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文档简介

流程行业智能工厂总体初步设计方案

二、系统配置一、总体设计目录

引进成熟技术和国际最佳实践经验,立足中国石化的实际情况,采取以我

为主的建设策略

以试点企业中试点为重点,设计系统原型,兼顾其他企业的需求,形成标

准化模板

基于统一的工厂模型、技术平台、标准规范进行设计

信息化管理部牵头,总部各部门提供业务指导,石化盈科和试点企业相关

人员以及企业专家、外部专家等积极参与

成立PMO组织机构,自上而下、统一管理,确保顶层设计符合中国石化整

体要求统一组织开展

顶层设计围绕智能化效果开展应用设计引进与自主开

发相结合总体设计原则标准化体系标准化体系HSE管理智能化HSE管理智能化HSE管理智能化HSE管理智能化生产管控智能化生产管控智能化生产管控智能化生产管控智能化设备管理智能化设备管理智能化设备管理智能化可靠性管理策略制定策略管理策略实施健康管理状态监测故障诊断及预测综合监控设备三维应用检维修管理专业管理设备运行管理运维培训管理HSE风险监控施工作业过程污染排放监测调度指挥调度指令

调度监控异常处置

调度知识库调度日常管理生产绩效及运行分析生产绩效考核模型管理操作报警数据展示报警管理

知识库计划生产协同优化计划优化调度优化全流程优化应急指挥三维应用三维事故模拟三维虚拟演练智

工厂

板智能工厂应用设计蓝图中石化信息标准化体系数据采集与处

理供应链管理智能化氢气系统

监测与优化瓦斯系统

监测与优化能源工质的全流程管理能源管理智能化运营监控与经营分析蒸汽动力

在线优化辅助决策支持I

T

体系能源的一体化优化职业危害场所关键装置安全生产运行分析三维

化领导驾驶舱基础

施集中集成工业分

析数据分析策略评估策略优化指标管理报警管理能源运行能源统计能源计划能源绩效评价分析智能巡检关键装置安全污染排放监测标准化体系标准化体系HSE管理智能化HSE管理智能化HSE管理智能化生产管控智能化生产管控智能化设备管理智能化设备管理智能化设备管理智能化可靠性管理健康管理设备三维应用策略管理策略实施状态监测故障诊断及预测综合监控检维修管理专业管理设备运行管理运维培训管理策略优化职业危害场所蒸汽动力

在线优化评价分析能源的一体化优化能源工质的全流程管理能源管理智能化计划生产协同优化计划优化调度优化全流程优化施工作业过程调度指挥调度指令

调度监控异常处置

调度知识库调度日常管理生产绩效及运行分析生产绩效考核模型管理操作报警数据展示报警管理

知识库应急指挥三维应用三维事故模拟三维虚拟演练智能工厂应用设计蓝图——集中集成智

工厂

板中石化信息标准化体系事件、规则驱动策

定工厂

估数据采集与处

理供应链管理智能化氢气系统

监测与优化瓦斯系统

监测与优化运营监控与经营分析辅助决策支持I

T

体系生产运行分析HSE风险监控三维

化领导驾驶舱基础

施集中集成工业分

析数据分析指标管理报警管理能源统计能源计划能源运行能源绩效智能巡检标准化体系标准化体系HSE管理智能化HSE管理智能化HSE管理智能化HSE管理智能化生产管控智能化生产管控智能化生产管控智能化生产管控智能化调度指挥调度指令

调度监控异常处置

调度知识库调度日常管理生产绩效及运行分析生产绩效考核模型管理操作报警数据展示报警管理

知识库报警管理数据分析智能巡检生产运行分析指标管理数据采集与处

理设备管理智能化设备管理智能化设备管理智能化可靠性管理策略制定策略管理策略实施健康管理状态监测故障诊断及预测综合监控设备三维应用检维修管理专业管理设备运行管理运维培训管理策略优化策略评估HSE风险监控施工作业过程污染排放监测应急指挥三维应用三维事故模拟三维虚拟演练关键装置安全职业危害场所计划生产协同优化计划优化调度优化全流程优化智能工厂应用设计蓝图——大数据及专家系统异常自动识别、预案主动推送、报警根原因分析安全事故关联分析、关键装置风险评估智

工厂

板中石化信息标准化体系设备故障诊断、维修策略优化供应链管理智能化氢气系统

监测与优化瓦斯系统

监测与优化能源工质的全流程管理能源管理智能化运营监控与经营分析蒸汽动力

在线优化辅助决策支持I

T

体系能源的一体化优化三维

化领导驾驶舱基础

施集中集成工业分

析能源运行能源统计能源绩效能源计划评价分析标准化体系标准化体系HSE管理智能化HSE管理智能化HSE管理智能化HSE管理智能化生产管控智能化生产管控智能化生产管控智能化生产管控智能化设备管理智能化设备管理智能化设备管理智能化可靠性管理策略制定策略管理策略实施健康管理状态监测故障诊断及预测综合监控设备三维应用检维修管理专业管理设备运行管理运维培训管理HSE风险监控施工作业过程污染排放监测调度指挥调度指令

调度监控异常处置

调度知识库调度日常管理生产绩效及运行分析生产绩效考核模型管理操作报警数据展示报警管理

知识库计划生产协同优化计划优化调度优化全流程优化中石化信息标准化体系应急指挥三维应用三维事故模拟三维虚拟演练智能工厂应用设计蓝图——三维数字化智

工厂

板三维事故模拟与

虚拟演练施工作业三

维模拟数据采集与处

理供应链管理智能化氢气系统

监测与优化瓦斯系统

监测与优化能源工质的全流程管理能源管理智能化运营监控与经营分析蒸汽动力

在线优化辅助决策支持I

T

体系能源的一体化优化职业危害场所关键装置安全生产运行分析三维

化领导驾驶舱基础

施集中集成工业分

析数据分析策略评估策略优化指标管理报警管理能源绩效能源统计能源运行能源计划评价分析事件通知531.供应链管理设计2.生产管控设计3.能源管理设计3.能源管理设计6.辅助决策设计6.辅助决策设计4.设备管理设计5.HSE管理设计4.1

业务域专题设计54数据层原油评价系统原油切割数据原油评价系统原油切割数据MES系统统计收率与储罐储量LIMS系统侧线与储罐物料性质ERP系统进厂物料结算价格TBM系统进厂物料预算价格TBM系统进厂物料预算价格原料产品信息监控

