站库管理信息化平台的开发与实现

侯新举 宋大钊

大庆油田有限责任公司第九采油厂

随着油田数字化、信息化建设的扩大，要保证站库系统完整、高效、平稳运行，急需一种新的资料报表管理模式来解决原始纸质资料报表录取数据量有限、不易变动、易出错、难汇总、难查找、分析不全面、成本高、管理决策困难等问题。

结合实际工作需要，研发了站库管理信息化平台。利用此平台实现了联合站、转油放水站、转油站、中间加热站、水质站、注水站内各系统的报表、记录内容的信息化管理，站库报表免打印、办公无纸化，满足了多信息系统数据的共享与交换，提高了站库系统的管理效率。

1 设计思路

站库报表信息内容通过定时巡检从各系统现场采集获得。一般是每2 h到现场记录一次数值，然后填写到纸质报表上，每天早上8时进行交接班。为了方便信息录取和有效监督，设计了基于非接触RFID的巡检管理系统。

站库管理信息化平台（单机版）由数据库、巡检信息管理、报表管理等模块构成。采用Visual Basic语言开发，数据库采用Access，报表格式采用Excel。单机版软件可以脱离网络环境独立运行，对于没有局域网或经常断网的站库尤为重要。

站库管理信息化平台（网络版）采用B/S架构，由服务器、数据库、报表管理、用户管理等模块组成。采用JAVA语言开发，数据库采用Oracle，报表格式采用Excel。

为实现单机版与网路版数据同步和共享，专门开发了数据上传客户端软件。对于现有自动化监控电脑的数据共享，设计了数据获取客户端软件。

对于没有局域网的站库和干线炉，设计了无线数据传输仪，通过移动网把数据上传到服务器。岗位电脑同时配备数传仪作为备用通道。

多数站库局域网只联到队部，岗位电脑处于单机运行，为节省投资采用无线网桥实现岗位到队部的无线联网[1]。

站库管理信息化平台总体架构如图1所示。

图1 平台总体架构Fig.1 Overall framework of the platform

2 关键技术

（1）防爆巡检录入仪。防爆巡检录入仪采用非接触RFID信息识别技术，解决了巡检数据录入和监督管理问题。

（2）报表自定义模式。站库报表种类繁多，平台统一采用Excel报表格式，用户可以根据需要灵活定义自己的报表。

（3）多种数据同步方式。平台采用局域网、无线网桥、无线数传仪实现不同站库岗位的数据连接，确保数据上传的及时准确。

3 实现

3.1 硬件系统

硬件系统组成如图2所示。

巡检仪由CPU、存储芯片、RFID读卡器、屏幕、键盘、通信接口和供电系统等组成。身份识别卡用于识别巡检人员的身份，人手一卡，在巡检前扫卡登陆。地址卡安装在巡检需要到达的设备或位置上。巡检人员到达巡检点扫描地址卡，巡检仪提示用户输入该巡检点需要录取的参数信息，巡检人员用键盘输入现场一次表读数值按“OK”确认，巡检仪同时会记录数据录入及录入时间。1个地址卡可以输入20条参数信息。巡检完成后，使用数据线连接巡检仪到岗位电脑，通过站库管理信息化平台单机版软件下载巡检数据生成报表。

图2 硬件系统组成Fig.2 Hardware system composition

3.2 单机版软件

单机版软件主要由报表管理、巡检信息管理模块组成。报表显示用OWC11控件实现。主界面[2-3]如图3所示。

内外航道采用多波束扫海测量5m间隔水深抽稀数据，数据量庞大，计算范围广，方格网法具有计算效率高的特点，是茂名港航道土方量计算的最优算法

图3 主界面Fig.3 Main interface

（1）报表管理模块[4]。用于完成报表添加、删除、显示、切换、编辑修改、数据提交、日期切换等功能。1个报表模板至少包括3个表格，它们是主表格、控制表格、导出表格。主表格是呈现给用户的显示内容，控制表格是数据库参数与表格的映射关系，导出表格是用于输出保存或打印的内容。

（2）巡检信息管理模块[5]。用于完成巡检仪巡检内容的管理、巡检信息的下载与删除等，包括身份识别卡的设置与删除、巡检点地址卡信息的设置与修改等。

3.3 网络版软件

网络版软件主要由报表管理模块[6-7]、用户管理模块[8]组成。

（1）图4为网络版软件报表显示主界面。采用两级导航，水平导航菜单用于选择单位，同时根据登录用户角色不同只显示与之有关的内容，普通用户只能查看，管理用户可以修改；左侧导航用于选择报表。

