工業(yè)生產(chǎn)過程智能系統(tǒng)IPES的研究及應(yīng)用

吳光軍，檀晨，毛軍軍,李小民

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工業(yè)生產(chǎn)過程智能系統(tǒng)IPES的研究及應(yīng)用

吳光軍1,2*，檀晨2，毛軍軍1,李小民2

（1. 北京中控訊智能技術(shù)研究院有限公司，北京昌平，102249；2. 安徽中控儀表有限公司，安徽池州，247210）

針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程管理的特點(diǎn)，本文建立了一套工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控管一體化IPES系統(tǒng)平臺(tái)，具有生產(chǎn)監(jiān)控、遠(yuǎn)程計(jì)量、運(yùn)行管理、設(shè)備管理、資產(chǎn)管理、工況診斷、預(yù)警報(bào)警、任務(wù)管理、生產(chǎn)運(yùn)維、指標(biāo)評(píng)價(jià)（KQI）、數(shù)據(jù)挖掘等功能。闡述了IPES的系統(tǒng)架構(gòu)、功能設(shè)計(jì)、應(yīng)用配置。通過對(duì)該系統(tǒng)的具體行業(yè)應(yīng)用效果分析表明，該系統(tǒng)具有提高工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)效率和管理水平、節(jié)能減排的目的。

監(jiān)控管一體化；IPES；數(shù)據(jù)挖掘；生產(chǎn)運(yùn)維

引言

中國(guó)在傳統(tǒng)工業(yè)上與世界先進(jìn)制造業(yè)還存在差距，但在信息通信技術(shù)方面有更好的基礎(chǔ)，“工業(yè)4.0”為中國(guó)提供了更好的趕超機(jī)會(huì)。工業(yè)生產(chǎn)涉及到的行業(yè)十分廣泛，如石油、化工、煉油、冶金、輕工、重工、建材、制藥等，每個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)過程都具有其獨(dú)自的特點(diǎn)。但是通過對(duì)多個(gè)行業(yè)的分析，其仍然具有一定的共性特點(diǎn)，如數(shù)據(jù)采集過程、設(shè)備運(yùn)維方式、能耗分析模式、運(yùn)行考核方法等。

“工業(yè)4.0”包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式?！吨袊?guó)制造2025》與德國(guó)“工業(yè)4.0”核心思路有很多相似之處，目前只有強(qiáng)化信息互聯(lián)技術(shù)與制造工業(yè)過程的結(jié)合，掌握技術(shù)應(yīng)用上的經(jīng)驗(yàn)，才能占據(jù)“智能制造”和“智能生產(chǎn)”的先機(jī)，由此，建立一個(gè)適用于工業(yè)生產(chǎn)過程，以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)為依托的智能化監(jiān)控優(yōu)化管理系統(tǒng)平臺(tái)是十分必要的。

1 工業(yè)生產(chǎn)過程智能系統(tǒng)IPES的設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)架構(gòu)

工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)平臺(tái)IPES（ Industry Production Engineering Smart System ）是一套以工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，以提高生產(chǎn)管理水平為目標(biāo)，集生產(chǎn)監(jiān)控、工況診斷、優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能控制、設(shè)備管理、生產(chǎn)運(yùn)維、指標(biāo)評(píng)價(jià)（KQI）、數(shù)據(jù)挖掘等功能的一體化閉環(huán)系統(tǒng)，從而保障工業(yè)生產(chǎn)的安全、高效、節(jié)能、環(huán)保。該系統(tǒng)平臺(tái)為三層架構(gòu)，即感知執(zhí)行層、數(shù)據(jù)傳輸層和智能應(yīng)用層。如圖1所示。

圖1 智能平臺(tái)IPES的系統(tǒng)架構(gòu)

感知執(zhí)行層是指工業(yè)生產(chǎn)中的各類儀器儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各類工業(yè)生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)信息的采集和控制。

數(shù)據(jù)傳輸層是指將前端采集到的數(shù)據(jù)傳輸至后端平臺(tái)的傳輸方式?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，結(jié)合無線通訊的技術(shù)水平，采用無線傳感網(wǎng)、專網(wǎng)和公網(wǎng)無線技術(shù)（融合WSN、McWill、WiMAX、WiFi、3G、GPRS、CDMA、衛(wèi)星等無線傳輸技術(shù)）組成無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)工況和物聯(lián)設(shè)備自身工況數(shù)據(jù)的傳輸。