原油到港码头库存厂内库存产品出厂装置管理物料管理储罐管理库存管理对照关系维护系统管理分厂管理部门管理角色管理用户管理权限管理密码维护4.1.1

计划生产优化协同——应用架构设计生产计划管理方案管理调度计划管理数据管理计划完成跟踪全厂跟踪分厂跟踪

装置跟踪储罐跟踪计划优化测算

分方案测算

调度优化测算计划优化模型校核模型调度优化模型校核全流程测算分装置测算

分炉型测算

联合装置测算储罐管理进出厂物料

储罐排序

版本管理物料性质进出厂物料

价格体系

版本管理储罐管理

进出厂物料

储罐排序

版本管理物料性质进出厂物料

价格体系

版本管理效益测算跟踪

化工板块目标测算综

理模

型测

算基础

撑数据导入原油切割常减压二次装置

生产流程原油切割

常减压二次装置

生产流程ESBODS原油切割常减压二次装置

生产流程原油切割

常减压二次装置

生产流程价格走势

主要原料

主要产品原油配比其他┈┈销售预算树形结构

历史记录计划编制

计划审批计划发布

历史记录计划发布

历史记录炼油板块

当前累计计划编制

计划审批化工装置

主要平衡SPYRO版本管理RSIM版本管理应用层展示层模型554.1.1

计划生产优化协同——技术架构设计56财务部生产经营部年度计划编制优化结果分析SMES月度计划编制季度计划编制PIMS模型测算RSIM模型测算单装置测算全流程测算七日计划编制ORION模型测算辅助工具销售中心销售中心测算需求月预测原油配比月经济活动分析会生产经营部周例会4.1.1

计划生产优化协同——计划编制集成场景设计计划、财务、销售三位一体生产经营部每日早晚会罐物料量罐物料性质PP模板年预测价格季预测价格月销售预算周预测原油配比年预测原油配比季预测原油配比LIMS月预测价格ERP57通计划生产优化协作平台将PIMS模型的测算结果用于支持月度计划编制、

MES计划需

求、

ERP计划需求、

ORION调度需求4.1.1

计划生产优化协同——设计亮点1计划生产优化协作平台月度综合计划MESERPORIONPIMS58ORION模型测算(周)支持销售部门

原油科PIMS模型测算(月、季、年)、校核支持销售部门

原油科规范销售中心原油科为计划部门、调度部门提供原油配比的业务流程,明确不同部门需

要的不同数据类型,确定时间与负责人员,确保工作及时准确4.1.1

计划生产优化协同——设计亮点2原油采购编制原油配比模板周原油配比预测季原油配比预测年原油配比预测月原油配比预测及上月完成情况调度员查看计划员查看上报上报

审批

审批

每季度最后一月每月最后一天7月中旬每周二开始59月生产计划装置负荷装置收率作业计划期初库存.通过协同平台接口设计从原油评价数据库、

MES、

LIMS和ERP等系统按月获取优化模

型所需数据,自动更新到PIMS模型和ORION模型中。

原来每月需要电话联系手工录入

近2天的工作,现在0.5天时间即可完成.利用机理模型提供优化模型DB结构数据,增进模型贴近生产实际的程度调度优化计划优化4.1.1

计划生产优化协同——设计亮点3全流程优化装置统计收率原油切割数据原油评价系统ERP系统LIMS系统原油评价系统MES系统LIMS系统RSIM模型调度管理ORION模型PIMS模型计划管理计划生产协同优化DB结构数据

分方案测试数据月生产计划

(导入模板)月生产计划

(导入模板)装置侧线、调

合组分性质MES系统原油切割数据原料产品物价储罐物料性质储罐储量数据60.设计贯通总部计划、月、旬、日计划、生产,

销售管理的整体流程,更好执行计划,适应

市场变化,达到计划生产更好协同.设计生产绩效与进度分析自动化和主动推送,使管理人员更及时准确掌握生产情况调度车间优化操作条件计划4.1.1

计划生产优化协同——设计亮点4计划生产效益与

进度分析计划、生产调整月计划市场原料旬、日计划优化操作条件总部主管部门推送主管领导MESLIMSLIMS原油数据库生产计划。。。各系统数据库611.供应链管理设计2.生产管控设计3.能源管理设计3.能源管理设计6.辅助决策设计6.辅助决策设计4.设备管理设计5.HSE管理设计4.1

业务域专题设计62

调度指挥——应用架构设计63企业运营数据仓库ODS展示层

灵活报表

仪表盘

业务表单

灵活报表

仪表盘

业务表单

灵活报表

仪表盘

业务表单业务数据展示业务数据展示异构展示集成服务层应用层面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线面向工业现场的集成总线

调度指挥——技术架构设计指标配置知识搜索服务调度知识库

实时数据库HSE管理调度日常管理模型服务视频服务日志管理工作流专家系统实时信息服务报表服务安全管理调度知识库外部服务调度监控异常处置调度指令物料管理操作管理用户角色安全审计功能权限其它操作质量设备预警模型物料跟踪模型安全环保其它其它指令分析模型数据请求

和返回应急

指挥设备

管理能源

管理数据流其它

数据集成

业务组件

数据转换

流程引擎

设备通信消息路由

规则

事件

接口

64调度指令把计划落实为生产指令下达到生产现场,确保计划执行;生产现场把现场数据

反馈到调度监控,调度监控把报警发送到异常处置进行识别,对突发事件,启动应急响

应,应急指令通过调度指令下达生产现场进行执行,对异常事件,直接下达调度指令调度指挥生产异常事件报警突发事件操作数据工艺数据监测数据质量数据计划计划应急指挥

调度指挥——集成场景设计

生产现场调度监控异常处置调度指令操作管理应急响应LIMS设备监测应急指令环保监测能源管理计划优化调度优化物料管理生产作业计划月度生产计划应急指令生产指令65通过多种技术手段,实现报警信息主动推送我的页面、调度小助手、邮箱或手机上设置发送短信提醒!

