摘要:隨著信息技術的迅猛發(fā)展,管理平臺在石化企業(yè)中的應用日益廣泛,成為提升企業(yè)運營效率、優(yōu)化資源配置、保障安全生產(chǎn)的重要手段。管理平臺通過集成信息技術、數(shù)據(jù)分析、云計算等先進技術,實現(xiàn)了對企業(yè)內(nèi)部各項業(yè)務流程的高效管理和監(jiān)控,為石化企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。
一、管理平臺在石化企業(yè)的作用
管理平臺在石化企業(yè)中的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1. 提升運營效率:管理平臺通過自動化、智能化的方式,實現(xiàn)了對生產(chǎn)、銷售、采購等業(yè)務流程的集中管理,降低了人為干預和失誤的可能性,提高了工作效率。同時,管理平臺還能夠?qū)崟r監(jiān)控企業(yè)的運營狀況,及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,確保企業(yè)的穩(wěn)定運行。
2. 優(yōu)化資源配置:管理平臺通過對企業(yè)各項資源的全面掌控,實現(xiàn)了資源的合理配置和高效利用。企業(yè)可以根據(jù)市場需求和生產(chǎn)計劃,靈活調(diào)整資源分配,降低庫存成本,提高資金周轉(zhuǎn)率。
3. 保障安全生產(chǎn):石化企業(yè)作為高危行業(yè),安全生產(chǎn)至關重要。管理平臺通過實時監(jiān)控生產(chǎn)設備的運行狀態(tài)、預警潛在的安全隱患,幫助企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)和應對安全風險,確保企業(yè)的安全生產(chǎn)。
二、技術路線與平臺簡介
能源管理平臺的未來發(fā)展將向能源預測、能源計劃、能源優(yōu)化調(diào)度和節(jié)能控制進一步發(fā)展和加強,通過質(zhì)量、環(huán)保、公用工程及設備工藝優(yōu)化等各方面因素的支撐實現(xiàn)節(jié)能減排的效率,主要從幾個方面概述研究內(nèi)容與要解決的關鍵技術問題。
2.1 技術路線
該平臺采用架構分別為后臺設施層、數(shù)據(jù)中心層、應用平臺層、應用系統(tǒng)層和用戶層。
(1)后臺設施層:為系統(tǒng)的框架提供運行、算法、技術等支撐。
(2)數(shù)據(jù)中心層:將系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進行清洗、去重、歸檔、存儲等處理和加工,形成分門別類的數(shù)據(jù)單元和數(shù)據(jù)庫,并且與兩化平臺數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)互通,從而為平臺層、應用層和接口提供支持。
(3)應用平臺層:是平臺內(nèi)部各個業(yè)務單元的處理節(jié)點,通過業(yè)務邏輯層可將應用層和接口層發(fā)來的指令進行處理,并將結果給到應用層和接口。接口的主要功能是根據(jù)外部業(yè)務系統(tǒng)的服務請求來進行接口調(diào)度和管理,如對接外部的大數(shù)據(jù)平臺、認證平臺等。
(4)應用系統(tǒng)層:是基于數(shù)據(jù)面向客戶的應用展示,通過應用層用戶可對有關內(nèi)容進行查看、導出,為部門決策提供素材。
(5)用戶層:是基于權限管理展示應用設計,通過權限設置調(diào)用應用層應用。
平臺提供統(tǒng)一權限管理,統(tǒng)一消息管理,統(tǒng)一工作流平臺,統(tǒng)一日志管理,實時服務,統(tǒng)一通信管理,統(tǒng)一定時管理。
該平臺設計時采用當前信息系統(tǒng)建設平臺化建設思維,主要核心是:前臺輕量化,后臺引擎化,可靈活地適用組織需求化,其主要包括以下幾部分:
(1)基礎數(shù)據(jù)支撐環(huán)境共享化,不同基礎數(shù)據(jù)來之不同的系統(tǒng),實現(xiàn)與兩化平臺、各裝置報表系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度日報、大數(shù)據(jù)平臺等多系統(tǒng)平臺形成數(shù)據(jù)共享,支撐起系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)環(huán)境。
(2)業(yè)務應用系統(tǒng)平臺化,集成采用統(tǒng)一入口,單點登錄等相關技術建設以兩化平臺及生產(chǎn)管理系統(tǒng)為核心,與其他已有系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)、入口、流程、業(yè)務級的連接,實現(xiàn)對本地數(shù)據(jù)、生產(chǎn)實時采集數(shù)據(jù)的各項業(yè)務數(shù)據(jù)集成。
(3)監(jiān)測管護系統(tǒng)平臺化,采用模塊化、插件管理及引擎技術等一系列擴展技術。
2.2平臺簡介
(1)能源數(shù)據(jù)采集
主要是對企業(yè)能源消耗點進行數(shù)采,把以前由人工抄表,再輸入系統(tǒng)的工作,轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)自動獲取水、電及氣等數(shù)據(jù)采集。同時能源采集還包括對采集數(shù)據(jù)通過分析計算得出各種重要耗能設備需要監(jiān)測的數(shù)據(jù),例如能效。
(2)能源監(jiān)控
能源監(jiān)控主要是把能源計量數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過程各種數(shù)據(jù)通過實時、匯總、統(tǒng)計和對比等各種操作,并以簡單易懂的圖像形式在大屏之中展示,可供生產(chǎn)管理部調(diào)度人員及時了解了整個生產(chǎn)過程的情況,為調(diào)度提供強有力的決策支撐。
(3)能源管理
