海上油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統設計
返回列表發布日期：2019-07-18 16:36:54 |
摘要：海上油田群使用的工業遠傳磁翻板液位計采用外部單位充裝，內部租賃遠傳磁翻板液位計，使用完再返還的方式。由于缺乏監控手段，導致經常出現遠傳磁翻板液位計丟失，不按規定時間返還，或者使用完后也不及時返還等現象，造成很大資金浪費，也不利于統計和計劃的制定。設計一套使用無線射頻識別技術（RFID）的集遠傳磁翻板液位計建檔、定期檢查、實時監控、績效分析的智能遠傳磁翻板液位計管理系統，保證遠傳磁翻板液位計的安全使用，監控遠傳磁翻板液位計運轉過程，簡化統計手續，降低人工強度，初步估算每年可以節約費用150萬元。
工業遠傳磁翻板液位計是貯存和運輸氣體的壓力容器，遠傳磁翻板液位計是指已列入《遠傳磁翻板液位計安全監察規程》范圍的作為可燃氣體、壓縮氣體、液化氣體、加壓溶解氣體等的包裝物（如氧遠傳磁翻板液位計、液化石油氣罐、氯氣鋼瓶、液氮鋼瓶），在生產和生活領域中廣泛的應用，但在充裝、儲存、裝卸、運輸、保管和使用過程中很容易發生爆炸、火災、泄露、中毒、環境污染等事故。
目前海上油田群使用遠傳磁翻板液位計（含氧遠傳磁翻板液位計、乙炔遠傳磁翻板液位計、氮遠傳磁翻板液位計、氬遠傳磁翻板液位計、二氧化碳遠傳磁翻板液位計、液化石油氣遠傳磁翻板液位計和高能液化遠傳磁翻板液位計）存在著以下問題：
1） 海上平臺存在大量的，分散的，危險性高的移動式遠傳磁翻板液位計；
2） 遠傳磁翻板液位計存在不按期使用、丟失等現象，造成很大浪費；
3） 對遠傳磁翻板液位計調配、流通等各環節缺少現代化的實時監控手段；
4） 遠傳磁翻板液位計的完整使用過程無法監控；
5） 遠傳磁翻板液位計租金計算復雜，工作量大，易出錯。
為解決以上問題，本文提出設計一套使用無線射頻識別技術（RFID）的集遠傳磁翻板液位計建檔、定期檢查、實時監控、績效分析的智能遠傳磁翻板液位計管理系統，并對其應用效果做了評價。
1 海上油田群工業遠傳磁翻板液位計流轉概述
我國海上油田群平臺數量眾多，主要分布在渤海海域、南海東部海域和南海西部海域，平臺距離陸地較遠，物資補給依靠穿梭拖輪。海上設施基本采用外部單位充裝，內部租賃遠傳磁翻板液位計，使用完再返還的方式。遠傳磁翻板液位計從遠傳磁翻板液位計廠送至碼頭/倉庫即開始計算租金，到遠傳磁翻板液位計歸還遠傳磁翻板液位計廠停止計算租金。各個海上平臺之間也存在著遠傳磁翻板液位計借用和歸還，見圖1。
2 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統功能
為了能有效跟蹤工業遠傳磁翻板液位計流轉過程，智能管理系統具備以下功能：
1）以電子標簽為主線，鋼瓶匹配標簽，監控鋼瓶的進出各平臺的情況；
2）自動采集、定位和統計氣體鋼瓶的倉儲管理過程，處于危險狀態的自動報警；
3）非接觸識別遠傳磁翻板液位計，無線數據傳送；
4）統計從配送到用戶至回收期間的遠傳磁翻板液位計分布信息；
5）滯留遠傳磁翻板液位計數量統計；
6）各平臺周/月/季/年度使用遠傳磁翻板液位計統計；
7）各平臺周/月/季/年度使用遠傳磁翻板液位計費用統計。
3 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統架構、硬件組成和使用
工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統由電子標簽、終端、數據采集和數據庫等四層構成，網絡和人員配備：
1）利用平臺辦公網絡傳輸數據；
2）倉庫內、裝置上可以離線采集標簽數據后待有網絡時再上傳；
3）系統配置服務器一臺，客戶端都通過分公司辦公網訪問；
4）倉庫/裝置配置1-2臺終端，由遠傳磁翻板液位計收發人員手動更新標簽。
系統的主要硬件以下部分組成：
1）無源抗金屬電子標簽；
2）防爆手持終端；
3）讀寫器。
系統使用無線射頻自動識別技術（RFID，Radio Frequency Identification），易于操控，簡單實用，控制靈活。系統用無線射頻自動識別技術所使用的電子標簽，對遠傳磁翻板液位計進行唯一標識，用防爆手持終端采集和處理遠傳磁翻板液位計回收信息，利用無線網絡傳送回云服務器，記錄的遠傳磁翻板液位計的相關數據信息。
系統的使用主要有以下幾個步驟
1）遠傳磁翻板液位計配送
當海上設施需要使用氣體時，碼頭就會根據需求對遠傳磁翻板液位計進行分配和輸送，遠傳磁翻板液位計配送流程如下：
①各平臺填寫氣體需求單；
