工藝指標(biāo)報(bào)警信息管理系統(tǒng)的方案研究

馮玉曉

[摘? ? 要] 隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和智能工廠的快速推進(jìn)與發(fā)展，某公司對(duì)各生產(chǎn)裝置工藝指標(biāo)報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、預(yù)判性和多維展示性的要求越來(lái)越高。為了提高裝置平穩(wěn)運(yùn)行水平和監(jiān)控效率，按照務(wù)實(shí)推進(jìn)信息化工作的要求，開(kāi)展了工藝指標(biāo)報(bào)警信息管理工作的研究，充分對(duì)接了MES系統(tǒng)深化應(yīng)用需求，形成了工藝指標(biāo)報(bào)警信息管理系統(tǒng)的方案。

[關(guān)鍵詞] 報(bào)警;移動(dòng)APP;機(jī)組監(jiān)測(cè)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 15. 026

[中圖分類號(hào)] TP311? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? A? ? ? [文章編號(hào)]? 1673 - 0194（2019）15- 0057- 03

0? ? ? 引? ? 言

報(bào)警是及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中異常情況的直接手段，科學(xué)、高效、準(zhǔn)確的智能報(bào)警管理對(duì)保障生產(chǎn)過(guò)程的“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”至關(guān)重要，也是進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化、控制和故障診斷的基礎(chǔ)。加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程管理已成為企業(yè)日常管理的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。針對(duì)當(dāng)前現(xiàn)狀，該公司組織技術(shù)人員完成了工藝指標(biāo)報(bào)警信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

1? ? ? 項(xiàng)目的必要性和意義

石油化工行業(yè)是流程行業(yè)，其特點(diǎn)是生產(chǎn)裝置多、工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)，而且具有很高的危險(xiǎn)性，因此生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行是保障安全生產(chǎn)、效益穩(wěn)定增加的重要因素。對(duì)裝置的工藝指標(biāo)進(jìn)行報(bào)警監(jiān)控，使裝置運(yùn)行狀態(tài)保持良好的水平，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，從而提高了裝置的運(yùn)行效率，確保裝置在安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。

現(xiàn)階段煉化企業(yè)各生產(chǎn)裝置的報(bào)警在DCS工程師站、操作站沒(méi)能很好地分類、分級(jí)。導(dǎo)致報(bào)警信息只是簡(jiǎn)單地羅列和顯示。這些常駐的、重復(fù)的報(bào)警信息會(huì)導(dǎo)致操作員對(duì)個(gè)別報(bào)警信息處理不及時(shí)，無(wú)法篩選、甄別重要的報(bào)警信息，甚至?xí)?、忽略?bào)警信息，進(jìn)而導(dǎo)致報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)缺乏實(shí)時(shí)性、可靠性，造成裝置波動(dòng)，或出現(xiàn)非計(jì)劃停工現(xiàn)象，報(bào)警形同虛設(shè)。因此，建設(shè)一套行之有效的報(bào)警管理系統(tǒng)已迫在眉睫。

2? ? ? 行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局下發(fā)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ/T 3034-2010《化工企業(yè)工藝安全管理實(shí)施導(dǎo)則》明文規(guī)定：化工生產(chǎn)裝置“要有有效的報(bào)警系統(tǒng)”。要細(xì)化報(bào)警信息的收集整理工作，分裝置、分類別、分等級(jí);要完善報(bào)警信息處理工作的流程，有觸發(fā)、有處理、有記錄;要加強(qiáng)報(bào)警信息的監(jiān)管，從車間到處室，從操作員到主管領(lǐng)導(dǎo);要適時(shí)調(diào)整報(bào)警信息的配置，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，要有調(diào)整、有更新，及時(shí)從根本上消除無(wú)效報(bào)警、不合理報(bào)警，突出顯示重要報(bào)警信息。要讓每一條報(bào)警信息都有它的實(shí)際價(jià)值，要讓每一個(gè)報(bào)警處理工作都解決實(shí)際問(wèn)題，提高工作效率，提高安全意識(shí)，杜絕安全隱患。

隨著MES系統(tǒng)的應(yīng)用，該公司雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)裝置工藝指標(biāo)及重要機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，但在具體的工作中仍存在許多不足。以往，裝置工藝指標(biāo)及機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)通過(guò)操作平穩(wěn)率、人工監(jiān)控等方式監(jiān)測(cè)，不可避免地出現(xiàn)裝置運(yùn)行情況遲判和控制范圍粗放等情況。

