油田注汽锅炉运行报表管理系统设计及应用

郑金风，武 瑛，宿建春，王晓君，张 娜

（中国石油新疆油田分公司风城油田作业区，新疆 克拉玛依 834000）

0 前言

油田注汽锅炉是稠油开采的专用核心设备，注汽锅炉的安全高效正常运行关系到稠油的正常生产，因此锅炉的日常运行保养维护工作至关重要。锅炉运行记录是技术人员及现场操作员工进行锅炉日常运行保养维护工作的依据，但目前锅炉运行记录主要依靠现场操作人员抄写填报，工作量大，出错率高，翻阅查找不便，传统的设备管理模式越来越不能适应信息化油田建设和管理工作的需要，急需对锅炉运行报表进行数字化、系统化管理，提升锅炉设备管理水平。结合油田物联网发展现状和趋势，通过注汽锅炉运行报表管理实现锅炉运转数据自动生成数字化报表，将一线设备管理人员从每日手工填录工作中解放出来，提高基层上报锅炉运转报表的工作效率。

当前，油田注汽锅炉自动化管理日趋完善，利用锅炉自动化数据实现锅炉运转记录的数字化管理，最终建立一套集数据采集、上传、信息发布于一体的综合信息管理系统，完成油田注汽锅炉运转记录、保养记录等资料的数字化采集与应用，有效减少人工抄录与统计引起的错误，提高数据的准确性和工作效率，实现数据信息的共享和集成应用，改善和提升油田注汽锅炉设备管理水平。

1 系统功能研究

1.1 设计思路

1.1.1 研究目的及内容

通过建立一套报表算法，实现油田注汽锅炉运转、保养、维修记录等资料的系统化管理，有效减少人工录入与处理所造成的误差，将一线设备管理人员从每日手工填录工作中解放出来。

第一，建立锅炉运转报表生成新模式，简化数据报送流程。

第二，算法模型研究，实现数据自动运算统计。

第三，开发锅炉保养自动预警功能，辅助现场按期开展设备一保（保养）、二保工作。

1.1.2 业务流程

基层单位录入和修改锅炉的保养、修理、事故记录等数据，从自动化数据库中提取设备点检记录数据，存入设备运行数据库中。系统每天自动处理日运行数据、每月自动汇总生成月数据，用户通过查询功能查询相关数据及信息。

第一，数据录入模块的主要使用对象是班组资料录入人员，用来记录和处理锅炉的基础和运转数据，并负责数据的日常处理与汇总功能。

第二，信息查询模块的主要使用对象是管理层、决策层人员，用来查询系统处理并发布的数据信息，提供高效查询设备相关数据的渠道，为生产经营决策提供有力的数据支撑。

第三，数据统计模块的主要使用对象是生产管理技术人员和班组资料录入人员，用来统计设备运行、保养的数据量。

第四，系统管理模块的主要使用对象是系统管理人员，用来定义、维护系统用户、权限及日志等相关信息，保证系统安全、有效地运行。

作业区各基层单位班组采集日常数据并负责录入与上传系统，班组资料员负责数据审查与监督，工程管理部门经过审核及数据处理后生成各种报表。系统部署见图1。

图1 系统部署

1.2 研究内容

1.2.1 注汽锅炉运行数据接入

第一，自动化数据接入。在ORACLE 中编写算法，运用油区SCADA 系统远程终端采集的锅炉实时数据，自动计算和统计生成设备点检记录，规定每两个小时一条，一天12 条点检记录。

计算方式：每两个小时，判断时间内设备数据中，状态为1 的条数，条数乘以10 分钟就是最终这两个小时内设备运转时长。

第二，非自动化数据接入。对于不选择信号采集的设备，通过电子表导入的生成模式，少量人工维护就能实现设备点检记录生成。

1.2.2 设备运转时长统计

以已经得到的锅炉点检记录为基础，运用算法存储过程，运算生成锅炉运转报表。

数据统计功能满足用户统计数据的需求，通过过程自动统计相关数据，方便了用户对运转数据和一保、二保提示进行统计和分析，节省了时间，提高了用户的工作效率。

1.2.3 设备保养提示功能

通过系统额定运行参数与实际运行参数的对比分析，实现锅炉一保、二保的保养自动提示，并在此基础上建立了修理记录、事故记录数据查询等功能，为锅炉的预防性维修、及时保养提供了有力的数据支撑，从而有效降低设备故障率。