智能應(yīng)用層指系統(tǒng)平臺(tái)的上層應(yīng)用，將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶或處理用戶輸入的應(yīng)用程序或系統(tǒng)一部分。它通過輸入向服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)，然后以一定的格式顯示結(jié)果。同時(shí)應(yīng)用層接收傳輸層上傳的數(shù)據(jù)，利用工業(yè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)模型和數(shù)據(jù)挖掘方法進(jìn)行生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)分析、參數(shù)優(yōu)化，智能控制、綜合決策等[1]。

（2）工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)平臺(tái)IPES的功能模塊

工業(yè)生產(chǎn)過程智能IPES系統(tǒng)平臺(tái)包含生產(chǎn)監(jiān)控、遠(yuǎn)程計(jì)量、運(yùn)行管理、設(shè)備管理、資產(chǎn)管理、工況診斷、預(yù)警報(bào)警、任務(wù)管理、生產(chǎn)運(yùn)維、指標(biāo)評(píng)價(jià)（KQI）、數(shù)據(jù)挖掘等主要模塊[2-4]。

生產(chǎn)監(jiān)控：可實(shí)時(shí)監(jiān)控和掌握工業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，具有工業(yè)生產(chǎn)的工況采集、監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等功能，可對(duì)超限報(bào)警、工況報(bào)警、預(yù)測(cè)報(bào)警等異常報(bào)警信息進(jìn)行主動(dòng)推送，讓用戶對(duì)所關(guān)注的報(bào)警信息及時(shí)進(jìn)行處理，保障生產(chǎn)安全。

遠(yuǎn)程計(jì)量：根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)等動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)，針對(duì)不同工業(yè)生產(chǎn)情況采用與之相適應(yīng)的計(jì)量模型，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的工業(yè)需求計(jì)量；同時(shí)也能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)用能情況進(jìn)行計(jì)量，及時(shí)掌握產(chǎn)量和能耗狀況。

運(yùn)行管理：將生產(chǎn)運(yùn)行過程中需記錄的生產(chǎn)設(shè)備、介質(zhì)、儀表、操作等信息進(jìn)行電子化，并實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分類、匯總、計(jì)算、導(dǎo)出等操作，規(guī)范生產(chǎn)運(yùn)行和故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，提高數(shù)據(jù)共享程度；制定和形成了一套充分滿足企業(yè)管理的統(tǒng)計(jì)分析及報(bào)表；為指導(dǎo)生產(chǎn)工藝管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

設(shè)備管理：包括生產(chǎn)設(shè)備管理和物聯(lián)設(shè)備管理。生產(chǎn)設(shè)備管理主要是油氣生產(chǎn)設(shè)備全生命周期服役管理，即設(shè)計(jì)、安裝、使用、維護(hù)、調(diào)配、維修、報(bào)廢管理；物聯(lián)設(shè)備管理是在線組態(tài)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷、基本校驗(yàn)管理、快速回路檢查、報(bào)警監(jiān)視、安全操作管理、OPC開發(fā)、記錄審查等。

資產(chǎn)管理：包括供應(yīng)商管理、設(shè)備臺(tái)賬、設(shè)備檔案、設(shè)備維修、設(shè)備報(bào)廢、設(shè)備技術(shù)狀況、設(shè)備調(diào)撥、查詢管理、設(shè)備數(shù)據(jù)導(dǎo)入、系統(tǒng)管理組成。此管理系統(tǒng)覆蓋經(jīng)營(yíng)管理部門對(duì)固定資產(chǎn)的管理，將管理流程體系完全網(wǎng)絡(luò)化、流程化。對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合管理，達(dá)到全面規(guī)劃、合理配置、優(yōu)先選購、正常使用、安全運(yùn)行、適時(shí)改造和更新。

工況診斷：根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)和生產(chǎn)分析數(shù)據(jù)，采用先進(jìn)的診斷理論和方法，如以質(zhì)量守恒、水平衡、熱平衡、pH值平衡、能效分析等原理出發(fā)，結(jié)合行業(yè)工藝單元，建立診斷模型，分析生產(chǎn)工況和故障。實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中工況故障的及時(shí)準(zhǔn)確診斷，避免或降低生產(chǎn)事故損失。

任務(wù)管理：按照生產(chǎn)運(yùn)維類型或報(bào)警類型自動(dòng)生成工單，工單生成之后按設(shè)定的工單流程逐級(jí)流轉(zhuǎn)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員按調(diào)度人員制定的工單要求完成任務(wù)，最終形成整張工單的反饋報(bào)告回轉(zhuǎn)給調(diào)度人員，以便調(diào)度人員安排后續(xù)工作。