②碼頭倉庫從氣廠租用相應數量的遠傳磁翻板液位計，并將對應的標簽進行更新，寫入遠傳磁翻板液位計信息，準備粘貼；
③遠傳磁翻板液位計到達碼頭倉庫后，管理人員給遠傳磁翻板液位計貼上已經更新完數據的標簽；
④在手持終端生成遠傳磁翻板液位計配送記錄，傳輸至企業后臺數據庫；
⑤ 當遠傳磁翻板液位計到達平臺后，平臺材料管理人員使用手持終端掃描遠傳磁翻板液位計身的電子標簽確認并接收遠傳磁翻板液位計，生產接收記錄，傳至企業后臺數據庫。
2）遠傳磁翻板液位計調配
當海上生產設施之間需要相互借還遠傳磁翻板液位計時，就會產生遠傳磁翻板液位計調配，遠傳磁翻板液位計調配流程如下：
① 小平臺向大平臺申請遠傳磁翻板液位計調配單，或者接入平臺方向借出平臺申請；
② 借出平臺準備好遠傳磁翻板液位計后，在手持終端上記錄遠傳磁翻板液位計信息；
③ 遠傳磁翻板液位計到達接入平臺后，接收人員用手持終端掃描遠傳磁翻板液位計信息，做接收；
④ 發送和接收記錄傳輸至企業后臺數據庫。
3）遠傳磁翻板液位計回收
當設施將氣體用完后，就需要及時將遠傳磁翻板液位計歸還到碼頭，遠傳磁翻板液位計回收流程如下：
① 歸還平臺材料管理人員創建歸還單，用手持終端掃描要歸還遠傳磁翻板液位計的信息，提交后臺數據庫；
② 碼頭/倉庫管理人員用手持終端掃描平臺歸還的遠傳磁翻板液位計信息，做接收；
③ 發送和接收記錄傳輸至企業后臺數據庫。 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統根據數據庫存儲的遠傳磁翻板液位計流轉信息，自動計算租用日期和租金，生成各種報表。
4 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統應用情況
海上油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統設計統籌解決了遠傳磁翻板液位計建檔、定期檢查、實時監控、績效分析等需求。采用本設計建設的某油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統于2017年建成投用，運行2年多來，及時告警滯留遠傳磁翻板液位計，提醒平臺及時歸還用完的遠傳磁翻板液位計，共計節約遠傳磁翻板液位計租金300多萬元。
5 結束語
通過某油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統建設實例，驗證了海上油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統設計。本設計可以在其他海域以及其他物料管理上擴展使用，具有較高應用價值，可以產生更大的經濟和社會效益。
工業遠傳磁翻板液位計是貯存和運輸氣體的壓力容器，遠傳磁翻板液位計是指已列入《遠傳磁翻板液位計安全監察規程》范圍的作為可燃氣體、壓縮氣體、液化氣體、加壓溶解氣體等的包裝物（如氧遠傳磁翻板液位計、液化石油氣罐、氯氣鋼瓶、液氮鋼瓶），在生產和生活領域中廣泛的應用，但在充裝、儲存、裝卸、運輸、保管和使用過程中很容易發生爆炸、火災、泄露、中毒、環境污染等事故。
目前海上油田群使用遠傳磁翻板液位計（含氧遠傳磁翻板液位計、乙炔遠傳磁翻板液位計、氮遠傳磁翻板液位計、氬遠傳磁翻板液位計、二氧化碳遠傳磁翻板液位計、液化石油氣遠傳磁翻板液位計和高能液化遠傳磁翻板液位計）存在著以下問題：
1） 海上平臺存在大量的，分散的，危險性高的移動式遠傳磁翻板液位計；
2） 遠傳磁翻板液位計存在不按期使用、丟失等現象，造成很大浪費；
3） 對遠傳磁翻板液位計調配、流通等各環節缺少現代化的實時監控手段；
4） 遠傳磁翻板液位計的完整使用過程無法監控；
5） 遠傳磁翻板液位計租金計算復雜，工作量大，易出錯。
為解決以上問題，本文提出設計一套使用無線射頻識別技術（RFID）的集遠傳磁翻板液位計建檔、定期檢查、實時監控、績效分析的智能遠傳磁翻板液位計管理系統，并對其應用效果做了評價。
我國海上油田群平臺數量眾多，主要分布在渤海海域、南海東部海域和南海西部海域，平臺距離陸地較遠，物資補給依靠穿梭拖輪。海上設施基本采用外部單位充裝，內部租賃遠傳磁翻板液位計，使用完再返還的方式。遠傳磁翻板液位計從遠傳磁翻板液位計廠送至碼頭/倉庫即開始計算租金，到遠傳磁翻板液位計歸還遠傳磁翻板液位計廠停止計算租金。各個海上平臺之間也存在著遠傳磁翻板液位計借用和歸還，見圖1。
2 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統功能
為了能有效跟蹤工業遠傳磁翻板液位計流轉過程，智能管理系統具備以下功能：
