基于MES系统的海上平台机械发电机的管理方法探究

姚新

北海近海能源有限公司 广东 湛江 524057

随着近年来能源紧张局势的不断扩大，能源危机已经成为新时期全球需解决的问题。我国海洋资源极其丰富，具有大量开发利用空间。海上平台是人类进行海上作业的重要平台，主要用于为海上资源采集、施工、观测等活动提供生产和生活物资，直接决定海上资源开发成本与开发效率。目前我国海上平台的发电主要形式依旧为机械发电，科学管理海上平台机械发电机对提高发电资源利用效率，保证海上平台供电稳定、延长发电机使用寿命有着关键作用。MES系统作为制造执行管理系统，具有强大的管理功能，广泛应用于各行业的生产管理领域，将MES系统应用到海上平台机械发电机管理工作中，能有效提高对发电机设备的管理效率。

1 系统整体架构

本文研究的MES 系统包含有数据层、平台层以及展示层三层架构，具体架构功能如图1所示。其中数据层主要利用借助PHD数据路软件进行数据的采集管理以及加工，数据接口方式为webservices接口，用于搜集MES 系统在运行中所需的发动机设备数据，并对数据进行高效统筹管理[1]。平台层是MES 系统中各类应用模块实现交互与应用的信息依旧，主要由数据存储、访问、日志、系统综合管理以及信息展示等部分组成，不仅能实现对发动机运行中产生的基础信息的管理，还能为MES 系统的应用提供高质量的操作与展示页面；最后搭建的信息展示平台主要根据系统应用功能的需要为发动机管理提供信息查询、资料录入整理、数据存储、数据展示等服务。

图1 系统中整体架构

2 MES 系统服务器

本文研究的MES 系统服务器的部署方式为虚拟化部署，根据DCS 分布情况对服务器进行集中部署，采用的部署服务器为PHD Buffer 实时数据服务器。利用在防火墙中布置交换机的方式与汇聚交换机进行联系与互动，利用汇聚交换机实现各个MES 系统服务器包括PHD主服务器、报表、数据、应用以及Web服务器进行连接[2]。处在办公网络中的用户利用自己的客户端电脑进行系统访问，在访问过程中同样会经过网闸、防火墙等位置的核心交换机中。MES 系统服务器的具体结构如图2所示：

图2 MES 系统服务器的具体结构

图3 系统操作人员信息管理

3 基于MES 系统的海上平台机械发电机的管理模块分析

3.1 系统操作人员信息管理

系统操作人员信息管理模块中包含对操作人员姓名、使用账号、初始密码、操作权限等方面的管理，根据系统具体业务开展和功能管理需要详细制定系统进入、系统操作、数据查看等权限。相关人员只有经过授权后才能继续进行访问，并且结合系统管理工作开展需要，还能进行访问权限组合，对机械发动机的名称和人员进行定义，进一步保证系统访问的安全性。

3.2 设备管理模块

设备基本信息管理主要围绕发动机建立维修、保养、使用等相关信息档案，系统根据设备档案进行分析并定期进行设备维修保养提醒以及设备数据库建立[3]。本文研究的设备基本信息管理模块包含有设备基本信息、运行状态、设备备用备件三大类，其中设备运行状态需要严格按照SOP 表格进行记录，具体管理内容如表1所示，具体功能实现策略如图4所示：

表1 设备管理模块内容

图4 设备管理功能实现

图5 中控监控曲线

3.3 发电机缺陷管理

发电机缺陷管理主要分为缺陷记录查询、缺陷单创建、缺陷处理、缺陷验收以及缺陷处理五部分。其中缺陷记录查询能在MES系统中通过关键词信息的输入进行缺陷条件的筛选，并按照需要下载机械发动机具体的缺陷记录，加深对发动机缺陷的了解，为相关工作人员制定决策提供依据；缺陷单的创建主要是根据发动机缺陷问题填写相关信息包括发动机缺陷描述、机组编号、发动机所述专业、检修人员和检修班组等[4]；缺陷处理是指当检修工作人员接收到检修任务指令后，登入至MES系统中并在故障数据报表中进行故障类型、代码等相关信息的等级，对其进行维修后根据维修结果确定状态登记内容，包括已完成、未完成、持续解决中等；缺陷验收管理是指当MES系统发送设备维修完成指令后，按照缺陷维修验收标准对维修结果进行验收并在系统中进行登记；缺陷的取消是指如果发现工作人员在操作中出现误报等问题，在系统中申请缺陷取消，提高系统管理效率。

