海上油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统设计
返回列表发布日期：2019-07-18 16:36:54 |
摘要：海上油田群使用的工业远传磁翻板液位计采用外部单位充装，内部租赁远传磁翻板液位计，使用完再返还的方式。由于缺乏监控手段，导致经常出现远传磁翻板液位计丢失，不按规定时间返还，或者使用完后也不及时返还等现象，造成很大资金浪费，也不利于统计和计划的制定。设计一套使用无线射频识别技术（RFID）的集远传磁翻板液位计建档、定期检查、实时监控、绩效分析的智能远传磁翻板液位计管理系统，保证远传磁翻板液位计的安全使用，监控远传磁翻板液位计运转过程，简化统计手续，降低人工强度，初步估算每年可以节约费用150万元。
工业远传磁翻板液位计是贮存和运输气体的压力容器，远传磁翻板液位计是指已列入《远传磁翻板液位计安全监察规程》范围的作为可燃气体、压缩气体、液化气体、加压溶解气体等的包装物（如氧远传磁翻板液位计、液化石油气罐、氯气钢瓶、液氮钢瓶），在生产和生活领域中广泛的应用，但在充装、储存、装卸、运输、保管和使用过程中很容易发生爆炸、火灾、泄露、中毒、环境污染等事故。
目前海上油田群使用远传磁翻板液位计（含氧远传磁翻板液位计、乙炔远传磁翻板液位计、氮远传磁翻板液位计、氩远传磁翻板液位计、二氧化碳远传磁翻板液位计、液化石油气远传磁翻板液位计和高能液化远传磁翻板液位计）存在着以下问题：
1） 海上平台存在大量的，分散的，危险性高的移动式远传磁翻板液位计；
2） 远传磁翻板液位计存在不按期使用、丢失等现象，造成很大浪费；
3） 对远传磁翻板液位计调配、流通等各环节缺少现代化的实时监控手段；
4） 远传磁翻板液位计的完整使用过程无法监控；
5） 远传磁翻板液位计租金计算复杂，工作量大，易出错。
为解决以上问题，本文提出设计一套使用无线射频识别技术（RFID）的集远传磁翻板液位计建档、定期检查、实时监控、绩效分析的智能远传磁翻板液位计管理系统，并对其应用效果做了评价。
1 海上油田群工业远传磁翻板液位计流转概述
我国海上油田群平台数量众多，主要分布在渤海海域、南海东部海域和南海西部海域，平台距离陆地较远，物资补给依靠穿梭拖轮。海上设施基本采用外部单位充装，内部租赁远传磁翻板液位计，使用完再返还的方式。远传磁翻板液位计从远传磁翻板液位计厂送至码头/仓库即开始计算租金，到远传磁翻板液位计归还远传磁翻板液位计厂停止计算租金。各个海上平台之间也存在着远传磁翻板液位计借用和归还，见图1。
2 工业远传磁翻板液位计智能管理系统功能
为了能有效跟踪工业远传磁翻板液位计流转过程，智能管理系统具备以下功能：
1）以电子标签为主线，钢瓶匹配标签，监控钢瓶的进出各平台的情况；
2）自动采集、定位和统计气体钢瓶的仓储管理过程，处于危险状态的自动报警；
3）非接触识别远传磁翻板液位计，无线数据传送；
4）统计从配送到用户至回收期间的远传磁翻板液位计分布信息；
5）滞留远传磁翻板液位计数量统计；
6）各平台周/月/季/年度使用远传磁翻板液位计统计；
7）各平台周/月/季/年度使用远传磁翻板液位计费用统计。
3 工业远传磁翻板液位计智能管理系统架构、硬件组成和使用
工业远传磁翻板液位计智能管理系统由电子标签、终端、数据采集和数据库等四层构成，网络和人员配备：
1）利用平台办公网络传输数据；
2）仓库内、装置上可以离线采集标签数据后待有网络时再上传；
3）系统配置服务器一台，客户端都通过分公司办公网访问；
4）仓库/装置配置1-2台终端，由远传磁翻板液位计收发人员手动更新标签。
系统的主要硬件以下部分组成：
1）无源抗金属电子标签；
2）防爆手持终端；
3）读写器。
系统使用无线射频自动识别技术（RFID，Radio Frequency Identification），易于操控，简单实用，控制灵活。系统用无线射频自动识别技术所使用的电子标签，对远传磁翻板液位计进行唯一标识，用防爆手持终端采集和处理远传磁翻板液位计回收信息，利用无线网络传送回云服务器，记录的远传磁翻板液位计的相关数据信息。
系统的使用主要有以下几个步骤
1）远传磁翻板液位计配送
当海上设施需要使用气体时，码头就会根据需求对远传磁翻板液位计进行分配和输送，远传磁翻板液位计配送流程如下：
①各平台填写气体需求单；