為了解決這個(gè)難題，該公司另辟蹊徑，建立一套公司各生產(chǎn)裝置工藝指標(biāo)、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警管理系統(tǒng)，對(duì)影響裝置、重點(diǎn)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，分類整理、分級(jí)對(duì)待，避免重復(fù)篩選、耗時(shí)耗力，剔除常駐報(bào)警及重復(fù)報(bào)警，通過(guò)短信平臺(tái)對(duì)沒(méi)有及時(shí)處理的報(bào)警信息，按業(yè)務(wù)管理級(jí)別進(jìn)行逐級(jí)推送，同時(shí)實(shí)現(xiàn)APP移動(dòng)接收信息、查詢操作，直至報(bào)警信息得到處理，督促崗位人員及時(shí)處理生產(chǎn)波動(dòng)信息，優(yōu)化報(bào)警管理工作流程，警惕麻痹思想，消除熟視無(wú)睹的現(xiàn)象，規(guī)范操作，指導(dǎo)生產(chǎn)，識(shí)別操作過(guò)程中潛在的危害，加強(qiáng)報(bào)警變更管理，從而有效提高裝置運(yùn)行平穩(wěn)率，整體推進(jìn)信息化技術(shù)應(yīng)用，有效支撐煉化企業(yè)業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。

生產(chǎn)管理人員可以通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解各裝置工藝報(bào)警及機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警情況，根據(jù)報(bào)警信息的重要程度分別通過(guò)WEB、移動(dòng)端、短信形式通知到相應(yīng)人員;生產(chǎn)管理部門(mén)可以通過(guò)優(yōu)化報(bào)警上、下限，合理控制生產(chǎn)波動(dòng)范圍，為提高裝置生產(chǎn)的平穩(wěn)率提供技術(shù)手段。

實(shí)現(xiàn)對(duì)重要工藝指標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障前兆信息，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用設(shè)定好的應(yīng)急預(yù)案，有效地利用移動(dòng)短信等通訊技術(shù)發(fā)送到相關(guān)應(yīng)急專家人員手中，應(yīng)急技術(shù)專家迅速果斷地做出有效反應(yīng)，及時(shí)控制突發(fā)事件，避免事故的發(fā)生或最大限度地減少事故損失。

3? ? ? 項(xiàng)目目標(biāo)

通過(guò)與MES系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)裝置工藝報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、預(yù)判性和展示方式多維性，改善報(bào)警泛濫現(xiàn)狀，減少常駐報(bào)警、重復(fù)報(bào)警，根據(jù)報(bào)警等級(jí)，劃分類別，分級(jí)對(duì)待，實(shí)時(shí)發(fā)送A級(jí)報(bào)警，定時(shí)發(fā)送B級(jí)報(bào)警，加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程管理與考核，消除管理盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)裝置平穩(wěn)運(yùn)行。

完成各生產(chǎn)裝置工藝指標(biāo)報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警參數(shù)配置，開(kāi)發(fā)移動(dòng)APP及短信推送功能，突破傳統(tǒng)的電腦辦公的局限，實(shí)現(xiàn)指尖上辦公，提高報(bào)警管理工作效率。

4? ? ? 主要內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)功能構(gòu)架如圖1所示。

4.1? ?主要內(nèi)容

在其石化公司建立各生產(chǎn)裝置工藝指標(biāo)報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信息的統(tǒng)一管理，實(shí)時(shí)展示報(bào)警信息，提前預(yù)判工藝指標(biāo)的變化。通過(guò)Web、移動(dòng)APP和短信平臺(tái)等多種方式與用戶進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息展示方式的多樣性與通知的及時(shí)性，提高用戶的響應(yīng)速度，有效增強(qiáng)管理人員對(duì)生產(chǎn)指揮的及時(shí)性。

4.1.1? ?基礎(chǔ)功能

（1）建立基于MES系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)取數(shù)服務(wù);（2）建立裝置工藝指標(biāo)報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警邏輯;（3）頁(yè)面導(dǎo)出功能;（4）移動(dòng)APP、短信發(fā)送等服務(wù)。