1）以電子標簽為主線，鋼瓶匹配標簽，監控鋼瓶的進出各平臺的情況；
2）自動采集、定位和統計氣體鋼瓶的倉儲管理過程，處于危險狀態的自動報警；
3）非接觸識別遠傳磁翻板液位計，無線數據傳送；
4）統計從配送到用戶至回收期間的遠傳磁翻板液位計分布信息；
5）滯留遠傳磁翻板液位計數量統計；
6）各平臺周/月/季/年度使用遠傳磁翻板液位計統計；
7）各平臺周/月/季/年度使用遠傳磁翻板液位計費用統計。
3 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統架構、硬件組成和使用
工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統由電子標簽、終端、數據采集和數據庫等四層構成，網絡和人員配備：
1）利用平臺辦公網絡傳輸數據；
2）倉庫內、裝置上可以離線采集標簽數據后待有網絡時再上傳；
3）系統配置服務器一臺，客戶端都通過分公司辦公網訪問；
4）倉庫/裝置配置1-2臺終端，由遠傳磁翻板液位計收發人員手動更新標簽。
系統的主要硬件以下部分組成：
1）無源抗金屬電子標簽；
2）防爆手持終端；
3）讀寫器。
系統使用無線射頻自動識別技術（RFID，Radio Frequency Identification），易于操控，簡單實用，控制靈活。系統用無線射頻自動識別技術所使用的電子標簽，對遠傳磁翻板液位計進行唯一標識，用防爆手持終端采集和處理遠傳磁翻板液位計回收信息，利用無線網絡傳送回云服務器，記錄的遠傳磁翻板液位計的相關數據信息。
系統的使用主要有以下幾個步驟
1）遠傳磁翻板液位計配送
當海上設施需要使用氣體時，碼頭就會根據需求對遠傳磁翻板液位計進行分配和輸送，遠傳磁翻板液位計配送流程如下：
①各平臺填寫氣體需求單；
②碼頭倉庫從氣廠租用相應數量的遠傳磁翻板液位計，并將對應的標簽進行更新，寫入遠傳磁翻板液位計信息，準備粘貼；
③遠傳磁翻板液位計到達碼頭倉庫后，管理人員給遠傳磁翻板液位計貼上已經更新完數據的標簽；
④在手持終端生成遠傳磁翻板液位計配送記錄，傳輸至企業后臺數據庫；
⑤ 當遠傳磁翻板液位計到達平臺后，平臺材料管理人員使用手持終端掃描遠傳磁翻板液位計身的電子標簽確認并接收遠傳磁翻板液位計，生產接收記錄，傳至企業后臺數據庫。
2）遠傳磁翻板液位計調配
當海上生產設施之間需要相互借還遠傳磁翻板液位計時，就會產生遠傳磁翻板液位計調配，遠傳磁翻板液位計調配流程如下：
① 小平臺向大平臺申請遠傳磁翻板液位計調配單，或者接入平臺方向借出平臺申請；
② 借出平臺準備好遠傳磁翻板液位計后，在手持終端上記錄遠傳磁翻板液位計信息；
③ 遠傳磁翻板液位計到達接入平臺后，接收人員用手持終端掃描遠傳磁翻板液位計信息，做接收；
④ 發送和接收記錄傳輸至企業后臺數據庫。
3）遠傳磁翻板液位計回收
當設施將氣體用完后，就需要及時將遠傳磁翻板液位計歸還到碼頭，遠傳磁翻板液位計回收流程如下：
① 歸還平臺材料管理人員創建歸還單，用手持終端掃描要歸還遠傳磁翻板液位計的信息，提交后臺數據庫；
② 碼頭/倉庫管理人員用手持終端掃描平臺歸還的遠傳磁翻板液位計信息，做接收；
③ 發送和接收記錄傳輸至企業后臺數據庫。 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統根據數據庫存儲的遠傳磁翻板液位計流轉信息，自動計算租用日期和租金，生成各種報表。
4 工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統應用情況
海上油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統設計統籌解決了遠傳磁翻板液位計建檔、定期檢查、實時監控、績效分析等需求。采用本設計建設的某油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統于2017年建成投用，運行2年多來，及時告警滯留遠傳磁翻板液位計，提醒平臺及時歸還用完的遠傳磁翻板液位計，共計節約遠傳磁翻板液位計租金300多萬元。
5 結束語
通過某油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統建設實例，驗證了海上油田群工業遠傳磁翻板液位計智能管理系統設計。本設計可以在其他海域以及其他物料管理上擴展使用，具有較高應用價值，可以產生更大的經濟和社會效益。
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