3.4 操作流程管理模块

操作流程管理模块包含新建流程功能、传送流程功能、当班负责人审核功能、组长审核功能。新建流程功能通过在管理系统中选择新建，进行相关信息的填写，创建新的流程，同时也可以利用系统提供的标准流程模板，实现与发动机管理相关信息的录入；操作流程传送是指根据填写的数据内容进行工作流程的发送，并且通知工作人员进行流程审核与批准，按照操作选择、任务流程、查看分配任务等流程演及工作流程审批。当班负责人审核功则需要从MES系统中进入流程代办界面，在界面中进行流程的审核，完成审核后传输至下一个工作任务中，直到所有检测当班负责人员完成检测。组长审核功能则是在完成所有传送流程后对待办事项的审核结果进行再次确认，确认无误后作出相关指令并结束流程。

3.5 发动机燃料管理模块

发动机所需燃料管理模块包含燃料的入库、领用、使用状态跟踪、剩余燃料管理、生产批次和质量汇报等流程[5]。利用用户端进行数据的上传，及时记录燃料的称量结果，并按照要求对称量结果进行编号，用于对燃料使用情况的持续跟踪。在现场造作中，对剩余材料进行登记，根据燃料使用情况，在发动机工作完成后，将对燃料的消耗情况记录至生产执行结果中，并将相关批次与用量等相关信息进行反馈。

4 基于MES 系统的海上平台机械发电机的管理方法应用效果

某地区的海上石油平台机械发电主要利用燃油机械发电方式，总共有四台3300kw的发电机，由于对发电机管理不当，导致海上平台出现大面积停电，为海上石油平台工作的开展带来一系列影响[6]。因此该地区石油管理局针对海上平台发电机管理上线了安全信息管理平台MES系统，自上线后，海上平台机械发电机组故障率明显下降，发电机故障得到有效控制，现场工作人员的工作流程得到简化。此外还搜集了大量现场工作人员的生产管理数据，为管理层用户查看和管理相关数据提供有效平台。

引入MES系统的海上平台电力系统某日在海上平台作业期间再次停电，利用MES系统设备管理发现停电期间2号发电机和3号发电机处在运行中状态，并且为在线并列状态，通过设备运行状态预测发现发电机组可能出现井下电潜泵损坏等现象，利用MES系统移动端调出中控系统数据如图6所示：

将MES系统监控数据与缺陷检修机组观察结果进行综合发现断电前发动机各个设备运行情况如表2所示：

表2 MES系统监控结果分析

技术人员根据以上结果分析发电机跳机产生的原因为3号发电机出现供油不足导致发电符合转移至2号发电机组，增加了2号发电机组的发电负荷[7]。利用MES系统调出发电机速度传感器、机械调速器、直流电阻值等相关数据，了解到3号发电机跳机的原因是速度控制器以及机械调速器出现运行异常，机组缺陷处理人员制作的新的调速器电缆插头，将其安装在3号发电机中，并在后续几天利用MES系统对设备进行持续监测，发现3号发电机在空载和带载状态下都能有效运行，发电机组恢复稳定。

5 结束语

海上平台发电机的管理对海上生活与作业起着关键作用，加强对海上平台机械发电机管理能进一步提高海上作业的质量与效率，MES系统由于其管理功能的全面性在各个行业中得到广泛应用。将MES系统应用于海上平台发电机的管理工作中，能有效实现发电机工作现场数据的共享、简化报表和流程提交审核环节、统筹发电机组各个设备管理流程，以此提高决策的安全性与科学性，为发动机管理、检修、运维等工作提供有效的工作开展和管理平台，为保障海上平台供电稳定性提供有效手段。