1.3 系统功能模型设计

系统功能架构包括：数据录入、信息查询、数据统计、系统管理四部分。功能涵盖四大模块23 个子功能模块，涵盖了注汽锅炉日常管理的主要业务，将锅炉履历薄、运转记录本、保养记录本的各项源点数据入库管理，并提供了丰富的查询应用功能，实现了锅炉各项数据的数字化管理，为数据的标准化入库管理提供了有力保障。系统功能架构见图2。

图2 系统功能架构示意

1.4 系统功能开发

1.4.1 数据录入功能

系统按照锅炉设备投用时的静态参数、投入使用后的运行参数、保养维护、修理数据、检测数据以及事故处理维修数据等生命周期建立了相关数据录入、导入、导出及维护程序。

数据录入关键功能节点包括：静态参数、保养记录、事故记录、修理记录等。

点检记录中，每隔2 小时从锅炉自动化数据库中提取数据，在备注中进行记录，自动化数据包括点炉、停炉、通信故障、设备故障的时间点等。

1.4.2 信息查询功能

信息查询功能可方便管理层、决策层高效查询相关数据，为深化应用设备运行、运转数据，为生产经营决策提供有力的数据支撑。基于这个目的，系统依据锅炉设备管理业务流程建成完整的数据查询系统，并提供了方便快捷的数据导出功能，供其他应用系统进行数据加载应用，解决了纸质资料保存与查询不便的问题，实现了信息的共享应用。

信息查询关键功能节点包括：锅炉设备静态参数查询、保养记录查询、事故记录查询、修理记录查询、日运转记录查询、月运转记录查询、一保提示、二保提示等。

锅炉一保、二保提示界面中，系统自动计算保养后累计运转时间和距离下次保养天数，结束了耗时耗力的人工计算方式，使数据信息更加准确，数据获取更加快捷。

1.4.3 数据统计功能

数据统计功能满足用户统计数据的需求，通过过程自动统计相关数据，方便了用户对运转数据和一保、二保提示进行统计和分析，节省了时间，提高了用户的工作效率。

数据统计关键功能节点包括：锅炉日运转统计，锅炉、泵一保提示统计，锅炉二保提示统计，锅炉时间段日运转统计。

1.4.4 系统管理功能

系统管理功能是本系统数据安全、运行稳定的一个重要保障，同时也是油田生产数据保密机制的要求。此系统针对不同用户的身份及所要使用的功能，严格定义不同级别的用户权限和功能权限，从而保证在数据录入和信息发布过程中有效保障数据的安全，同时也便于管理员管理普通用户。

系统管理关键功能节点包括：用户管理、用户组管理、权限管理、日志管理等。

2 应用效果

2.1 实现注汽锅炉日月报数据一体化应用

实现了注汽锅炉从点检记录自动提取自动化数据生成日运转数据、月度运转数据自动汇总，至生成的数据可以批量导入到ERP 系统的注汽锅炉运行管理一体化体系。源点数据入库，解决源数据重复交叉、数据录入重复不唯一、数据建设和管理重叠等问题，避免了人工计算错误，提高了数据的准确性，减轻了人工计算和重复录入的工作量。据统计，每月ERP 月报上报时间较使用前可缩减2～3 天，节省了工作时间，提高了工作效率。

2.2 自动生成设备保养计划，提高设备保养精准度

系统可自动生成设备保养计划，结束以往通过人工计算和查阅修理记录进行设备一保、二保的历史，设备管理精准得以提升。

2.3 为注汽锅炉相关纸质运转记录本停用创造了条件

在系统可方便查询注汽锅炉的静态参数、日月报数据、保养提示、修理记录等数据，并可根据需求将记录打印成册，从而为替代设备相关运转记录本奠定了基础，提高了工作效率，节约了成本。

3 结论

油田注汽锅炉运行报表管理系统是一套集数据采集、上传、信息发布于一体的综合信息管理系统，使锅炉运行、运转数据实现了信息化管理，为这些数据的深化应用提供了数据保障。油田注汽锅炉运转记录、保养记录等资料的数字化采集与应用，有效减少了人工抄录与统计引起的错误，提高了数据的准确性和工作效率，实现了数据信息的共享和集成应用，设备管理精准度得以提升，同时可为其他设备的运行管理提供参考。