图4 网络版软件报表显示主界面Fig.4 Main interface of report form in online-edition software

（2）用户管理模块（图5）包含：①组织机构表，用于存储全厂大队、小队的组织机构信息；②岗位表，用于存储全厂岗位信息；③用户表，用于存储全厂所有用户登陆授权信息，如每个用户的用户名、密码等；④角色表，用于存储用户在各个系统的角色信息，通过角色配置控制用户使用功能的权限；⑤报表列表，用于存储报表名称及属性。

图5 后台管理界面Fig.5 Interface of back-stage management

3.4 数据上传客户端[9]

客户端软件实时保持单机版数据库与网络版数据库的同步，即把单机版数据上传到网络服务器，同时把本地报表需要链接到其他岗位或站库的数据下载到本地。

3.5 无线数据传输仪

无线数据传输仪（图6）由CPU、SIM卡、GPRS数传模块、电源灯组成。采用中国移动专用APN，充分考虑了企业对网络安全的特殊要求，采用了多种安全措施[10]，主要包括：①申请专用APN，普通用户不能进入该APN，用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN，限制使用其他APN；②通过无线模块接入运营商GPRS网络，模块之间采用私有IP地址进行点对点连接；③移动终端之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能泄漏；④服务器与数传仪之间用RS232连接，保证了局域网与外部的隔离。

另外，数传仪只是作为备用通道，只有作为断网时的备份不会给企业信息安全带来任何风险。

图6 无线数据传输仪Fig.6 Transfer instrument of wireless data

3.6 无线联网

通过无线网桥实现岗位到队部或有局域网位置的联网。对于3 km以内用平板天线无线网桥，超过3 km用抛物面天线无线网桥，距离较远一般架设在通信铁塔上。

4 实现结果

站库管理信息化平台目前已经在采油九厂6个作业区27座联合站、转油放水站、中转站、水质站、注水站及8个干线炉上推广使用。

4.1 依托站库管理信息平台,促进管理提质升级

有效规范、监督员工操作。平台规定了录入时限，超时禁止录入，同时依托防爆巡检录入系统详细记录有关数据录入的人员、时间等参数，促进员工按时巡检、按时录入数据，防止编数造假。平台设定了合理工况，超出数据范围自动提醒，能够帮助员工及时发现并排除安全隐患，保障站库系统安全、平稳运行。平台依据计量仪表、容器设备的检定、保养周期实现自动提示功能，保证规范运行，保障仪表、设备按期检定、保养。平台通过链接到厂网上员工培训系统，实现了电子化培训，有效促进了员工增强安全意识、提升业务素质，收到了良好的管理效益。

4.2 依托站库管理信息平台，促进管理提效降耗

通过信息化运行，建立直读数据与衍生数据间的引用、调用关系，根据生产需求实现自定义报表自动生成，例如产量报表、联合站月度指标汇总表等。通过无线网络设备，完成站内岗位与局域网的链接，不需要电话报量即可完成信息传递，实现了平台数据资源全厂共享。联合站资料员从4名减至2名。联合站单站日均节约报表33张，年节省12 045张。通过中控室将数据自动传输到指定位置并形成报表，保证了资料录取的及时率和准确率。岗位员工平均单岗巡检、资料录入上报时间全天可节省2 h，全厂站库系统减少用工13.5人，年节省人工开支108万元。实现了报表免打印、办公无纸化，降低了资源消耗，平均单站年节省办公费2.76万元。目前全厂27座站年节省资料费用74.52万元，年综合效益达182.52万元；共投入175万元，平均单站投入仅6.48万元，资金回收期为0.96年；5年节省报表费用累计372万元，节省人工开支540万元，收到了良好的经济效益。

4.3 依托站库管理信息平台，推进管理信息化先行

该平台充分利用已建仪器、仪表及自动化系统满足油田信息化需求，大幅减少信息化建设更新改造工作量，降低投资。探索出推进油田现场管理提档升级的新途径，通过对平台的进一步研发和技术攻关，实现与A5等相关数据库的同步、简洁、准确、无缝对接，大大减轻数据库给基层管理带来的工作量，是数据库良好的数据源；为数据库提供良好的技术支撑和管理支撑，实现各级管理人员、岗位员工完成自定义报表工作；建立一套完善有效的监督管理机制和环环相扣的审核把关制，实现严细管理、科学考核，促进地面站库管理运行优质高效，达到制度表单化、表单信息化的目的。

5 结束语

通过该平台，保证了巡检工作中采集数据的准确与完整性，实现了巡检记录的无纸化、自动化，解决了对巡检人员的管理监督的难题，可以有效降低人为因素带来的不检、漏检和错检等问题。实现了网络化管理，把现场数据上传到服务器，对数据有积累分析的作用，实现巡检工作电子化、信息化、智能化，从而最大程度提高工作效率，保证了设备的低故障率安全运行，提高了设备运行寿命。与现有信息系统无缝对接，解决了基础信息数字化投入高的难题，具有较好的推广应用前景。