石油生產過程監控與管理系統研究

[摘要]近幾年，石油生產過程監控和管理系統有了很大的發展。但是，在石油煉制企業生產過程、工藝信息管理等方面，還是存在著一系列的問題。本文通過分析，提出了有建設性的建議。

[關鍵詞]石油生產；過程監控；35藝管理；系統研究

[中圖分類號]F416.22 [文獻標識碼]B [文章編號]1005-1074(2008)09-0232-01

隨著科學技術的迅速發展，石油煉制企業越來越廣泛地采用信息技術來改造傳統產業，具體包括動態生產調度、優化計劃排產、實施電子商務等，用以提升管理水平、節能降耗和增效，這些已成為企業挖潛增效贏得市場競爭的重要途徑。生產過程監控和管理的業務主要包括：數據采集、工藝分析與管理、油晶儲存管理、物料平衡和動力平衡、質量管理和生產調度等。本文采用先進的計算機和網絡數據庫技術，實現了具有實時數據采集，工藝數據分析與管理等的生產過程監控與管理系統。實踐表明，系統提供的功能，滿足了企業生產過程監控與管理的需求，保證了企業生產高效的運行，提高了企業的市場競爭能力。

1 實時數據采集與全局數據庫的建立

石油煉制企業的連續化生產過程，信息處理量大、涉及面廣且各環節聯系緊密，操作條件波動或設備故障，往往會影響整個生產流程的正常運行，因而實現實時數據采集，建立系統的全局數據庫，及時、準確掌握生產裝置運行的狀態，是實現生產過程監控和管理的關鍵環節。

1.1 生產實時數據采集利用企業的網絡環境為硬件通訊平臺，以Infoplus21實時數據庫軟件為核心，采用OPC標準進行通訊，通過FOXBORO和HONEYWELL兩種DCS集散儀表控制系統、PIE等采集程序把現場生產裝置的實時生產數據采集并周期性發送到服務器的實時數據庫中；同時使用Infoplus21應用程序接口和使用API服務于實時數據庫與歷史數據庫的進程，查詢實時數據庫中當前或歷史數據，并可作各種處理。

1.2 全局數據庫的建立全局數據庫是生產過程監控與管理系統的核心，關系到整個生產過程監控與管理系統的運行效率。按照不同的生產裝置分別建立了與InfoPlus.21中的實時數據庫相對應的Oracle關系數據庫表。

1.3 實時數據庫與關系數據庫之間的數據轉換生產管理系統所需數據一般都是以小時計算，為了滿足生產過程監控與管理系統的實際需要，利用InfoPlus.21具有定時處理功能，按生產管理系統的實際需要，定時將實時數據庫中數據按照用戶事先建立好的數據庫結構，把數據導入到Oracle關系數據庫中。系統通過AspenTech提供的SQLPlus模塊實現不同數據庫之間數據的轉換。

2 工藝數據監控與管理

生產過程中工藝數據監控與管理主要功能是實現對各個生產裝置的操作條件、物料平衡、質量分析等方面的監控與管理。

2.1 工藝數據監控工藝數據監控主要對裝置的操作條件，物料平衡和油晶組分質量分析的數據進行監控與管理，并針對不同情況采取及時的措施進行處理，具有下面所述功能：①數據異常報警；②歷史趨勢分析；③化驗數據的反饋。

2.2工藝數據管理

2.2.1 數據維護提供用戶相關信息修改功能，對日期、班次、人員信息等方面的變更進行維護，保證系統的正常運行。

2.2.2 數據存檔提供用戶保存每天各個班次的數據功能，實現數據的統一和網絡上的共享。

2.2.3 數據更新提供用戶對當前的數據隨時更新功能，對數據的隨時變化及時更新及修改，保證數據的實時性和準確性。

2.2.4 數據查詢提供用戶對當前數據和歷史數據的查詢，并對查詢數據進行分析功能。

2.2.5 數據備份提供用戶按年、季度、月份、星期不同時間間隔進行備份的功能。

3 系統的結構、特點和實施實例

3.1 系統的結構及特點以InfoPlus.21實時數據庫和Or-acle數據庫作為系統統一的數據庫平臺，底層數據通過DCS、PLC、現場儀表等采集到InfoPlus.21實時數據庫中，系統通過實時數據庫與關系數據庫之間的數據轉換，將所需關鍵數據保存到關系數據庫中，提供給生產調度、工藝信息、質量化驗等相關人員處理。

3.2 采用OWC和XML相結合的頁面制作和信息通信技術系統采用的是基于Web的結構，其數據處理方式與C/S結構不同，經常與服務器交換信息，由于通過網絡頻繁進行數據處理，可能導致系統運行效率的降低。針對這種情況，采用了XML和OWC相結合的方法，有效的解決了這個問題，實現了對各種數據信息的方便、準確、有效的管理。

3.2.1 XML是一種擴展性標識語言XML不但具有結構化、簡捷性、自描述性及開放性的特點，還具有表達內容能力強、簡單易用、通用性和可讀性強、易于檢索和數據維護方便等優點。

3.2.2 OWC可以為多種控件容器提供交互式的電子數據表模型、數據庫報表與數據可視化服務系統利用OWC控件中的電子表格實現了較好的交互能力，滿足企業用戶的各種信息管理報表的生成、編輯和打印的需要。

4 結論

生產過程監控與管理系統采用基于Web的B/S三層體系結構，易于通過增加業務邏輯模塊擴展系統功能；采用實時數據采集技術，可使生產調度人員通過網絡對生產過程進行實時監控，及時快速準確的做出分析和決策；采用基于案例推理的生產調度策略，提高了調度人員的決策水平；采用XML和0WC相結合的方法，進行頁面制作與信息交互，提高了整個系統的運行效率。目前，該系統已經在某大型石油煉制企業應用，滿足了企業生產過程監控與管理的需求。