油气生产物联网运维管理系统研发与应用

韩光 蒋敏 赵春雪 韩梦蝶 宁晓丽

[摘    要] 随着油气生产物联网系统建设力度不断加大，仪表设备显著增多，任何物联网设备出现故障都会将会造成生产损失，为保障整个油氣生产物联网系统正常运转，满足油田生产需求，研发运维管理系统，逐步将油气生产物联网运维工作转化为系统管理，进而提高运维效率，缩短故障响应时间。

[关键词] 油气生产物联网;运维管理;运维效率

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

[中图分类号] TP315    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2019）23- 0069- 03

1      设计思想

系统采用面向对象设计思想，灵活运用面向对象的抽象、封装、多态、继承等特点建立业务模型、业务规则模型、业务参与者模型、业务流程模型，并严格按照六大设计原则（单一职责原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、迪米特法则、开闭原则），实现高内聚，低耦合，并且提高系统的灵活性、扩展性。

系统采用敏捷开发模式进行开发。以用户的需求进化为核心，采用迭代、循序渐进的方法进行软件开发，在敏捷开发中，软件项目在构建初期被切分成多个子项目，各个子项目的成果都经过测试，具备可视、可集成和可运行使用的特征。换言之，就是把一个大项目分为多个相互联系，但也可独立运行的小项目，并分别完成，在此过程中软件一直处于可使用状态。

2      业务需求

2.1   开发数据质量监控分析功能，保证数据的可靠性

系统根据预设的逻辑异常校验算法，筛选监控平台中异常的点位信息，将异常点位数据延伸到设备故障类别，自动生成故障清单。

2.2   设计满足各油气生产单位物联网运维管理规定的标准化流程、规范常用表单、制定考核算法

根据目前的运维管理现状，形成清晰的作业流程标准，通过流程化的派工，处置，验证，考核，来规范管理运维新流程

2.3   开发数据考核监控功能，为物联网系统管理和使用提供技术支撑

通过数据全准率、上线率、故障处置及时率等量化的考核标准，分析运维效果，评价运维队伍，最终实现物联网的高效管理。

3      系统总体设计

3.1   功能框架设计

系统设计包括PC端和APP端。PC端包括4个功能模块，17个子模块，如图1所示;APP端包括4个功能模块和12个子模块，如图2所示。

（1）设备管理：实现对井站仪表设备的实时状态进行监控以及设备台账信息管理。

（2）数据分析：实现实时点位基本信息的管理、校验逻辑参数的设置以及自动生成故障清单功能。

（3）运维管理：实现了故障处理的流程（派工、处置、验证）、维修记录、运维考核以及故障的统计查询。

（4）考核监管：实现了物联网考核指标的统计、展示运维队伍的评价考核、物联网工作的流程审批以及重要工作的督办功能。

3.2技术架构设计

系统采用微服务和容器化等云技术进行架构，按照业务对服务进行分类，子服务基于Spring Boot进行构建。充分保障设计的延展性和部署的简易性。技术架构如图3所示。

3.3   系统流程架构

系统通过对从生产现场采集的设备实时数据进行分析，定期进行自检生成故障诊断清单，平台完成对故障清单的派工、处置、验证，评价，通过量化的各类指标计算完成考核，如图4所示。

3.4   系统部署设计

整个系统架构按照用户通过IE或者移动终端浏览器访问进行访问的模式进行构建。采用Nginx/Tomcat模式构建Web集群服务器，调度策略采用百分比的方式配置Web应用的权重。通过集群方式可有效地增加吞吐量，提高数据处理能力，同时又可以避免单点故障。

3.5   接口设计

（1）A2数据接口通过DBLINK的方式进行读取，见图5。

（2）A11数据接口获取。系统通过A11物联网系统提供的WebService接口进行调用获取实时数据，见图6。

（3）采集软件通过OPC协议从组态软件获取实时数据，见图7。

4      结    语

油气生产物联网运维管理系统将油田现场运维的分散管理模式进行统一规划，及时发现和处理隐患，降低故障持续时间，保障油气生产物联网系统安全平稳运行。以科技手段来发现问题、解决问题、监督考核，实现物联网运维的规范化和标准化，全面提升运维管理水平。