调度指挥——设计亮点166建立异常识别模型,实现异常的自动识别、处置预案的自动推送

调度指挥——设计亮点267设计上下游物料关联分析模型,对库存变化、装置运行时间进行在线计算及预测

调度指挥——设计亮点368对调度指令的编制、审核、流转与反馈进行在线管理,实现调度指令准确传递、公开共享、结果及时反馈,达到责任明晰,高效协同,从严管理的目的

调度指挥——设计亮点469环保

指标基于统一的工厂模型,利用可配置的仪表盘,实现生产运营信息相联相通及基于角色定制展示,提高工作效率

调度指挥——设计亮点5质量

指标安全

指标设备

指标70建立调度知识库,实现调度经验传承,支持调度员培养

调度指挥——设计亮点6异常处置预案调度交流看板开停工方案操作规程操作法检验计划工艺卡片联锁台账71指标管理指标管理模型管理模型管理生产绩效考核技术管理支持车间报表定制

工艺分析工具

装置运行管理知识库

报表模版管理

生产绩效指标监控分析绩效考核综览指标偏差分析

日成本跟踪日效益跟踪KPI指标测算

装置报警分析报警原因分析装置报警分析报警原因分析报警预测

异常工况判断

异常工况判断

操作策略优化操作策略优化巡检分析样本管理员工考核单位考核

生产绩效及运行分析——应用架构设计工艺参数分析模型指标配置装置报警分析模型指标定义巡检方案优化模型指标评分标准维护员工考核方案编制单位考核方案编制工艺参数分析工艺分析样本管理单位考核执行及发布巡检路线分析员工考核执行及发布生产运行分析72展示层

灵活报表

仪表盘

业务表单业务数据展示异构展示集成企业BO企业BO企业BO企业BO企业BO企业BO企业BO大数据平台绩效考核运行监控报警分析

生产绩效及运行分析——技术架构设计生产绩效及运行分析

数据库生产运行数据绩效考核数据HSE、操作管

理文本类Text

EnergyEntity

Extraction技术管理支持指标偏差分析操作策略优化实时数据视频数据日志管理报表服务安全管理指标配置工作流实时信息服务移动应用模型服务信息展现支持视频服务外部服务数据请求和返回73企业运营数据仓库ODSLIMSMES知识库出厂计划装置调度库存产品产量工作流…帧视频文档服务层应用层数据分析服务数据流数据….生产绩效考核方案下达给生产单元执行,生产单元将生产运行结果反馈。在执行过程中

生产运行分析对生产运行状况进行监控并分析,通过分析指标偏差或操作策略优化对生产

操作进行调整.调度指挥结合当前生产绩效及运行状况,发送调度指令至车间,通过生产运行分析制定生

产操作调整指令下达给生产单元生产绩效与运行分析生产单元生产单元调度指挥

生产绩效及运行分析——集成场景设计生产绩效考核方案生产运行分析操作策略优化指标偏差分析操作数据

工艺数据

监测数据

质量数据

能耗数据物料管理LIMS能源管理调度指令操作管理环保监测设备监测调度监控生产绩效考核指标生产操作调整74①

指标监控与绩效评价分析包括指标偏差分析、指标关联分析、日成本跟踪、日效益跟踪、

KPI指标测算五个方面,主要实现指标异常定制化推送,自动化因素分析

生产绩效及运行分析——设计亮点175①

通过报警频率分析定位关注报警点,并基于大数据技术及数据挖掘算法定位造成该报警的根本原因

生产绩效及运行分析——设计亮点276①

对装置工艺参数、巡检路线进行分析,结合历史相似情景数据进行比对,发现优化空间进行操作策略调整))对巡检全过程实时监控,

第一时间掌握现场情况展示近期的巡检路线,

同时展示当前生产工

况数据、设备运行数

据及历史相似工况的

薄弱环节,车间主管

结合信息进行巡检路

线优化及制定。

生产绩效及运行分析——设计亮点3关键作业提供作业点相关的运行参数、流程、设备信息、人员位置信息、作业指导提供实时人员定位信息等现场信息,异常情况及时响应安全、有毒有害气体报警信息接收提醒现场数据采集

实时回传操作策略

优化巡检计划操作指令77A90%70%50%30% 给定条件下理论最高值给定条件下历史最高值实际产量值 给定条件下理论最高值给定条件下历史最高值实际产量值①

根据当前工况从标定的历史最优工况中查找最相似的工况,根据需要选择能耗最优、质量最优等工况,通过对比发现当前的差距,进行工艺参数调整

生产绩效及运行分析——设计亮点4T10T11T12T13T14T15T16T17T18T19T20T21T22T23T24产量对比趋势图T1T2T3T4T5T6T7T8T978报警管理知识库报警管理知识库报警管理知识库数据采集与处理数据采集与处理数据采集与处理报警管理数据分析事件通知数据展示

操作报警——应用架构设计变更历史记录

查询变更流程动态报警管理数据处理报警操作指导实时数据展示数据采集数据归档报警操作培训报警事件数据管理报警系统性能分析可定制报表报警因果关系分析历史趋势分析报警事件分析手持移动终端短信通知图形表格分析邮件通知扰动报警分析79

灵活报表

仪表盘

趋势图企业BOOPCSerial数据采集打印机…TCPIPODBC

操作报警——技术架构设计分析报告关键指标主数据库报警通知ExcelAdd

In数据分析数据归档主知识库移动应用实时报警浏览外部服务评估报告文件数据请求

和返回服务层应用层展示层数据展示评估分析数据流80源系统目标系统数据项数据类型建议接口方式频率DCS/SCADA/PLC操作报警报警信息结构化OPC事件数据集成数据集成

操作报警——集成场景设计DCS/SCADA/PLC其他报警系统操作管理操作管理操作管理权限集成...…操作管理81问题类型问题描述方案建议Most

FrequentAlarm最频繁发生的报警当前系统中发生最频繁的20个报

警。在实施报警优化措施之前,少数报警点引起了相当多数量的报警。跟踪这20个报警,去检查它们的产生原因是过程噪声,工艺符合扰动还是其他报警影

响所致。ChatteringAlarm

反复发生报警当前系统中反复发生次数最多的

20个报警。(设定10秒内发生多于1次即为重复发生)对于模拟量报警适度报警死

区,或者调整变送器的灵敏

度;对于开关量报警,增加报警延迟时间或者增加一些工况判断

逻辑。PredictableAlarm可预测报警用以判定多个报警间的因果关系,发现完全重复的报警定义根据报警的因果关系压缩报警数量,可以取消重复的报警。StandingAlarm

