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数字化轻烃厂智慧调控中心建设
摘要:随着想现代信息技术的发展速度越来越快,炼化企业所面临的市场竞争压力越来越大,引入信息化技术实现炼化的智能化和智慧化成为实现可持续发展的关键。本文通过采用supOS工业互联网平台作为轻烃厂智慧调控中心的数字化底座,利用其信息全集成、多元工业数据库、个性化数据DIY和工业APP组态开发等能力,实现以“平台+工业APPS”的功能架构,提供面向设备管控类、能源管理类、辅助决策类、安全管理类工业智能APPS,从而提升轻烃厂的综合运营水平。
关键词:数字化;工业互联网;智慧调控中心;工业APPS
1.研究背景
现代信息技术发展速度越来越快,构建数字化炼厂和智能炼厂提高企业生产经营效益已经成为各炼化企业的重点工作[。辽河油田油气集输公司轻烃厂,底层生产相关数据完备,但未进行信息化系统的整体建设,导致相关数据不能很好的进行人机互动,亟需搭建信息全集成的工业大数据平台,建设智慧调控中心,以提高轻烃装置的自动化、信息化、智能化、平台化能力,进而实现企业可持续发展。
2.项目整体方案
采用supOS工业互联网平台作为轻烃厂智慧调控中心的数字化底座,利用其信息全集成、多元工业数据库、个性化数据DIY和工业APP组态开发等能力,实现以“平台+工业APPS”的功能架构。通过WebService、IEC104及OPC等协议,实现轻烃厂自动化和信息化系统的数据采集和集成,生成设备全信息画像。同时利用supOS平台的先进算法提供先进的运营调度管控手段,做到准确可靠安全生产。supOS设备管理,能源管理,综合监控行业应用APPS,提升轻烃厂的安全生产管控水平和设备运维效率。
3.典型系统应用
3.1设备管理app
3.1.1设备状态监测
系统提供综合展示设备整体运转情况的功能,包含运行设备数量、停机设备数量、故障设备数量、在修设备数量、待修设备数量。系统还具备独立显示重要设备关键参数,实现设备参数偏离报警功能,保证设备平稳运行。
通过沈鼓云SG8000大机组监测系统与SG2000泵群监测系统与supOS平台相结合,通过数据集成、建模分析、云计算及物联网技术,实现对轻烃装置核心设备离心压缩机及全厂机泵进行在线监测与寿命预测,并对设备故障进行云诊断。通过SG6000管线在线测厚系统的应用,实现精准、可靠地连续性壁厚监测,时刻掌握装置腐蚀情况;
3.1.2设备台账管理
支持按照设备类型、使用人员等属性分类建账,并支持按照区域、部门等多种条件进行筛选生成设备台账,以及台账的Excel导出功能,形成一设备一档案的管理方式;
3.1.3设备检维修
通过线上管理维修工单,有助于快速、合理安排维修工作;通过电子化维修记录,有助于改善设备维护计划,加强设备管理,规范备品备件管理流程。支持根据管理要求,自定义设备故障代码及含义,在执行设备维修时,在系统记录具体的设备故障信息。维修过程中,需要使用备品备件,则通过维修工单使用、消耗,从而规范化、精准化管理备品备件数量,有助于企业精确管理备品备件库存;
3.2能源管理app
能源管理系统的主要功能模块包括:数据采集与处理、全透明能源管理系统。系统通过提取现有DCS控制系统和ERP的数据,并建立实时数据平台、分布式大数据平台、关系型数据平台和非结构化数据平台进行数据清洗和分析,在生产过程能耗透明化的基础上进行动态工况最优,指导操作人员的操作,使系统保持最佳能耗运行状态,实现生产能耗降低。
3.2.1能源看板
可查看全厂最关键的能耗指标情况,包括当前实时值、计划值、昨日值、当日(月)累计值等,并可查看历史曲线趋势,提示对标异常的时间区间,快速发现能耗问题。并实现能源消耗可视化和透明化,对能源消耗进行分类、分项计量和管理。针对不同能源介质、系统进行能源消耗的精确计量,通过计量数据分析能源消耗结构,细化成本数据并加强管理。
3.2.2用电分析
提供图表数据形式的电能综合管理相关功能;点击设备名称即可切换当前展示设备的各项关键信息,支持通过点击不同的标签,切换本电能综合管理功能模块的图表展示方式。从不同维度展示关键设备的用电情况。
3.2.3实时监控
展示工艺流程和重要设备的生产运行数据和相关指标。监测主要生产全流程的关键过程参数和生产能耗指标参数,包含直接或者间接参与该工艺的主要设备,实时展示表征工艺环节的整体物质流动、能量流动的温度、压力、流量等参数,也展示关键的控制点和重要能耗指标;同时监测关键过程参数、设备状态和设备功耗等信息,包含设备各组成部分的温度、压力等参数,通过简单或者复杂二次计算的重要指标,生成重要生产运行数据。
3.3人员定位管理app
人员定位管理APP基于supOS平台部署,通过现场的定位基站及标识卡实现对区域内人员的实时精准定位。由解算软件、防爆定位采集分站、无线定位子站、防爆标识卡等组成。对进入厂区人员进行管控、分类统计出入关键区域人员信息、精确显示区域内人员动态,实现报警、跟踪、巡检和作业管理等功能。
3.3.1实时显示
监控区域员工、外来施工人员、访客、车辆等数量,实时在地图上显示位置,动态显示人员数量,以及分区域、分类别显示统计数量。实时定位效果能通过二维或三维显示。
3.3.2报警功能
当人员在生产区域内遇到紧急情况,可以通过随身携带的标识卡上SOS报警按键向中心求助,救援人员可以第一时间锁定人员位置进行施救。当控制中心发现生产区域内有险情时,主动通过平台对某一区域的所有人员下发报警,人员通过随身携带的标识卡获得警报,第一时间撤离。当员工在设定区域内停留超过设定时间则自动报警,提示值守人员迅速查明情况;
3.3.3电子围栏
当发现某区域内停留超时、非授权人员违规进入指定区域、指定区域内实时人数超员等异常情况时,系统自动报警,并同步语音广播。
4.结论
通过数字化轻烃厂智慧调控中心的建设,提高了轻烃装置数据的信息化处理能力,实现了轻烃生产业务的全屏可视化,有效提升了轻烃厂精细化、智能化管理能力,保证轻烃装置安全平稳运行。
参考文献
[1]刘黎黎,付国亮,韩璐璐.数字炼厂技术应用研究与探讨[J].中国管理信息化,2014,17(20).
[2]李志强.炼化一体化——未来石油化工发展的方向[J].当代石油石化,2005,13(5).
作者简介:
堵志鑫(1989年一),男,辽宁盘锦,学士,辽河油田油气集输公司轻烃厂工程师,从事轻烃厂生产管理相关工作。