②码头仓库从气厂租用相应数量的远传磁翻板液位计，并将对应的标签进行更新，写入远传磁翻板液位计信息，准备粘贴；
③远传磁翻板液位计到达码头仓库后，管理人员给远传磁翻板液位计贴上已经更新完数据的标签；
④在手持终端生成远传磁翻板液位计配送记录，传输至企业后台数据库；
⑤ 当远传磁翻板液位计到达平台后，平台材料管理人员使用手持终端扫描远传磁翻板液位计身的电子标签确认并接收远传磁翻板液位计，生产接收记录，传至企业后台数据库。
2）远传磁翻板液位计调配
当海上生产设施之间需要相互借还远传磁翻板液位计时，就会产生远传磁翻板液位计调配，远传磁翻板液位计调配流程如下：
① 小平台向大平台申请远传磁翻板液位计调配单，或者接入平台方向借出平台申请；
② 借出平台准备好远传磁翻板液位计后，在手持终端上记录远传磁翻板液位计信息；
③ 远传磁翻板液位计到达接入平台后，接收人员用手持终端扫描远传磁翻板液位计信息，做接收；
④ 发送和接收记录传输至企业后台数据库。
3）远传磁翻板液位计回收
当设施将气体用完后，就需要及时将远传磁翻板液位计归还到码头，远传磁翻板液位计回收流程如下：
① 归还平台材料管理人员创建归还单，用手持终端扫描要归还远传磁翻板液位计的信息，提交后台数据库；
② 码头/仓库管理人员用手持终端扫描平台归还的远传磁翻板液位计信息，做接收；
③ 发送和接收记录传输至企业后台数据库。 工业远传磁翻板液位计智能管理系统根据数据库存储的远传磁翻板液位计流转信息，自动计算租用日期和租金，生成各种报表。
4 工业远传磁翻板液位计智能管理系统应用情况
海上油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统设计统筹解决了远传磁翻板液位计建档、定期检查、实时监控、绩效分析等需求。采用本设计建设的某油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统于2017年建成投用，运行2年多来，及时告警滞留远传磁翻板液位计，提醒平台及时归还用完的远传磁翻板液位计，共计节约远传磁翻板液位计租金300多万元。
5 结束语
通过某油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统建设实例，验证了海上油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统设计。本设计可以在其他海域以及其他物料管理上扩展使用，具有较高应用价值，可以产生更大的经济和社会效益。
工业远传磁翻板液位计是贮存和运输气体的压力容器，远传磁翻板液位计是指已列入《远传磁翻板液位计安全监察规程》范围的作为可燃气体、压缩气体、液化气体、加压溶解气体等的包装物（如氧远传磁翻板液位计、液化石油气罐、氯气钢瓶、液氮钢瓶），在生产和生活领域中广泛的应用，但在充装、储存、装卸、运输、保管和使用过程中很容易发生爆炸、火灾、泄露、中毒、环境污染等事故。
目前海上油田群使用远传磁翻板液位计（含氧远传磁翻板液位计、乙炔远传磁翻板液位计、氮远传磁翻板液位计、氩远传磁翻板液位计、二氧化碳远传磁翻板液位计、液化石油气远传磁翻板液位计和高能液化远传磁翻板液位计）存在着以下问题：
1） 海上平台存在大量的，分散的，危险性高的移动式远传磁翻板液位计；
2） 远传磁翻板液位计存在不按期使用、丢失等现象，造成很大浪费；
3） 对远传磁翻板液位计调配、流通等各环节缺少现代化的实时监控手段；
4） 远传磁翻板液位计的完整使用过程无法监控；
5） 远传磁翻板液位计租金计算复杂，工作量大，易出错。
为解决以上问题，本文提出设计一套使用无线射频识别技术（RFID）的集远传磁翻板液位计建档、定期检查、实时监控、绩效分析的智能远传磁翻板液位计管理系统，并对其应用效果做了评价。
我国海上油田群平台数量众多，主要分布在渤海海域、南海东部海域和南海西部海域，平台距离陆地较远，物资补给依靠穿梭拖轮。海上设施基本采用外部单位充装，内部租赁远传磁翻板液位计，使用完再返还的方式。远传磁翻板液位计从远传磁翻板液位计厂送至码头/仓库即开始计算租金，到远传磁翻板液位计归还远传磁翻板液位计厂停止计算租金。各个海上平台之间也存在着远传磁翻板液位计借用和归还，见图1。
2 工业远传磁翻板液位计智能管理系统功能