持续发生报警表明是否存在长时间(可以设定

为24小时)无操作工处理的报

警根据报警性质,确定是否调整报警级别甚至取消报警①

提供有效的分析手段,持续优化报警系统

操作报警——设计亮点182Sequence

of

Events①

建立报警知识库,为操作人员提供实时的操作支持与指导,同时可以通过历史知识库进行事故回顾与培训浓度报警指示液体

夹带的变化操作人员不应该提回流允许操作人员实时或步进重演事故。通过事故的评论回顾事故、培训塔浓度高报指示液泛

操作报警——设计亮点283现场安全管理现场安全管理智能终端智能终端操作记录合规性巡检操作辅助支持关键作业点操作指导作业点信息推送

智能巡检——应用架构设计巡检计划实时推送现场图像回传巡检数据实时上传电子化记录报表数据支撑视频拍照语音对讲巡检到位率及时率监控无线传输人员定位操作巡检报警提醒点检84.通过现场人员定位,实现巡检全过程

的人员移动监控,改进的现场人员控

制,第一时间定位现场的巡检异常.现场人员携带有毒有害气体探测器

探测现场环境中有毒有害气体含量,

如果气体水平偏离其允许的范围内,该装置立即向工人报警,并向控制室

提供工人的位置.现场关键位置安装的有毒有害气体探

测器报警数据可以实时传送给现场人员,第一时间做好防护

智能巡检——设计亮点185操作策略

优化

巡检计划

作业指导操作指令对巡检全过程实时监控,第一时间掌握现场情况异常情况及时处理现场数据采集实时回传现场数据采集实时回传现场数据采集实时回传现场数据采集实时回传现场数据采集实时回传.在九江试点基于无线网络技术,现场异常信息实时传递给总控室,内操和班长可以及时判

断,加快应急处理速度,提高内外操协同作业水平.现场关键作业时,会将与该作业点的相关信息(如与作业点相关的运行参数、

流程、

设备

信息)推送给操作人员,同时提供作业指导书,辅助业务操作,提高现场作业的主动性

智能巡检——设计亮点2报警信息

接收关键

作业86A1.供应链管理设计2.生产管控设计3.能源管理设计3.能源管理设计6.辅助决策设计6.辅助决策设计4.设备管理设计5.HSE管理设计4.1

业务域专题设计87能源运行能源运行能源运行能源运行能源运行能源运行能源运行能源运行能源运行能源运行能源客户端区域节点计量管网节点计量基础指标核算支持接口能源管网平衡能源管网平衡能源管网平衡复合指标核算开停工消耗装置节点计量仪表计量装置运行切换能源统计装置开停时间能源运行监控能源优化氢气/瓦斯优化4.1.3

能源管理——应用架构设计计划编制计划跟踪计划变更计划模型评价分析数据管理

优化建模归并期间统计数据提取计算地方政府支持ERP支撑报表编制报表发布展示总部支撑开停工期间统计指标矫正量量值归并基础指标计算量值查询管网平衡指标约束管网拓扑模型万元产值能耗管网运行参数区域节点计算区域运行参数EII计算单因能耗计算能耗指标计算管网平衡分摊管网仪表计量管网节点计算管网平衡展示区域仪表计量装置节点量计算装置运行参数采集装置仪表计量能源计划装置停工完成装置开工开始能源进出厂仪表计量能源转供仪表计量装置收付历史查询装置停工开始装置开工完成装置侧线状态切换能源产耗仪表计量装置侧线物料切换

能源计量分析

能源结构分析

能源产耗分析

移动应用燃料分析数据设备性能数据装置机理数据工艺参数及流程能源指标评价数据差异显现水务运行监控蒸汽运行监控燃料运行监控

用能计划变更

产能计划变更

优化分析报告调度优化操作优化成本核算蒸汽优化图在线监测产能计划跟踪用能计划跟踪在线优化分析管网数据财务数据设备运行数据燃气轮机汽轮发电机计划发布除氧器

产能计划模型计划提交计划核对计划编制

用能计划模型蒸汽锅炉减温减压器动力优化88物料操作展示数据接口数据报表数据

业务表单企业MES核心数据库日志数据工作流定义状态监控数据转换服务通用服务指标计算服务手工填报数据基础服务信息展示

应用服务

数据管理

数据集成数据源4.1.3

能源管理——技术架构设计

灵活报表优化支撑

仪表盘企业MES平台能源业务交易

数据系

据关系型数据主数据服务基础

数据发布

数据XML数据报表服务移动应用模型服务权限控制统计模型接口定义计算模型安全控制实时数据动态表单工厂模型日志服务工作流现有新建扩展绩效三剂E

T

L89能源管理系统N

蒸汽运行

能源统计

能源进出厂确认存储检尺盘库产耗矫正计算装置侧线启停装置开工运行报表能源计划优化计划审核计划下达能源进出厂计量能源存储收付装置产耗计量4.1.3

能源管理——集成场景设计1生产计划运行参数平均性质ERPLIMS计划管理RTDB能源运行监控装置停工装置物料切换瓦斯运行水运行燃料运行历史查询调度指令下达能源模板现场检查/处理氢气运行安全预警审核意见90Y

在当前能源价格市场环境下,以系统的实际运行成本最小作为目标,优化系统的能源结构配置,降低成本;

调整装置及设备的操作状态,提高系统效率,降低操作费用

核算系统各设备操作性能指标,从全系统的角度,计算系统的实际成本,寻找最优的能量流经系统方式;

结合能源市场状况,考虑外购能源的经济性,提出合理的外购/外供能源的优化操作方式;1、对计量不准确的数据进行校正;确认;2、调用实时数据;3、优化器每隔一定时间(固定时间滚动)会自动运行,通过实时数据库得到实时能源运行数据后经验证、校正后建立优化操作点。1、对计量不准确的数据进行校正;确认;2、调用实时数据;3、优化器每隔一定时间(固定时间滚动)会自动运行,通过实时数据库得到实时能源运行数据后经验证、校正后建立优化操作点。开展蒸汽、氢气、瓦斯资源优化的深化应用,提升企业蒸汽、氢气、瓦斯资源的调度水平和资源利用水平,为能源管理“说得清、管得住、省得下”的第三步做应用操作优化:在保持现有设备不变的情况下,通过装置及设备操作条件的调整,达到节能优化的目的。通过对于动力、氢

