

本系统已经完成了开发和测试，目前正处于试运行阶段，掌上油田运行维护系统运行良好，达到了预期目的。但是此系统还有很大的提升空间，可以进一步在以下方面做出改进：

4.1 增加智能巡检功能

目前，掌上油田运行维护系统只是通过手机采集数据和查看资料，而手机其他優势都没有涉及，比如增加GPS和GIS功能，手机可以引导巡检人员到达指定地点巡检，并记录巡检路线监督巡检人员。

4.2 数据利用率比较低

随着系统的运行，系统中会产生大量的数据，而这些数据的价值不仅仅是自身体现的表面价值，可以通过数据挖掘发现其潜在价值，比如通过对故障记录的分析，可以向巡检人员提示易发生故障的风险点等。

4.3 与维保公司加强联系

目前，只有在设备发生故障时，巡检人员才与维保公司进行联系，而油田的维保服务基本上都是一年一招标，维保公司变动比较频繁，维保公司的技术人员对设备的应用环境不太熟悉，造成故障处理不顺畅。因此未来掌上油田运行维护系统需要把维保人员也加入进来。

参 考 文 献

[1]郭昊辰.基于Android平台的掌上运维系统的设计与实现[D].北京邮电大学，2013.

[2]李琦.基于Android的济宁移动公司掌上运维系统的设计与实现[D].山东大学，2014.