生產(chǎn)運(yùn)維：包括系統(tǒng)管理、報(bào)警管理、任務(wù)管理、設(shè)備管理、資產(chǎn)管理、巡檢管理、成本管理、人員管理、績(jī)效考核等功能。提高運(yùn)維質(zhì)量及效率，降低運(yùn)維成本。對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡更巡檢；通過工況診斷和設(shè)備故障預(yù)警實(shí)時(shí)形成運(yùn)維任務(wù)；對(duì)安裝、維修、巡檢、緊急事項(xiàng)等任務(wù)進(jìn)行管理，形成遠(yuǎn)程會(huì)診與指揮調(diào)度；資產(chǎn)設(shè)備的庫存管理、使用狀況評(píng)估，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)采購、調(diào)撥等智能化運(yùn)營(yíng)；通過調(diào)度記錄和運(yùn)維人員管理記錄，對(duì)運(yùn)維人員的工作業(yè)績(jī)進(jìn)行量化考核；對(duì)運(yùn)維成本進(jìn)行核算、分析、評(píng)價(jià)。

指標(biāo)評(píng)價(jià)（KQI）：通過建立全面、準(zhǔn)確反映出工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量、安全、環(huán)保、管理等關(guān)鍵指標(biāo) KQI 體系，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)、灰色關(guān)聯(lián)、層次分析、對(duì)標(biāo)等評(píng)價(jià)方法，實(shí)時(shí)對(duì)油氣生產(chǎn)綜合運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)；可以全面展示工業(yè)生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)特征、關(guān)鍵指標(biāo)、生產(chǎn)趨勢(shì)等，并基于 KQI 指標(biāo)進(jìn)行輔助決策，為企業(yè)提升管理效率和降本增效提供有力支持。

數(shù)據(jù)挖掘：針對(duì) IPES 系統(tǒng)中所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)、成果數(shù)據(jù)、平臺(tái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)），應(yīng)用報(bào)警、預(yù)警、優(yōu)化的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的變化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)挖掘目標(biāo)：指標(biāo)整體分析，發(fā)現(xiàn)異常情況；關(guān)鍵指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析；預(yù)測(cè)工業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)變化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警；預(yù)測(cè)工藝流程的安全性和工況效率指標(biāo)等，有效指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備安全、故障診斷、工藝挖潛和節(jié)能降耗。

（3）工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)平臺(tái)IPES的特點(diǎn)

工業(yè)生產(chǎn)智能系統(tǒng)平臺(tái)IPES具有以下特點(diǎn)：

開放性：該平臺(tái)盡量避免采用專有技術(shù)，從而使本系統(tǒng)中的軟、硬件平臺(tái)具有充分的開放性。

先進(jìn)性：該平臺(tái)中的軟、硬件平臺(tái)建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)以及系統(tǒng)的維護(hù)管理所采用的產(chǎn)品技術(shù)均綜合考慮互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，采用先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)又是市場(chǎng)相對(duì)成熟的產(chǎn)品，以滿足用戶現(xiàn)時(shí)和未來的發(fā)展需求。

適用性：該平臺(tái)可適用于油田、水泥、污水、物業(yè)、煤礦等各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程。針對(duì)特定的行業(yè)時(shí)，只需進(jìn)行個(gè)性化的配置。

全生命周期性管理：完善的設(shè)備運(yùn)維系統(tǒng)，使生產(chǎn)和物聯(lián)設(shè)備的全生命周期跟蹤和管理得以實(shí)現(xiàn)。

多技術(shù)運(yùn)用：該系統(tǒng)主要運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等。

豐富的挖掘方法：針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)過程，運(yùn)用多種挖掘算法，如系統(tǒng)聚類、因素分析、回歸分析、灰色關(guān)聯(lián)、故障樹法等，對(duì)采集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找尋蘊(yùn)藏在數(shù)據(jù)背后的生產(chǎn)規(guī)律，為后期生產(chǎn)措施的調(diào)整提供指導(dǎo)。

擴(kuò)展性：該平臺(tái)中，所有的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存貯、應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)都遵循可擴(kuò)充的原則，以實(shí)現(xiàn)隨著生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)的發(fā)展而擴(kuò)展。設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時(shí)充分考慮了未來發(fā)展的需求及系統(tǒng)的擴(kuò)充和升級(jí)能力。選用的技術(shù)和設(shè)備均具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，既滿足了現(xiàn)有的需求又滿足了系統(tǒng)投資的長(zhǎng)期效應(yīng)以及系統(tǒng)功能不斷擴(kuò)展的需要。