瓦斯系统实时数

据与优化建议值的比

较,得到设备以及管

网平衡优化方向。运行哪台锅炉、

产氢装置?负荷

如何?减温减压器、压缩机、气柜运行状态?4.1.3

能源管理——设计亮点1运行哪些

汽机、新

氢压缩机?补充哪些燃料?实时优化911.供应链管理设计2.生产管控设计3.能源管理设计3.能源管理设计6.辅助决策设计6.辅助决策设计4.设备管理设计5.HSE管理设计4.1

业务域专题设计92设备综合监测推理引擎搜索匹配引擎

设备健康管理——应用架构设计机泵群无线监测腐蚀监测点巡检系统大机组在线监测RTDBMESEM/ERPLIMS专家知识库故障案例库设备智能故障智能诊断与预测系统故障案例

采样规则搜索匹配

规则故障部件失效机理故障原因寿命预测三维数字平台运行状态显示二维实时运行

状态显示数据挖掘采样

引擎93门户基于案例故障诊断与预测分析设备主数据设备操作数据设备状态数据维修历史数据介质分析数据清洗与转换ERP/EMDCS工程数字化交付

设备健康管理——技术架构设计基专家库故障诊断与预测分析企业设备管理平台应用服务

数据管理设备故障智能诊断与预测数据集成数据源业务集成应用故障部位展示关键机组

监控移动状态监测业务

逻辑

服务报表/报告数据定义数据抽取数据加载状态展示实时

数据库SCADA展示层泵群

监控94其它应用系统ERP/EM系统其它应用系统三维数字化应用其它应用系统设备综合监控系统其它应用系统ODS其它应用系统标准化体系

设备健康管理——集成场景设计界面集成数据集成数据服务界面服务设备故障智能诊断与预测系统95建立设备运行、性能、状态及故障的模型,通过系统集成采集数据,形成案例库,为大数据智能化分析奠定基础

集成模型

自动可视通过对案例库的数据进行数据挖掘,形成并持续完善专家知识库,还可通过案例库进行反向校验,使得专家知识库+推理机故障诊断与预测结果更加合理数据挖掘搜索匹配引擎故障部件失效机理故障原因寿命预测可直接利用案例库进行搜索匹配,自

动得到诊断与预测结果

模型

自动

自动触发诊断和预测机组故障和寿命,可视化展示机组状态和故障,持续完善专家知

识库,提高维修和操作决策系统将自动地、快速地为用户提供合理的故障诊断与预测结果,指导维修计划的编制

设备健康管理——设计亮点故障案例库专家知识库推理引擎搜索匹配

规则故障案例

采样规则可视

自动

模型

自动采样

引擎9696可靠性分析可靠性分析可靠性分析基础管理基础管理基础管理基础管理基础管理策略管理策略管理维修策略分析维修策略模版装置/系统/设备

维修策略维修策略优化为i许策略审批维修策略实施策略评价设备维修历史设备维修历史设备管理(ERP/EM)↑

现有维修计划装置检修周期及设备分级动态评价系统

设备可靠性管理——应用架构设计关键绩效指标平衡计分卡根原因分析生产损失分析可扩展增长分析

维修策略分析

生产分析设备可靠性管理系统可靠性分析

备件优化分析概率分布分析

不可靠成本分析可靠性分析自动

规则管理设备分类标准化

管理设备关键性分级

管理维修历史管理

风险定义设备基础信息

管理基础分析

建议管理可靠性分布分析97基础管理策略管理策略执行策略评价可靠性分析

设备可靠性管理——技术架构设计98其它应用系统三维数字应用其它应用系统装置检修周期和设备分级动态评价系统标准化体系其它应用系统ERP/EM系统

设备可靠性管理——集成场景设计数据集成数据服务业务流程集成设备可靠性管理系统ODS99维修策

略管理实现从策略开发、

管理、执行到评估优化的闭环管理维修策略评估及优化实现维修策略从开发、管理、执行、评估到优化的闭环管理集成、模型、可视、自动通过对设备维修、生产损失及设备管理绩效的分析,找出影响设备安全运行的主要问题,分析原因,提出建议,优化维修策略。模型、仿真、可视通过对维修策略的进一步优化,最大化风险降低和效益。模型主动地通过基于风险的

策略开发工具,系统、全面、科学、地制定维修策略,避免各类风险,提高效益,降低维

修成本。

设备可靠性管理——设计亮点1集成、自动通过策略实施,保障维修策略到计划的遵循,提高工作效率。维修策

略开发维修策

略执行100监测设备绩效问题,分析识别问题关键,自动推送相关人员,分析原因并提出改进措

施后追踪改进效果加氢精制装置实施策略提出建议审批结果:1.加大巡检频率2.加大定期振动分析

的频率3.修订维修规程4重新设计执行工具:EAM/CM接收策略生成的维护计

划,定期生成通知单/工单执行。对一次性维

修建议,直接创建工单

进行

设备可靠性管理——设计亮点21.通知单:定期振动分析

2.操作工巡检频率由8小时

调整到6小时3.工单:重新设计评估分析发现主要问题寻找根原因开发维修策略管理维修策略工具:建议管理提出针对根原因的处理

处理建议,在建议管理

中进行分派执行,并设

置和跟踪建议执行效果。

对重复性活动生成策略工具:根原因分析(RCA)针对

“振动大

”故障模

式进行根原因分析,找

出导致该故障发生的根

本原因工具:故障分析(Metrics)针对不同的故障模式,备件损坏、原因等进行排序分析找出主要的功能故障,及其部件损坏、主要原因工具:

RCM分析以高速原料油泵系统进行RCM分析科学、全面、系统地制定原料油泵系统维修建议101工具:策略实施对策略打包,形成可在EM系统中的维修计划结果:批准通过的策略:监测策略预防性维修策略定期试验策略技术改造结果:1.润滑不当2.装配不当3.设计不当结果:1.振动大2.润滑油压低3.轴承温度高4.无法启动结果:产生EM