4.1.2? ?業(yè)務(wù)功能

（1）各裝置超標(biāo)報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警匯總及其穿透頁(yè)面，穿透底層顯示每一次報(bào)警的具體信息，并提供報(bào)警點(diǎn)前后1小時(shí)趨勢(shì)圖;（2）預(yù)判報(bào)警、跳車報(bào)警及其穿透頁(yè)面，并在跳車報(bào)警彈窗界面提供應(yīng)急預(yù)案鏈接;（3）完善報(bào)警點(diǎn)信息，報(bào)警信息通過(guò)移動(dòng)端及短信分級(jí)上報(bào)，報(bào)警原因?qū)崟r(shí)分析，并形成逐級(jí)考核制度;（4）基于大量運(yùn)行的歷史報(bào)警，為報(bào)警上下限設(shè)置提供優(yōu)化改進(jìn)的建議;（5）報(bào)警參數(shù)管理，提供裝置工藝報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警指標(biāo)的新增、修改、批量導(dǎo)入、查看趨勢(shì)等功能。

4.2? ?關(guān)鍵技術(shù)

工藝指標(biāo)報(bào)警信息管理系統(tǒng)主要作用是對(duì)裝置上的比較重要的裝置工藝報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，以保證各項(xiàng)指標(biāo)在可控范圍內(nèi)，保證裝置平穩(wěn)運(yùn)行。以一個(gè)月或一個(gè)平穩(wěn)運(yùn)行周期的歷史數(shù)據(jù)為樣本范圍，計(jì)算該組數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)期望E（X），方差D（X）及標(biāo)準(zhǔn)差■。E（X）為該組數(shù)據(jù)的平均值，■一般可認(rèn)為是該組數(shù)據(jù)以數(shù)學(xué)期望E（X）為基準(zhǔn)的上下浮動(dòng)范圍。超出E（X）±■范圍的數(shù)據(jù)即可以認(rèn)為是波動(dòng)較大的數(shù)據(jù)，可以作為報(bào)警上下限優(yōu)化的考量依據(jù)。一旦某些重要指標(biāo)超出設(shè)定的范圍之外，則系統(tǒng)會(huì)彈出提示框，顯示指標(biāo)詳細(xì)信息。

實(shí)現(xiàn)裝置工藝指標(biāo)報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警指標(biāo)分組監(jiān)控。根據(jù)管理實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)公用工程、大機(jī)組、環(huán)保等工藝指標(biāo)的專項(xiàng)報(bào)警管理，根據(jù)不同需求將各個(gè)指標(biāo)分成為不同群組，每個(gè)群組又互不干涉，避免大量數(shù)據(jù)的重疊再篩選，提高工作效率。 實(shí)現(xiàn)指標(biāo)分級(jí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)發(fā)送A級(jí)報(bào)警，定時(shí)發(fā)送B級(jí)報(bào)警。

預(yù)判報(bào)警是在事件未發(fā)生之前給操作員提供的警告提示信息。預(yù)判報(bào)警的主要判斷依據(jù)是數(shù)據(jù)的變化率，它根據(jù)目前的變化速率，來(lái)推斷到達(dá)危險(xiǎn)值的時(shí)間，起到預(yù)先提示的作用。通過(guò)對(duì)監(jiān)控點(diǎn)計(jì)算當(dāng)前值的變化率，跟預(yù)期的變化率進(jìn)行比較，如果當(dāng)前變化率超過(guò)了預(yù)期變化率，則向操作員發(fā)出警告。

移動(dòng)端功能開(kāi)發(fā)，隨身攜帶的工作平臺(tái)、信息獲取平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)與應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行通訊，高效便捷地處理業(yè)務(wù)。

5? ? ? 預(yù)期效果和效益

5.1? ?經(jīng)濟(jì)效益

幫助企業(yè)提高企業(yè)工作效率;

幫助企業(yè)提高裝置運(yùn)行平穩(wěn)率，提高產(chǎn)品收率;

幫助企業(yè)節(jié)能降耗。

5.2? ?社會(huì)效益

工藝指標(biāo)報(bào)警信息管理系統(tǒng)將成為生產(chǎn)和管理人員日常工作中不可或缺的重要工具，對(duì)提高企業(yè)對(duì)裝置工藝報(bào)警、機(jī)組監(jiān)測(cè)報(bào)警指標(biāo)的監(jiān)控效率，實(shí)現(xiàn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行將發(fā)揮顯著作用。移動(dòng)APP、短信推送功能實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、“掌上查詢”，實(shí)時(shí)查看報(bào)警信息和各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行趨勢(shì)，提高了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控效率和裝置運(yùn)行情況的預(yù)判能力，給管理者提供更多獲取信息渠道的同時(shí)，消除管理盲區(qū)。

主要參考文獻(xiàn)

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