2 工業(yè)生產(chǎn)過程智能化系統(tǒng)IPES的行業(yè)應(yīng)用

（1）IPES在智能油田中的應(yīng)用

根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)油氣田生產(chǎn)的數(shù)字化管理現(xiàn)狀和未來智能油田發(fā)展的要求，構(gòu)建了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)系的總體結(jié)構(gòu)、解決方案、硬軟一體化系統(tǒng)。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)主要由采集與控制、數(shù)據(jù)傳輸、工況分析預(yù)測(cè)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備管理、生產(chǎn)運(yùn)行管理等子系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)具有油氣生產(chǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)信息統(tǒng)計(jì)分析、生產(chǎn)工況實(shí)時(shí)診斷、工藝流程智能優(yōu)化、關(guān)鍵告警集中表現(xiàn)、生產(chǎn)KPI動(dòng)態(tài)展示、生產(chǎn)設(shè)備管理、生產(chǎn)指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)挖掘等應(yīng)用功能，見圖2。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了包括油氣水井、計(jì)量間、處理站庫及相關(guān)集輸管網(wǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、工況分析、故障預(yù)警和報(bào)警、關(guān)鍵過程連鎖控制、工藝流程可視化展示、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)智能決策等系統(tǒng)功能[3-4]。該系統(tǒng)對(duì)于搭建規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，支持油氣生產(chǎn)過程管理，提供油氣生產(chǎn)的實(shí)時(shí)分析優(yōu)化，進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，更加智能化、精細(xì)化地對(duì)油氣生產(chǎn)進(jìn)行管理均具有重要意義。

圖2 IPES油氣生產(chǎn)實(shí)時(shí)分析優(yōu)化決策系統(tǒng)

IPES油氣生產(chǎn)實(shí)時(shí)分析優(yōu)化決策系統(tǒng)主要是對(duì)采集、傳輸?shù)綄?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的油氣水單井、計(jì)量間、處理站庫及相關(guān)集輸管網(wǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析優(yōu)化預(yù)測(cè)。計(jì)量間、處理站庫及相關(guān)集輸管網(wǎng)的工況分析優(yōu)化主要是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、工況診斷、運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化、智能控制、出現(xiàn)故障時(shí)的應(yīng)急自動(dòng)處理；油氣水單井的工況分析優(yōu)化預(yù)測(cè)是該子系統(tǒng)中最重要的組成部分，實(shí)現(xiàn)油氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)管理、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)優(yōu)化、實(shí)時(shí)控制、智能預(yù)測(cè)等，以實(shí)現(xiàn)智能化管理。

（2）IPES在工業(yè)污水處理智能管理中的應(yīng)用

基于工業(yè)生產(chǎn)污水產(chǎn)生情況、水處理工藝及污水利用現(xiàn)狀，在工業(yè)生產(chǎn)過程智能化IPES系統(tǒng)平臺(tái)基礎(chǔ)上定制了WTSmart污水處理智能管控系統(tǒng)，如下圖3、4所示。應(yīng)用該系統(tǒng)開展水處理監(jiān)測(cè)指標(biāo)相關(guān)性研究，集約化配置水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；研究水質(zhì)監(jiān)測(cè)合理布局方法；構(gòu)建水處理關(guān)鍵控制指標(biāo)體系；建立水處理工藝仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、工況診斷、預(yù)測(cè)預(yù)警、優(yōu)化決策、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理等模塊，建立工業(yè)生產(chǎn)污水處理運(yùn)維及管理集成系統(tǒng)，為水處理的運(yùn)維管理、節(jié)能降耗、減員增效提供科學(xué)的決策依據(jù)。

圖3 WTSmart污水處理智能管控系統(tǒng)

圖4 WTSmart污水處理智能管控系統(tǒng)

WTSmart污水處理智能管控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控、工藝仿真模擬、故障報(bào)警、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、運(yùn)行優(yōu)化、輔助決策等功能。

WTSmart污水處理智能管控系統(tǒng)通過海量運(yùn)維數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行設(shè)備故障類型和維修工作量與氣候條件、安裝區(qū)域、通信協(xié)議、產(chǎn)品質(zhì)量、廠家服務(wù)、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)水平等因素關(guān)聯(lián)分析，挖掘隱藏相互關(guān)系；預(yù)測(cè)設(shè)備故障趨勢(shì)；優(yōu)化調(diào)整設(shè)備的運(yùn)維模式，從而提高智能設(shè)備管理水平。