通知

单或

防性维修的通知单或

工单

,维修人员/

测人员等进行执行,结果:打包的维修策略包

并与EM

系统

集成

形成EM

预防

性维

计划结果:监测建议预防性维修建议定期试验建议技术改造工具:策略管理将维修建议转换成维修

策略,对有关策略总体

降低的风险进行评估

提交管理层审批通过2.维修策略缺陷消除101激活开始日期计数成本提醒信息标题信息文本1.寻找要监测的资产

G3追踪已经存在?G1激活追踪项更新追踪参数G2确定提醒发送前事件成本G6确定提醒发送前事件数量G5确定开始日期来开始监测效力G4确定邮件提醒的主题和内容G8确定条件超出时提醒谁G7

开始追踪建议效果追踪初始项1.供应链管理设计2.生产管控设计3.能源管理设计3.能源管理设计6.辅助决策设计6.辅助决策设计4.设备管理设计5.HSE管理设计4.1

业务域专题设计102决

HSE风险管控HSE管理系统(已推广)环境保护信息系统(正在建设)事故模拟与虚拟演

练关键装置风险监控关键装置风险等级评估关键装置实时区域风险预警施工作业风险监控职业卫生风险监控污染排放风险监控4.1.5

HSE管理智能化——应用架构设计执

行职业危害监控点监控作业人员与监护人员定位监控作业现场移动检查作业现场有毒有害气体监测预警作业现场异常报警

主动推送与处置污染排放点监控噪声危害预警异常排放原因

分析装置安全监控排放风险监控职业卫生监测点超标原因分析移动放射源辐射范围自动预警关键装置风险

三维可视化展示排放设施运行监控HSE绩效大数据分析风险分析信息共享三维事故模拟三维虚拟演练关键装置/要害部位建设项目

三同时管理环保管理HSE观察职业卫生管理监督检查承包商管理隐患管理教育培训作业许可管理事故管理公共安全变更管理风险管理应急日常管理交通安全管理决策诊断环境绩效建设项目

环保过程控制综合管理污染源监控移动应用风险防控环保计划环保统计评价分析103HSE数据库数据模型接口数据模拟模型统计模型数据状态监控专业应用关键装置要害部位监控环境排放监控环境排放监控职业危害

场所监控职业危害

场所监控施工风险

管控三维事故模拟虚拟演练虚拟演练安全管理安全管理环保管理环保管理职业卫生管理职业卫生管理应急日常管理应急日常管理基础应用日志服务主数据管理

数据服务报表应用工作流展示数据报表数据环保安全职业卫生4.1.5

HSE管理智能化——技术架构设计1.多维灵活报表:

BO2.仪表盘:XHQDashboard

3.FLEX动效展示层

应用层

数据管理数据采集数据源

1.数据抽取:

XHQAgent,

BUFFER2.工业电视接口:

H3C

ECR

灵活报表短信推送三维

台系统数据权限控制日志数据关系型数据工业电视XML数据文本数据源实时数据业务交易

数据业务数据展示业务模型转换工业电视接口工业电视数据ET

L发布数据应急管理事件触发三维操作其他1044.1.5

HSE管理智能化——集成场景设计11054.1.5

HSE管理智能化——集成场景设计2应急指挥三维数字化生产操作设备管理介质参数(温度/压力等)事故模拟和虚拟演练工艺操作设备信息预案修改完善

气象信息

应急预案应急物资理化性质装置三维模型工艺流程106人员定位监控采用物联网、地理信息系统、视频监控系统、工作流、移动应用等多种技术,实现施工

作业现场闭环管理4.现场管理人员到现场检查监管移动HSE检查107

作业环境监测4.1.5

HSE管理智能化——设计亮点13.相关人员在现

场签发作业票催化装置监护

人员离开作业

现场!1.作业人员进

入施工现场6.报警主动推送集成系统已有作业票证移动定位签发5.作业现场有毒

有害气体实时监测2.作业人员定

位监控实时地理信息监控展示基于地图直观展示企业所有环保监测点位的实时和历史监测数据,全面有效的控制环境污染,是开门见厂的重要措施之一4.1.5

HSE管理智能化——设计亮点2监控预警和空间分析108对探伤机的放射源运用标准公式计算辐射范围,并在地图上展示辐射区域,起到监控与预警的作用4.1.5

HSE管理智能化——设计亮点3109在企业的生产区域噪声检测点超标时,对超标区域的范围,用颜色标识,起到监控与预警的作用4.1.5

HSE管理智能化——设计亮点41101.在三维模型基础上,基于火灾

流体力学模型的事故模拟2.基于气体泄漏和溢油扩散模型的事故模拟4.1.5

HSE管理智能化——设计亮点54.基于风险的应急资源

和灭火力量计算6.基于协同的多角色多

任务虚拟演练3.基于爆炸模型的事故模拟5.基于应急预案和事故模拟的

应急演练动态推演装置三维数字化场景应急物资应急预案码头罐区管线111在装置三维数字化平台基础上,模拟事故的发生、发展过程和影响范围,以直观、逼真的形式实现应急预案的动态推演,并以沉浸、实时交互等模式模拟员工应急处置过程4.1.5

HSE管理智能化——设计亮点6装置数字化场景应急预案动态推演火灾事故模拟泄漏事故模拟协同虚拟演练1121.供应链管理设计2.生产管控设计3.能源管理设计3.能源管理设计6.辅助决策设计6.辅助决策设计4.设备管理设计5.HSE管理设计4.1

业务域专题设计113运营监控与经营分析运营监控与经营分析运营监控与经营分析监控分析主题销售部门设备部门…

…两会支持两会支持两会支持两会支持两会支持预警及问题管理预警及问题管理预警及问题管理预警及问题管理预警及问题管理应用主题移动应用商店销售出厂移动办公移动办公待办事项待办事项报销审批报销审批合同审批合同审批…

……

…短信快报生产快报〔

经营快报〕市场动态〔

〕协同办公协同办公协同办公领导驾驶舱4.1.6

辅助决策——应用架构设计移动应用企业领

导业务

门新建

已有需集成经济活动分析会生产调度会问题整改日报问题跟踪处理预警看板预警分析党委书记技术副总总会计师总经理生产副总设备副总计划部门生产部门经营部门财务部门…

…技经指标库存情况能耗销售及出厂采购及进厂综合展示生产完成财务指标设备企业对比工艺质量安全环保技经指标生产动态环境排放安全事件技经指标市场行情库存情况每日利润采购进厂质量主题生产工艺财务主题

