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    石化公司计量监控管理系统
    石化公司计量监控管理系统

    一、项目背景

      某石化公司是以芳烃为特色的大型石化基地和国家重要的俄罗斯原油加工企业。公司生产的汽、柴油率先达到国六(B)最严格清洁油品质量标准;航空煤油通过国产航空油料鉴定委员会认证;自主研发的PETG共聚酯通过FDA、ROHS、GB4806检测认证,成为世界第三、国内第一生产商;超高分子量聚乙烯专有加工技术开发处于国内领先水平;精己二酸可完全替代进口高端产品。公司拥有铁路运输专用线、至营口港的190公里成品油管线,年输送能力960万吨,产品销往全国各地及海外30多个国家和地区。
      计量管理工作的质量会直接影响企业产品的质量。公司计量管理模式为了满足日益增长的计量及结算精细化要求,为了满足建设智能化工厂的要求,遵循公司对计量监控管理系统项目建设的统一部署,需通过信息化手段对计量仪表实施改造,实现计量仪表数据的在线采集和监控管理。计量管理水平直接影响着企业的生存与发展,因此,开发计量监控管理系统对于提升管理能力,提高安全管理水平,增加企业效益,都有着积极的现实意义。
      该系统以Yabo下载桥实时数据库为核心,采用分布式架构,通过将分布在厂区内外不同地点的大量智能计量仪表进行数据采集、处理、存储与分析,实现计量仪表的在线实时监控和汇总,自动生成生产报表,自动计算管网平衡度,及时发出报警信息。通过网络发布技术,有权限的管理人员可实时掌握现场设备运行状态,及时查看所需报表了解生产动态情况。

    二、解决方案

      根据地点的分布和计量物料的种类不同,将厂区现场划分为不同区域,每个区域内设置一台数采机,负责本区域内计量仪表的数据采集和管理。在公司机房设置中央服务器,通过网络与现场数采机进行双向数据通讯,实现对全公司计量仪表的统一管理和数据存储。结构如下图所示。

      从上图可以看出,系统一共分成三层:
      底层是数据采集站。本层主要是计量仪表等硬件设备和数据采集服务。数采机安装在各装置中,负责数据的采集和向上传输,并且具备数据缓存功能。一旦发生网络故障或实时数据库故障时,数采机可以把数据暂存在该机器中,待到网络或系统恢复正常时,数采机将自动将数据恢复到实时数据库中。
      中间层是Yabo下载桥实时数据库数据库和应用系统。Yabo下载桥实时数据库是整个系统的核心部分,它负责整个系统数据的管理功能,并对外提供各项服务。它的功能主要包括:从数采机采集实时数据、对原始数据归类并负责压缩存储、对原始数据进行计算并加工成用户需要的数据、报表生成、前端数据输入处理、WEB服务管理等。
      最上层是数据展现层。用户通过IE浏览器或其它浏览器可以浏览系统的各项数据,并处理各种应用,比如实时数据的浏览、历史数据的查询、趋势曲线查看、报警的查询和确认、通知的发布等。

    三、系统功能

      该系统将所有计量数据采集之后进行存储、处理、分析,并进行综合数据展示。主要有实时数据浏览、历史数据查询、自动生成报表、趋势对比分析、报警管理、计量管网平衡验证、权限管理及通讯状态监视等功能,下面挑选几个典型功能进行说明。

      1.实时数据浏览

      系统可以整体展示公司内各个分厂所有仪表的过程量等数据信息,显示时可按各分厂名称(包含全公司)、等级、物料类型对实时数据进行查询。该画面的特点是能够集中管理所有采集点,画面简洁,可对各参数进行直观的比较,方便查看各参数是否异常。

      实时数据界面显示仪表的归属单位、仪表名称、仪表位号、送料单位、收料单位、瞬时流量、累计流量、密度、温度、量程上限、量程下限、小信号切除等参数值。
    通过点击介质参数,可以查看到该块仪表的详细基础信息;通过点击位号参数,可以查看到关键参数的趋势轨迹,方便追踪参数运行状态;通过点击累计量参数,可以查看时间范围内的介质传输总量,方便核算统计相关的工作内容。
    通过对实时数据中所显示的计量数据生成趋势曲线进行分析,帮助管理部门通过数据分析达到快速调度生产的目的。可根据能源日耗波动图,即峰、谷分析及预警,直观的给调度人员实施能源平衡协调,合理安排错峰生产工艺环节控制。

