0引言

油田基層管理區(qū)地理位置分散,生產信息化運維工作涉及范圍廣、內容多且復雜。同時,運維人員配備相對不足,事務性工作較多,工作負擔較重,一定程度上制約了基層信息化運維工作提速、提效和提質的步伐。

1存在問題及設計思路

1.1 存在的問題

油田基層運維工作是確保油田生產信息化系統穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié),當前油田基層運維工作存在人員力量薄弱、業(yè)務聯動難度大、運維流程監(jiān)管難以及信息量大易疏漏等問題。存在問題總結如下:

1)人員力量較為薄弱:油田基層運維人員從事信息化工作的員工少,同時還要兼職其他工作,無法支撐后續(xù)信息化提升、運維等工作,甚至可能影響到生產運行的平穩(wěn)有序。

2)業(yè)務聯動難度大:運維人員日常工作需與生產指揮中心、注采管控、機關單位等多崗位工作聯動,同時業(yè)務分析需要多系統數據聯動,缺乏工作協同、數據共享機制。

3)運維流程監(jiān)管難: 日常運維業(yè)務流程靠人發(fā)現問題,追蹤問題,耗時長,無法形成日常工作統計,同時缺乏督導及評價技術手段。

4)信息量大易疏漏:日常運維過程中,在多崗位業(yè)務協同時依賴大量工作群,信息接收容易遺漏,缺乏智能提醒手段。

1.2 設計思路

如圖1所示,該工作臺設計主要包括三層:1)物聯網感知層,通過自動感知實現油田生產信息化設備感知及物聯網絡鏈路自動感知監(jiān)測;2)監(jiān)測與診斷層,通過自動預警報警實現油田儀器儀表及物聯網設備鏈路報警診斷;3)分析與處置層,融合多個油田系統及數據實現多人在線溝通及任務進度實時跟蹤。

通過自動感知、自動預警、多業(yè)務協同分析及綜合評價方法等技術和理念,創(chuàng)新打造了基層生產信息化運維崗位“一張清”工作臺。該工作臺將油田基層運維人員從煩瑣的工作中解放出來,實現了從傳統人工統計、多崗位溝通、人工跟蹤的“人找事”模式向 自動感知生成、自動推送提醒、自動跟蹤、便攜操作的智能“事找人”模式的轉變。

2研究成果及創(chuàng)新點

2.1 主要研究成果

2.1.1物聯網自動感知技術

針對油田基層運維工作中頻繁涉及的油水井場儀器儀表、數采傳輸網絡、視頻監(jiān)控、應用服務器等設備,利用自動感知技術^[1]和臺賬自動生成技術,實現了四類臺賬十余張報表自動生成,同時實現了網絡拓撲關系的自動生成。目前拓撲發(fā)現方法主要有3種:基于路由表的方法、基于地址解析協議^[2](Address Resolution Protocol,ARP)的方法和基于網關控制報 文協議^[3](Internet Control Messages Protocol,ICMP)的方法。此外,建立了對儀器儀表、網絡設備、視頻設備、油井控制柜等資產臺賬動態(tài)管理模式,設備信息動態(tài)更新,大幅減少了人工資料維護工作,臺賬齊全率大幅提升。

傳統UPS運維依靠定期現場巡護、定期維保,運行狀態(tài)、健康狀況如不能實時反饋,難以保障應急場景下的供電要求。通過研究Modbus協議^[4]直采、串口服務器直采、X90模塊采集、SNMP^[5]卡采集、RS—232轉RS—485^[6]轉串口采集等5種UPS感知監(jiān)控方案,實現了UPS關鍵核心參數的實時監(jiān)測,并制定了配套診斷模型,降低了運維工作量,提升了UPS應急供電可靠性。

針對長停井和注水井等現場無線儀表的安裝情 況、設備運行情況、數據回傳情況,通過資產自動轉儲、蜂窩數據自動同步、關鍵指標監(jiān)控等手段實現了油水井、站庫、閥組無線儀表實時監(jiān)測和異常診斷。

2.1.2自動預警模型

總結各類信息化設備運行規(guī)律和油田基層運維人員經驗,固化異常設備診斷模型,建立60項自動預警模型(表1),按異常類別、監(jiān)控對象兩種模式展示自動推送設備異常信息,縮短異常設備發(fā)現時間。

推送設備異常的同時,集成多維數據進行設備異常的初步分析,初步判斷設備異常原因,為運維人員進行故障分析與排查提供便利,減輕運維人員排查工作量,提升處置效率。

2.1.3系統集成與業(yè)務協同

基層運維工作涉及多個崗位、多套業(yè)務系統,溝 通、協調、資料查閱、異常分析等工作占用大量時間。 以基層運維工作為核心,從數據和應用兩個層面打通多系統壁壘。為數據共享、業(yè)務協同提供了全面高效支撐。

通過集成油田多個工作臺等,提供快速發(fā)起工單、任務單功能,更好地提升運維任務的協同效率,形成了多崗位任務單協同機制,實現了短信、語音電話自動提醒,工作臺中實現多人在線溝通、討論和反饋。

基于集成的任務單和運維工單數據,建立運維督導機制;基于基層問題解決模塊,打通基層管理區(qū)難題上報采油廠的通道。同時總結運維過程中處置、溝通的方法,固化形成運維案例,形成運維經驗傳承。