备忘录

待办提醒

部门快报

领导安排

横向协作安全主题

销售出厂环保主题设备主题生产主题114…

……

…企业操作数据存储ODSTBM…HSE企业BO服务层智能搜索安全认证安全认证展示服务展示服务其他服务灵活报表仪表盘业务表单业务表单业务数据展示业务数据展示异构展示集成异构展示集成异构展示集成辅助决策领导驾驶舱移动应用大屏幕应用运营监控与经营分析4.1.6

辅助决策——技术架构设计移动服务实时数据库ERPMES用户角色功能权限安全审计其它实时服务预警模型物料能源跟踪模型分析模型财务安全环保供应链其它物资设备采购计量质量操作其它数据请求

和返回数据流115

运营监控

与经营分析领导驾驶舱移动应用4.1.6

辅助决策——集成场景设计LIMSEM…

…实时数据库计划管理HSEERPSMES计量管理辅助决策116准确提供决策者当前生产经营过程问题,从问题入手,结合多维度、多角度的关联分析快速组合辅助决策内容析,从质量检测的比对归回到实际生产执行情况,实现辅助决策业务4.1.6

辅助决策——设计亮点1辅助决策的跨业务关联分析实现从生产进度到质量监控的多维度分辅助决策多维分析、

明确问题环环相扣、清晰问题落实

责任辅助提醒当前生产进度存在问题和质量波动通过电脑/

实时掌握生产信息层层递进,为领导提供决跟踪、循环策支持117建立多维度的数据挖掘分析模型,实现多业务、多领域的监控与分析,支撑企业决策管理4.1.6

辅助决策——设计亮点2118通过对GIS地理信息的集成,以地图模式呈现全厂基本地理信息、装置信息、安全、环保在线监测等动态信息,提供多模式的决策支持手段4.1.6

辅助决策——设计亮点3装置基本

信息动态监控

数据全图模式嵌入模式图片信息1192号残余油脱硫装置因管道破裂

而起火,

目前每立方米空气含有

267微克颗粒物

164.5ppb二氧化硫

颗粒物污染值超标

250微克,持续24小时有害!开发移动应用,实现信息随用随取待办工作提醒按照用户角色,对工

作审批、OA公文、报销审批工作进行待办提醒,并支持在手机端的移动处理通过总部移动应用平台实现

领导驾驶舱移动版的统一发

布及下载,具体包括应用商

待办工作提醒

短信快

报、报警推送等功能应用商店以领导核心关注点为指引,通过应用组件展示企业生产运营情况,同时支持数据的钻取、对比、分析对生产中遇到的事故、安全问题、环保问题等重大事件,面向手机终端

进行实时推送,用户可以通过手机终端发起响应的事故处理流程4.1.6

辅助决策——设计亮点4对企业每日生产成本

、利润

量等领导关注信

息以短信形式每

日定时发送安全环保质量综合展示市场信息库存生产运行领导驾驶舱移动版!短信快报报警推送1203.三维数字化设计1.集中集成设计2.工业分析设计4.标准化设计5.基础设施与安全设计4.2

技术支持体系设计121集中集成集成是以业务建模为基础,采用SOA架构理念,以ODS+ESB为支撑进行数据建模、流程建模、服务建模,支持各业务系统间业务集成、数据集成和跨系统业务流程集成4.2.1

集中集成平台——总体架构设计1224.2.1

集中集成平台——技术架构设计123在智能工厂模型中,元模型主要定义遵循S-95标准的不同层次不同类型的对象类,合计51个对象类

数据集成——智能工厂工厂模型设计124

应用集成——功能架构设计125

从需集成应用程序中分离复杂的集成逻辑

利用集中集成平台充分利用现有的IT资产和技能

充分利用ESB基础架构集成公共服务,包括消息、流程、文件和事件

应用集成——提升业务敏捷性、降低集成成本应用系统互联互通不同数据格式的传输分发事件不同传输协议的切换服务之间的路由通讯ESB126>服务接入:适应中石化众多异构平台(消息协议、数据格式和通讯方式等),快速将其接入服务总线变为标准服务>访问安全:通过认证、授权和消息安全机制确保服务访问过程的安全性、可靠性、一致性>服务代理:提供智能化消息代理,可实现动态路由和转换>服务编排:提供动态、灵活的基于服务的组合和编排功能>服务资源管理:实现对服务资源的维护和治理,如服务注册、服务发现和服务元数据的存储等>服务运行管理:提供服务运行状态监控、服务运行质量告警、报表和日志等ESB是一种基于SOA架构,在松散耦合的服务和应用之间标准的集成方式。

面向服务的架构-分布式的应用由可重用的服务组成

面向消息的架构-应用之间通过ESB发送和接受消息

事件驱动的架构-应用之间异步地产生和接收消息访问安全服务接入

应用集成——企业服务总线(ESB)功能架构设计服务资源管理服务编排HTTP/S

SOAPJMSEJB/RMI

MQSMTPFTPFileTux服务消费者或提供者服务提供者或消费者基于内容的路由转换服务转换UDDI发现JMX报表SLA告警服务运行管理变更中心认证授权监控消息安全策略日志身份服务代理元数据缓存服务集成127可以将你的应用程序与任何内部或公共Web服务连接、可以利用新OAuth2.0支持,以及使用典型状态传输(REST)和客户端API(JavaScript和.NET)将您的应用程序与门户集成和连接。并且可以与其他如搜索、工作流、社交网络、分类、用户配置文件和BusinessConnectivityServices(BCS)进行集成

界面集成——技术架构设计128基于HR、AD,实现企业用户及组织机构的统一管理,从而形成企业唯一的用户信息来源,避免应用独立的用户体系导致系统集成难的问题。实现基于管理员的分级管理模式,并通过应用管理员实现应用系统对用户的访问控制。建设用户信息同步服务,使用户信息能够与应用系统进行用户信息的同步管理