WTSmart污水處理智能管控系統(tǒng)通過應(yīng)用遺傳算法生成溶解氧最優(yōu)控制曲線；應(yīng)用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)溶解氧模糊控制；應(yīng)用時(shí)序分析實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法提供故障診斷及工藝運(yùn)行指導(dǎo)等。

WTSmart污水處理智能管控系統(tǒng)建立節(jié)能優(yōu)化調(diào)度模型和智能專家系統(tǒng)，幫助企業(yè)在水泵機(jī)組聯(lián)編優(yōu)化調(diào)度、曝氣池節(jié)能優(yōu)化控制等局部實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)；通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)綜合分析歷年來水情況和季節(jié)變化影響，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間來水趨勢(shì)變化情況，形成更優(yōu)的調(diào)度策略，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化調(diào)度，達(dá)到節(jié)能降耗目的等。

3 結(jié)束語

IPES是以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)為依托，以電力、石油、化工、煉油、冶金、輕工、重工、建材、制藥等工業(yè)生產(chǎn)過程為對(duì)象的監(jiān)控優(yōu)化管理系統(tǒng)平臺(tái)。

1）可針對(duì)不同的行業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)配置、系統(tǒng)管理配置、流程管理配置等；

2）可根據(jù)不同的行業(yè)生產(chǎn)過程特點(diǎn)，進(jìn)行不同數(shù)據(jù)采集儀器儀表的設(shè)置；

3）具有統(tǒng)一的生產(chǎn)設(shè)備和物聯(lián)設(shè)備運(yùn)維模式，亦可根據(jù)各個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)維方式調(diào)整；

4）具備數(shù)據(jù)信息深度挖掘功能；

5）具有健全的能耗分析和運(yùn)行考核功能；

6）具備功能模塊擴(kuò)展特點(diǎn)。

IPES平臺(tái)通過對(duì)工業(yè)過程中的生產(chǎn)設(shè)備、物聯(lián)系統(tǒng)、生產(chǎn)操控的全生命周期的跟蹤和管理，實(shí)現(xiàn)信息的采集和監(jiān)控、工況分析、故障診斷、參數(shù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)挖掘、綜合評(píng)價(jià)、智能控制等，從而提高工業(yè)生產(chǎn)管理水平和效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

[1] 羅印升,李人厚等. 復(fù)雜工業(yè)過程中數(shù)據(jù)挖掘模型研究[J].信息與控制.2003, 32(1):35-31.

[2] 余情,邵文等.基于物聯(lián)網(wǎng)的油氣田能效對(duì)標(biāo)系統(tǒng)研究[J].中國(guó)石油和化工. 2013(11):61-64.

[3] 檀朝東, 楊若谷等. 油氣水井生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)IPES的技術(shù)研究[J].中國(guó)石油與化工，2012,3,64~67.

[4] 檀朝東,張恒汝,馬永忠,楊兵,王輝萍. 油氣生產(chǎn)大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì), 2016, 5(1):49-52.

The Research and Application of the Integrated System - IPES in Industry Production Process

WU Guangjun1,2*, TAN Chen2, MAO Junjun1,LI Xiaomin2

(1. Beijing SmartCon Technology Research Institute Co., Ltd, Beijing 102249, China; 2. Anhui FirstCon Instrument Co., Ltd , Anhui247210, China )

This paper introduces an integrated system named IPES (Industry Production Engineering Smart System) for monitoring, control and management in industry production process. This system has the functions of production monitoring, remote measurement, operation management, equipment management, assets management, working condition diagnosis, early warming and alarming, task management, production operation and maintenance, KQI (key quality index) evaluation and data mining etc. The system structure, function design and application configuration of IPES are illustrated in this paper. The resulting effect of the application in specific industries confirmed clearly that applying IPES can improve the system efficiency and management in industry production, thus it can achieve the goal of energy conservation and emission reduction.

integrated system for monitoring, control and management; IPES; data mining; production operation and maintenance

1672-9129(2016)02-0052-04

2016-09-14；

2016-09-30。

吳光軍（1985-），男，安徽池州，安徽理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，研究方向：工業(yè)生產(chǎn)過程及自動(dòng)化控制。檀晨（1988-），男，安徽安慶，華東師范大學(xué)，研究方向：工業(yè)生產(chǎn)過程及自動(dòng)化控制。毛軍軍（1991-），男，山西省忻州市，天津工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，從事油田自動(dòng)化建設(shè)以及油田行業(yè)大數(shù)據(jù)挖掘方向工作。

(*通信作者電子郵箱 541403412@qq.com)