2.1.4運維評價管理方法

全面涵蓋生產信息化的運行全過程,從自控設備運行質量、自控資產全準率、油井遠程管控質量、工單運行質量等角度深入評價其水平,采取了一系列措施來掌握整體運行現狀,并助力運維能力的提升。

通過油水井實時數據全面質量“體檢”,及時發(fā)現數據運行過程中存在的各類問題,指導運維工作由應急處理向專題性、及時性的轉變,指導信息化運維提升方向,形成整體綜合評價管控機制。完成功圖、溫度、壓力、套壓、電參、電量、流量、閥組共八類14項業(yè)務指標數據可用性規(guī)則模型。

2.1.5“一張清”運維工作臺

圍繞支持日常運維工作和實現信息的高效共享,采用了多源數據集成、業(yè)務綜合展示的方式,將異常監(jiān)控、運維任務、運維工單、運維質量、政策落實、通知公告、基層問題和典型案例等八個模塊整合到一個統一的“一張清”運維工作臺上,如圖2所示。將八個模塊分運維任務、運維質量、運維信息共享等三部分進行展示。

運維任務:強化運維任務的協同效率,形成了多崗位任務單協同機制,實現了短信、語音電話提醒,工作臺中實現在線溝通、討論和反饋。

運維質量:及時發(fā)現薄弱環(huán)節(jié),對各管理區(qū)運維質量進行評價。自控設備、網絡設備、視頻設備、UPS、服務器等評價設備運行狀態(tài)。自控設備運行質量、遠程監(jiān)控質量、資產全準率、工單運行評價運維工作質量。

運維信息共享:實現了與公司信息化工作平臺的打通,政策落實、通知公告、基層問題解決、案例等模塊共享應用,使運維人員上傳下達信息一目了然。

2.2 應用創(chuàng)新點

該成果以為基層運維人員減負為 目標,融合了自動感知^[7]、智能預警、系統集成、業(yè)務協同、質量評價等信息化手段,同時應用崗位OA工作臺建設理念,打通管理局、開發(fā)單位、管理區(qū)各層級間、管理區(qū)內部崗位間業(yè)務協同渠道,建成了基層運維人員的專屬“一張清”工作臺。

該工作臺是油田首個為基層運維人員打造的集成化工作臺,具有一定的示范引領作用。

3應用效果及推廣前景

3.1 應用效果

生產信息化運維“一張清”工作臺的實施不僅提升了工控設備、網絡和UPS等生產信息化感知監(jiān)測能力,還顯著減輕了運維人員的日常巡護和異常研判工作量,提高了油田基層人員的運維工作效率,保障了日常生產運行分析決策的準確性。目前,“一張清”工作臺已在10家油田基層管理區(qū)得到推廣應用,并取得了顯著的應用效果,做到了基層運維工作提速、提質和提效。

3.2 推廣前景

生產信息化運維“一張清”工作臺的應用,對運維崗位人員減負發(fā)揮了一定作用,也對管理區(qū)整體智能化協同能力提升起到了積極的作用。在進一步完善應用的基礎上,具備全面拓展推廣的條件,同時可以在基層管理區(qū)的其他業(yè)務,如生產管理、經營管理等崗位進行模式借鑒。

4 結論及認識

隨著信息化建設的進一步提速,生產信息化基礎設施的規(guī)模、體量急劇擴大,生產經營工作的質量依靠的是信息化基礎設施的穩(wěn)定運行,而信息化基礎的持續(xù)夯實依靠的是基層運維工作的高速、高效和高質。

基層運維工作臺的建設為緩解運維人員事務性繁雜,日常工作量大等問題發(fā)揮了一定作用。但目前仍是初步實踐,大量物聯網設備的自動感知能力,還需要突破技術瓶頸,異常診斷、預警、遠程運維的技術能力也需持續(xù)研究,崗位工作臺的集成協同能力也需要在實踐中不斷提升。同時,人才培訓、培養(yǎng),創(chuàng)新能力、應用能力提升等也需要在信息化建設、運維等工作中持續(xù)開展。

[參考文獻]

[1]蘇杰和,賴桂森,李自浩,等.基于態(tài)勢感知的網絡交換機監(jiān)測系統研究與實現 [J].現代工業(yè)經濟和信息化,2024,14(1):116—119.

[2]林晨鈺,陳俊.ARP協議分析及攻防技術研究[J].襄陽職業(yè)技術學院學報,2023,22(3):104—109.

[3] 田瑞,鄭林華,戴曙君.拓撲服務中融合GIS與拓撲發(fā)現技術的研究[J].微處理機,2007(2):38—41.

[4] 張曉明,賴輝.SNMP協議在AFDX網絡中的應用[J].無線互聯科技,2023,20(20):76—78.

[5]王攀.一種Modbus通訊協議轉換方法研究與實踐[J].石 化技術,2023,30(10):142—143.

[6]許永康.RS—232轉RS—485網絡的通信[J].微計算機信息,2007(10):228—229.

[7]劉致堯.基于IPv6的物聯網接入平臺感知層硬件開發(fā)與應用[D].武漢:華中科技大學,2016.

2024年第15期第8篇