界面集成——用户管理设计1293.三维数字化设计1.集中集成设计2.工业分析设计4.标准化设计5.基础设施与安全设计4.2

技术支持体系设计130MR系统(定制的MR程序)(分布式列数据库)(分布式计算框架)YARN(资源调度系统)HDFS(分布式文件系统)实时数据关系型数据

XML数据非结构化数据手工填报数据4.2.2

工业分析——技术架构设计Zookeeper(分布式协作服务)Chukwa(监控系统)R语言Tableau(可视化)设备健康管理R语言(算法建模)装置运行管理HSE数据分析运行指标关联分析故障知识库相似性检索检查、观察等文本挖掘历史相似工况对比分析故障路径探索工具与其他生产的关联分析Flume(日志收集工具)Sqoop(ETL工具)数据存储和管理

数据集成Pig(数据流处理)Hadoop大数据平台Hive(数据仓库)算法、可视化数据源MapReduce应用服务Hbase131源头数据衡器数据DCS/

SCADA总部生产营运总部生产营运总部大数据

析平

台总部大数据

析平

台总部大数据

析平

台总部大数据

析平

台总部大数据

析平

台ESBESBESBESBESBESBESB企业大数据

析平

台4.2.2

工业分析——总部和企业的两级部署架构设计油田

企业

生产

运行总部端企业端销售

企业

生产

营运企业

工程

建设ERP物联网感知数据BW视频监控

数据重点装置、要害部位、码头、站场、其他系统装置、管线油库、外排口专业数据油田、炼油化工、销售基础数据

专题数据

导航数据知识库工程资料视频数据视频数据地理数据地理数据文档数据文档数据关系数据关系数据实时数据实时数据HSE、工程应急预案影像数据安防设施132Hadoop

2.0分布式处理与存储(结构化Hive/时间序列Hbase

/文件HDFS)分析建模(R)

清洗清洗清洗数据质量

预处理…分析主题域(HSE、设备、工艺…)数据实时预处理

CEP可视化4.2.2

工业分析——处理流程设计数据模型ETL数据抽取实时/离线S8000MESHSE…LIMSDCS数据质量问题数据

融合133文本数据分析结果–

关键词提取及聚类.

化工厂常见的现场作业类型.

突出的不安全行为.

重灾区–

基于关键字的多维统计与关联分析.

现场作业分布趋势(时间、地点).

承包商作业内容及安全培训内容.

不安全行为发生趋势(时间、位置)

.

未遂事故发生的趋势(时间、位置).全员观察对对减低安全事故发生起到关键作用–

深入分析.

不安全行为特点.

各厂、部门、区域安全管理执行情况.承包商人员流动情况(后续).安全观察盲区(后续)4.2.2

工业分析——非结构数据分析设计134多个参量成阶梯性变化

综合能耗在5月中旬前后分为两个阶梯,5月中旬之后能耗总体低于5月中旬之前

综合收率在2月下旬和4月初前后分为三个阶梯,逐步上升

汽油收率在2月下旬和5月初前后分为三个阶梯,中间阶段最高

偏差参量个数在3月下旬和5月中分为三个阶梯,逐步降低初步可判断

能耗和收率均与参量偏差程度存在某种联系

在各主要绩效指标的阶梯前后可能存在某些工艺操作或者事件

(缺少偏差记录以及班组日志,无法分析)6040200605550454012.0010.00

8.00

6.00

4.00

2.0014013012011010090804.2.2

工业分析——结构数据分析设计偏差参量个数汽油收率综合能耗综合收率1353.三维数字化设计1.集中集成设计2.工业分析设计4.标准化设计5.基础设施与安全设计4.2

技术支持体系设计136数据中心数据中心数据中心应用服务引擎应用服务引擎面向资产应用引擎设备运行管理

运维培训综合管理应用引擎应急演练

事故模拟平台统一服务地理信息数据三维模型数据业务数据智能油田应用智能工厂应用智能管线应用4.2.3

总体架构设计模型优化工具数据集成工具模型运维工具模型交换工具其他三维模型交换标准三维模型交付标准设备巡检

长输管线三维建模标准检维修管理专业管理137资产管理应用服务资产管理应用服务综合管理应用服务综合管理应用服务综合管理应用服务综合管理应用服务计算服务计算服务计算服务数据服务显示服务显示服务三维特效动态贴图动态贴图数学模型加载数学模型加载三维

模型工程

文档4.2.3

三维数字化平台——架构设计工程项目管理系统(数字化交付)应

源应

基础

数据管理三维模型库地理信息数据库业务数据库基于配置的应用开发基于二次开发接口的应用开发数据重组数据更新数据编辑空间分析三维模型调用空间量算数据集成智能工厂应用智能管网应用智能油田应用数字化重建三维模型数字化交付三维模

型技术交底生产管控操作培训资产组合设备运行管理安全应急实时数据库视频监控系统EM/ERP系统工程图纸文档管理其它其他文件数据校验、

转换系统接口数据发布138………………三维数字化平台二维GISEM/ERP系统视频监控系统工程项目管理系统

(数字化交付)实时数据库其他系统业务、运行数据设备基础信息、

运维期文件4.2.3

三维数字化平台——集成设计工程文件、三维模型

地理信息及应用监控画面运行数据三维模型及应用触发业务操作触发业务操作数据要求1394.2.3

三维数字化平台——三维建模设计正逆向结合建模Intergraph(PDS/SPF),AVEVABentley等三维数字化平台2D图纸建模激光扫描点云数据库激光补充扫描3DCAD数据导入3dMAX建模GIS三维建

模P&ID(Smart

P&ID)图纸3D

CAD装置静态数据工程文档数字化交付正向建模逆向建模1403.三维数字化设计1.集中集成设计2.工业分析设计4.标准化设计5.基础设施与安全设计4.2

技术支持体系设计141应

用标准数据指标设备

技术

质量

市场

工程信息代码通用基础单位业务流程模板和模型化工销售物流成品油零售标准化规范基础标准基础标准基础标准基础标准基础标准基础设施信息安全开发规范图形标准接口标准数据标

准主数据平台4.2.4

主数据与标准化——总体架构体系已建标准待建标准成品油物流采购业务炼油化工设备管理勘探开发炼化工程销售业务质量管理投资项目技术管理能源管理安全环保先进控制工程建设石油工程库存采购物流销售能源安环生产合同人事设备能源质量物料HSE1423.三维数字化设计1.集中集成设计2.工业分析设计4.标准化设计5.基础设施与安全设计4.2

技术支持体系设计1434.2.5

基础设施与安全——总体架构设计1444.2.5

基础设施与安

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