炼化企业信息化过程中的数据源建设

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一 前言

随着科学技术的迅猛发展，炼化企业越来越广泛地采用信息技术来改造传统产业，具体包括动态生产调度、优化计划排产、实施电子商务、提升管理水平等，使其成为挖潜增效、赢得市场竞争胜利的重要途径。但是，实现这些应用系统，离不开数据源的建设。

二 公司信息化现状

我公司于2000年建立了小型局域网，实现了办公大楼主要处室的部分联网并利用中油公司Internet出口访问互联网，由于受到当时的技术条件和投资等因素的限制，还没有形成覆盖全公司各部门、各车间的网络结构。目前公司的信息化及网络现状与中油股份公司信息化建设水平相差很远，远远不能适应中油股份公司对网络基础建设的基本要求，同时中油公司推广的一系列应用系统（如OA系统、电子商务、项目管理系统、合同管理系统、财务系统、物资管理系统等）也无法在我公司完全开展，已不能满足企业生产经营管理的需要。为了使信息系统更好地支持企业发展战略，需对现有网络系统等基础设施进行改造。根据炼化企业仪表自动化程度较高，技术进步速度快的特点，我们运用了以网络基础建设带动数据源建设，以数据源建设带动应用系统建设，以应用系统建设带动企业信息化建设这一思路。

三 指导思想

建设的信息系统，要保持与中油股份总部信息系统建设进程相同步，实现公司经营管理规范化、生产管理最优化、过程控制智能化；并且以物流、资金流、信息流为系统集成主线，建立以企业数据模型为核心的数据集成和应用集成平台，实现管理网络与控制网络的有效集成，贴近以“安稳长满优”为中心的生产管理，优化计划调度，分析能耗、物耗；统一数据标准，强化操作管理和生产过程自动化，为公司决策系统提供实时、准确、完整、真实的数据信息支持。在主要信息技术装备水平、主要应用水平上接近或达到国内先进水平。遵照“总体规划、分步实施”的建设原则。

四 规划方案

4.1网络建设

为了实现公司信息化管理需要，首先必须对现有局域网进行改造，信息网络在物理上覆盖全公司各部门、各车间千兆光纤办公网络，使全公司的计算机互联互通，实现数据流、信息流畅通无阻，达到千兆主交换、千兆到结点、百兆到桌面的全公司网络系统。再通过Internet出口连接到互联网上，网络拓扑结构见图1。在公司局域网服务器上架设web服务器、FTP服务器，通过股份公司区域中心数据网提供的VPN通道，实现远程办公的目的。同时，将生产装置及现场的智能化仪表、PLC、微机监控、DCS和现场总线同过网络联入局域网并实现自动数据采集。

4.2数据源的分类

所谓数据源，即数据的源头，它是在数据产生的当时当地直接获取数据的实体。数据牵涉面广，种类繁多，可从数据的来源、时间、特点、用途、表现形式等对其进行分类，宏观上包括原始数据和加工数据、专用数据和共享数据、静态数据和动态数据、实时数据和历史数据、内部数据和外部数据等，构成企业的业务流、信息流、资金流和物流。对炼化这一具体的行业来说，其数据源总体上应该包括以下内容。

1） 工艺流程数据

生产装置的连续运行是炼化企业的流程特点，而工艺流程数据直接、实时、准确地反映了生产装置运行状况。所谓工艺流程数据，指的是生产装置各单元测线的温度、压力、流量、液位、在线分析仪器数据、重要阀门开度和自保联锁状态等。显而言之，这些包括由原料、产品、操作参数、能耗和剂耗等在内的生产装置综合数据，是现场工艺人员调整操作的依据，也是上层生产调度人员掌握生产装置运行状况的手段，进而指挥和平衡生产。同时，工艺流程数据也是先进控制和优化控制实施的基础，反过来又能通过工艺流程数据来检查和评价其控制效果。

2） 油品质量数据

炼化企业的操作者和管理者需要可靠、实时的产品质量数据，以便及时调节生产，使流程的每个环节都能够迅速响应条件的改变，用合理的质量来获取有效利润。油品质量数据项多繁杂，如密度、黏度、比色、闪点、倾点、浊点、冰点、燃点、蒸汽压、凝固点、冷滤点、含氧量、辛烷值、烃组成和其他色谱数据，以及馏出口组分和出厂产品的合格率等。质量数据的采样周期由生产流程的需要而定，根据不同质量数据安排为1h、2h、4h；在开车和生产非正常期间，则根据需求随时采样，进行化验分析。

3） 油品罐存数据

储罐是炼化企业原料、半成品和成品的集散仓库，直接关系着物料平衡、油品调合和生产过程的调度，构成了举足轻重的储运系统。油品罐存数据主要包括油罐液位、油罐当前状态(进油、出油、循环、封罐)、油温、介质密度、液位超限报警、可燃气体报警、阀门开关状态，以及机泵启停状态、管道油品流向等。储运系统自动化，不仅从安全上能够避免跑油、窜油、冒罐等事故的发生，而且在提高油品调和质量、充分利用储罐空间和节能降耗等方面发挥重要作用。

4） 公用工程数据

公用工程是炼化企业生产的基本保证，相关数据包括水、电、汽、油、液化气、瓦斯、风、氮气、氢气等。对液体和气体计量仪表的选型，主要应依据3方面考虑：(1)被计量介质的类型要求；(2)被计量介质的工况要求，如组分、流量、压力、温度、黏度等；(3)被计量介质的精确度要求。如原油进厂和产品出厂、动力外购和供外、进装置原料和出装置产品、生产系统成本核算、生产过程控制系统、辅助单位用能等；考虑到瓦斯系统运行状况对炼化企业生产过程的影响举足轻重，对以下现场数据的收集是不可缺少的：高压与低压瓦斯、气柜系统(气柜高度、压缩机运行状态)、火炬系统(放空瓦斯量、蒸汽使用量、火炬点火时间)、关键阀门开度、重要部位压力和加热炉烧瓦斯火嘴数目等。

5）设备管理数据

一个炼化企业，有成千上万台各种类型的设备。这些设备状态正常与否，是生产装置安稳长满优运行的关键。设备的静态和动态数据科学地决定了工厂维护和检修计划的制定和实施。特别要提出的是，对炼化企业来说，在线实时监测大机组运行状态，如转速、轴温、振动和轴位移等参数，并经计算机处理后提供当前和历史趋势图、轴心轨迹/时基图、频谱/全频谱图、系统事件列表、报警列表等，是十分重要的。为了进一步提高大机组的维护水平，尤其是能在故障发生前做出正确判断并采取相应措施，防患于未然，还可考虑采用专家系统，进行故障的诊断和预测。