      2.历史数据查询

      各种计量数据可以按指定区域(公司、分厂)、等级、物料类别(能源、物料)、时间范围、周期进行查询。可通过确定查询的时间范围、最小时间间隔来查询该段时间范围内的每个时间点的累计止码量,并计算出该时间范围内的累计量。

      查询条件中的起始时间、终止时间可任意指定,时间间隔最小单位为分钟。允许用户将查询结果导出为文本格式文件。

      3.生产报表生成

      系统会根据采集的数据按照公司的管理要求自动生成日报、半月报、月报等类型报表,可以根据设定的时间范围和时间周期查询报表,报表可根据区域、管理类别、物料类别查询。

      通常,日报表在每天0点整即生成前一天数据、月报表在每月最后一天的上午8点整生成本月数据、年报在每年公历最后一天上午8点整生成本年数据,报表支持按各公司扎帐时间进行调整。
      对各产品单位能耗进行计算和分析,分析其降低或超出情况,以此制订预防措施,稳定生产成品控制。为能耗高生产线制订预防措施,为节能技术改造奠定基础。

      4.趋势对比分析

      趋势对比用来分析计量中供给量和消耗量的平衡情况,同步显示实时数据库中采集到的最新数据,同时能够拖动游标定位到当前时间前一时刻,在坐标轴纵轴显示该时刻各个区域的瞬时流量值。
      历史趋势主要功能为在指定的时间范围内显示历史流量的趋势图,能够拖动游标定位到某一时刻,在坐标轴纵轴显示该时刻各个区域的历史流量值。在坐标轴底下有一排按钮进行历史趋势追忆的设置,可向前向后追忆固定的时间,亦可通过曲线时间设置对话框指定起始时间和结束时间。

      趋势分析还可以进行若干参数的对比及参照。通过线上操作,即可帮助用户分析现场情况,以做出相应对策。

      5.计量管网平衡

      计量管理平台可提供一项对用户定制化开发的计量管网平衡模块,并且能做到多元化的方式进行展示。该功能根据实时数据进行数据挖掘,分析结点的累计平衡关系。系统在后台实时数据库中,根据供、收关系进行计算,把计算后的结果实时显示给用户,该项功能对调度人员调整生产有着很大的支持。计量管网平衡有两种展示方式:一是流程图式平衡关系展示;二是表格式平衡关系展示。

      如上图,就是流程图式平衡关系展示。流程图式平衡关系解决了管网中数量多、关系复杂的供收问题,应用图形、连线的技术,直观的展示了管网中平衡情况。

      如上图,就是表格式平衡关系展示。表格式平衡关系可以满足在线动态编辑功能,通过管理平台页面的新增或修改方式,根据某一条管网的情况,随时设定供方、收方的公式总量,该功能解决了现场生产环境不断变更带来的平衡关系问题,不需要单独对软件平台做变更开发工作,用户自己操作即可完成,提供了当前瞬时量、当日累计总量、当月累计总量供收平衡关系与实时偏差率。

      6.用户权限管理

      用户权限可分为公司级和工厂级,每个工厂系统管理员可以分配本厂的用户浏览人员。通过角色管理可指定角色的权限区域(公司、工厂、车间)和操作权限(如审批、浏览、用户管理等)实现灵活的权限管理。

      7.通讯状态监视

      系统可以实时显示所有仪表的通讯状态,并且按照数采环节中仪表链路与仪表状态划分,方便系统后期运维期间对公司所有仪表通讯情况的掌握,达到快速定位问题,快速解决问题的目的。

    四、项目总结

      计量监控管理系统建成后,能够根据采集数据进行公司级、厂际级能源、物料核算,避免出现人工计量误差导致的经济损失。同时,根据物料收支大数据,可以判断某一段管线是否有物料流失,及时挽回经济损失,避免污染环境。通过计量系统化分级管理,提高计量信息化管理水平,使计量管理更精细、更准确、更高效。通过对仪表的实时数据、基础参数等全方位管理,保障仪表的正常运行,实现电子化的计量报表数据管理,提高工作效率。该系统对企业内部挖潜,外部对标,提高产品的竞争力都有一定的现实意义。

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