油田原油拉运管理系统的研发与应用

前言：

原油拉运作为油田生产的关键环节，其管理水平对油田的生产效率和经济效益有着直接影响。在传统的原油拉运管理模式下，主要依靠人工调度和纸质记录来完成各项操作，会导致信息传递不准确、车辆调度的不合理等问题，使得原油拉运的效率受到制约，致使运输成本的增加，安全风险上升。基于此，应利用先进的技术手段，研发原油拉运管理系统，实现原油拉运的信息化与智能化管理，推动油田行业可持续发展。

1 系统架构设计

1.1 硬件架构

系统的硬件架构由感知层、传输层和控制层组成。感知层是数据采集的基础，应在油井生产现场安装精度较高的液位传感器和温度传感器，用于实时监测油井储罐内原油的液位高度和温度变化。并在油罐车上配备北斗 /GPS 双模定位终端、油量传感器、胎压监测传感器以及车载摄像头等设备，以此获取车辆的实时位置、行驶速度、油罐油量、轮胎压力以及车内外的视频画面；传输层主要负责数据的高效传输，对于油井和固定站点，需采用光纤网络或 5G 通信来实现数据的稳定传输；而对于移动的油罐车，则需利用 4G/5G 蜂窝网络，将数据实时回传至数据中心；控制层由服务器集群构成，其中包括高性能的计算服务器、大容量的存储服务器，这些服务器用于接收、存储和处理海量的原油拉运数据，为系统的业务逻辑处理和数据分析提供计算支持[1]。

1.2 软件架构

软件架构采用分层设计，涵盖数据层、业务逻辑层与应用层。数据层主要依托分布式数据库技术，融合 HBase 与 MySQL，针对结构化的车辆信息、运输订单数据、非结构化的视频、传感器原始数据实施分类存储与管理，再借助数据清洗、转换和加载（ETL）工具，完成数据的预处理与整合；业务逻辑层作为系统核心处理层，基于微服务架构，将车辆调度、路线规划、安全监控等业务功能拆分为独立微服务，各服务可通过 API 接口通信与数据交互，运用智能算法和规则引擎，达成原油拉运业务的自动化处理与智能决策；应用层则为用户打造出多样化的交互界面，针对管理人员的Web 管理端，配备数据可视化大屏、报表生成与分析、系统配置等功能，面向司机的移动端 APP，应支持任务接收、导航指引、实时位置上报、异常情况反馈等操作，进而保障不同用户角色便捷高效地运用系统功能。

2 系统功能模块

2.1 车辆调度管理

车辆调度管理模块是原油拉运高效运作的核心，主要通过实时采集油井产量预测数据、油罐车运行状态，如位置、载重、剩余运力等，以及卸油点需求计划，以此构建目标优化调度模型。该模型以运输成本最小化、运输时间最短化、车辆利用率最大化为目标，运用遗传算法、模拟退火算法等智能算法，对海量数据进行深度计算与分析，自动生成科学合理的车辆调度方案。并且，该模块具备高度灵活性，支持人工干预调度，当出现突发设备故障、极端天气或紧急运输任务时，调度人员可根据实际情况，在系统中手动调整调度计划，进而确保运输任务顺利进行。此外，系统通过与车载终端的实时通信，将调度指令精准推送至每一辆油罐车，司机可通过移动端APP 即时接收任务详情，包括装油地点、卸油地点、运输时限等信息，实现车辆调度的高效协同，大幅提升运输资源的利用效率。

2.2 运输路线规划

运输路线规划模块主要依托地理信息系统GIS 技术，再融合实时交通路况、道路限行政策、车辆载重限制等信息，致力于为油罐车规划最优行驶路线。该模块突破了传统仅以距离最短为目标的规划模式，综合考量油耗成本、运输时间、道路安全风险等因素，运用路径优化算法，为司机生成多条候选路线，并通过设定权重，对各路线进行评分排序，最终推荐最佳行驶方案。在实际应用中，以油罐车从 B 油井前往 C 炼油厂的运输任务为例，传统路线规划为距离最短的高速线路，全程180 公里，但由于高速路段拥堵频繁，平均运输时间达4.5 小时，油耗成本约 800 元。系统接入实时路况数据后，为车辆推荐了一条 195 公里的备选路线，虽然距离略有增加，但全程无拥堵，运输时间缩短至 3 小时，油耗成本也降低 650 元。此外，在运输途中若遇到突发道路施工，系统能在 5 分钟内重新规划路线，保障运输时效。据统计，该模块投入使用后，油田整体原油运输平均时效提升了 30% ，单趟运输油耗成本下降了约 18%^[2] 。

2.3 安全监控管理

在车辆安全层面，通过安装胎压监测设备和发动机状态传感器等，实时采集车辆各部件的运行数据。结合故障诊断模型，系统能对车辆潜在故障进行智能分析与提前预警，使司机能及时进行维修保养，从而降低因车辆故障引发事故的风险。在运输安全层面，系统利用高精度油量传感器，实时监测油罐中的油量变化，并结合车载摄像头，对车内及油罐周边情况进行视频监控，有效防范油品盗窃与泄漏事件，当油量出现异常减少或摄像头捕捉到可疑行为时，系统会立即发出警报，并通知管理人员。并且，系统会实时监测车辆行驶速度和驾驶行为，及时提醒并记录疲劳驾驶、超速行驶等违规行为，以此规范司机的驾驶操作，保障运输过程安全。在人员安全管理方面，系统能详细记录拉运人员的安全培训记录和资质证书信息，并定期为其推送安全知识学习内容，以此提升其安全意识和操作技能。并借助人脸识别和电子围栏等技术，系统会严格把控作业人员身份，确保只有具备相应资质的人员才能进行装油、卸油等关键操作，在人员层面保障作业的安全性。

结论：

油田原油拉运管理系统，通过构建功能完善的管理分析模块，可实现原油拉运全流程的智能化、精细化管理。该系统能有效降低安全事故发生率，优化管理决策流程，以此大幅提升运输效率，有效解决传统原油拉运管理存在的问题，推动油田运输管理向数字化、智能化转型。未来，应持续提升系统性能，为油田原油拉运管理提供更强的技术支持，进而助力油田行业高质量发展。

参考文献：

[1] 高亮 , 陈宇 , 靳博 , 等 . 原油拉运智能调度系统的研发与应用 [J]. 智能制造 ,2021(S01):84-87115.

[2] 蒋梓桐 , 张韬 , 朱明祥 , 等 . 论油田原油拉运管理系统的研发与应用[J]. 中国管理信息化 ,2022,25(23):163-166.

作者简介：姓名：李明杨；性别：女；出生年月：1991.05 ；籍贯：新疆，民族：汉族；最高学历：本科；目前职称：助理经济师