为了能有效跟踪工业远传磁翻板液位计流转过程，智能管理系统具备以下功能：
1）以电子标签为主线，钢瓶匹配标签，监控钢瓶的进出各平台的情况；
2）自动采集、定位和统计气体钢瓶的仓储管理过程，处于危险状态的自动报警；
3）非接触识别远传磁翻板液位计，无线数据传送；
4）统计从配送到用户至回收期间的远传磁翻板液位计分布信息；
5）滞留远传磁翻板液位计数量统计；
6）各平台周/月/季/年度使用远传磁翻板液位计统计；
7）各平台周/月/季/年度使用远传磁翻板液位计费用统计。
3 工业远传磁翻板液位计智能管理系统架构、硬件组成和使用
工业远传磁翻板液位计智能管理系统由电子标签、终端、数据采集和数据库等四层构成，网络和人员配备：
1）利用平台办公网络传输数据；
2）仓库内、装置上可以离线采集标签数据后待有网络时再上传；
3）系统配置服务器一台，客户端都通过分公司办公网访问；
4）仓库/装置配置1-2台终端，由远传磁翻板液位计收发人员手动更新标签。
系统的主要硬件以下部分组成：
1）无源抗金属电子标签；
2）防爆手持终端；
3）读写器。
系统使用无线射频自动识别技术（RFID，Radio Frequency Identification），易于操控，简单实用，控制灵活。系统用无线射频自动识别技术所使用的电子标签，对远传磁翻板液位计进行唯一标识，用防爆手持终端采集和处理远传磁翻板液位计回收信息，利用无线网络传送回云服务器，记录的远传磁翻板液位计的相关数据信息。
系统的使用主要有以下几个步骤
1）远传磁翻板液位计配送
当海上设施需要使用气体时，码头就会根据需求对远传磁翻板液位计进行分配和输送，远传磁翻板液位计配送流程如下：
①各平台填写气体需求单；
②码头仓库从气厂租用相应数量的远传磁翻板液位计，并将对应的标签进行更新，写入远传磁翻板液位计信息，准备粘贴；
③远传磁翻板液位计到达码头仓库后，管理人员给远传磁翻板液位计贴上已经更新完数据的标签；
④在手持终端生成远传磁翻板液位计配送记录，传输至企业后台数据库；
⑤ 当远传磁翻板液位计到达平台后，平台材料管理人员使用手持终端扫描远传磁翻板液位计身的电子标签确认并接收远传磁翻板液位计，生产接收记录，传至企业后台数据库。
2）远传磁翻板液位计调配
当海上生产设施之间需要相互借还远传磁翻板液位计时，就会产生远传磁翻板液位计调配，远传磁翻板液位计调配流程如下：
① 小平台向大平台申请远传磁翻板液位计调配单，或者接入平台方向借出平台申请；
② 借出平台准备好远传磁翻板液位计后，在手持终端上记录远传磁翻板液位计信息；
③ 远传磁翻板液位计到达接入平台后，接收人员用手持终端扫描远传磁翻板液位计信息，做接收；
④ 发送和接收记录传输至企业后台数据库。
3）远传磁翻板液位计回收
当设施将气体用完后，就需要及时将远传磁翻板液位计归还到码头，远传磁翻板液位计回收流程如下：
① 归还平台材料管理人员创建归还单，用手持终端扫描要归还远传磁翻板液位计的信息，提交后台数据库；
② 码头/仓库管理人员用手持终端扫描平台归还的远传磁翻板液位计信息，做接收；
③ 发送和接收记录传输至企业后台数据库。 工业远传磁翻板液位计智能管理系统根据数据库存储的远传磁翻板液位计流转信息，自动计算租用日期和租金，生成各种报表。
4 工业远传磁翻板液位计智能管理系统应用情况
海上油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统设计统筹解决了远传磁翻板液位计建档、定期检查、实时监控、绩效分析等需求。采用本设计建设的某油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统于2017年建成投用，运行2年多来，及时告警滞留远传磁翻板液位计，提醒平台及时归还用完的远传磁翻板液位计，共计节约远传磁翻板液位计租金300多万元。
5 结束语
通过某油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统建设实例，验证了海上油田群工业远传磁翻板液位计智能管理系统设计。本设计可以在其他海域以及其他物料管理上扩展使用，具有较高应用价值，可以产生更大的经济和社会效益。
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