主要對生產(chǎn)能源數(shù)據(jù)的管理、平衡生產(chǎn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)展示和統(tǒng)計。根據(jù)實際業(yè)務需要劃分的模塊有:班組能耗、碳排放管理、開停車能耗管理、對標管理、耗能設備管理、能源數(shù)據(jù)管理、外購能源管理、文檔管理、合理化建議、報表管理、企業(yè)數(shù)據(jù)上報、基礎數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)設置管理等,共有12個大模塊。
(4)能源模型
能源管理模型是指通過分析監(jiān)測能源流數(shù)據(jù),建立能源評估、預測與優(yōu)化模型,對主要能源介質(zhì)的生產(chǎn)和消耗進行預測,實現(xiàn)能源介質(zhì)產(chǎn)、存、耗動態(tài)平衡,提高介質(zhì)利用效率實現(xiàn)節(jié)能減排目標。比如建立效益預測模型,通過經(jīng)濟效益分析得出裝置較優(yōu)負荷建議值,以便為企業(yè)獲得比較大的經(jīng)濟效益。還有對蒸汽管網(wǎng)進行建模評估,結合蒸汽產(chǎn)耗歷史數(shù)據(jù)進行模型計算,建立蒸汽管網(wǎng)的平衡圖。
2.3開發(fā)技術
采用B/S架構,傳統(tǒng)的B/S程序是由后端渲染好頁面,交給前端來顯示,為了使數(shù)據(jù)展現(xiàn)過程更加直接,提供更好的用戶體驗,經(jīng)評估平臺采用新的前后端分離架構進行搭建,實現(xiàn)前后端解耦,前端框架將采用成熟的Js框架和Bootstrap,后端采用傳統(tǒng)分層架構、采用多層(N-Layer)邏輯架構,層與層之間是低耦合的,增加各層的獨立性,從而也提高了可測試性,降低系統(tǒng)的復雜度,大大提高系統(tǒng)的魯棒性。
通過前后端分離,可以適應現(xiàn)代流行的多終端的界面體系,表現(xiàn)層既可以在PC端訪問界面,也可以通過BI軟件在大屏幕進行展示,未來還可以通過移動端APP,甚至微信小程序等新的技術進行系統(tǒng)展現(xiàn),而無需改動后端系統(tǒng)及邏輯。
基于漸進式框架構建用戶界面,Ajax完成請求數(shù)據(jù)傳輸。前端架構具有輕量級、高性能、高穩(wěn)定性、可組件化的特點,相比舊的前端框架更具優(yōu)勢。
前后端之間采用輕量級的WEB服務RESTful Web Services來實現(xiàn)資源訪問。為了實現(xiàn)REST訪問協(xié)議,系統(tǒng)采用了成熟的NET技術來實現(xiàn)后臺功能。后臺采用傳統(tǒng)Entity Framework和MVC架構進行搭建,此架構使用非常成熟,具有高度穩(wěn)定性和擴展性。
三、安科瑞工業(yè)能源管理系統(tǒng)介紹
3.1概述
安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測企業(yè)電、水、燃氣、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設備等的能源利用情況等進行能耗統(tǒng)計、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎數(shù)據(jù)和支持。
3.2應用場所
鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機電設備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。
3.3系統(tǒng)結構
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系統(tǒng)可分為三層:即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。
現(xiàn)場設備層:主要是連接于網(wǎng)絡中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等,也是構建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負著采集數(shù)據(jù)的重任,這些設備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡電力儀表、溫濕度控制器、開關量監(jiān)測模塊以及合格供應商的水表、氣表、冷熱量表等。
網(wǎng)絡通訊層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關、網(wǎng)絡交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器,智能網(wǎng)關可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。
平臺管理層:包含應用服務器、WEB服務器和數(shù)據(jù)服務器,一般應用服務器和WEB服務器可以合一配置。
3.4系統(tǒng)功能
平臺采用自動化、信息化技術和集中管理模式,對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實行集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實時監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況,通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助企業(yè)加強能源管理,提高能源利用效率和節(jié)能潛力,為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
3.4.1平臺登錄
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼,進行登錄,防止未授權人員瀏覽有關信息。
3.4.2大屏展示
用戶登錄成功之后進入大屏展示頁面,展示企業(yè)及各區(qū)域的能耗折標、產(chǎn)值、異常、排名、占比、通訊情況,點擊區(qū)域展示該區(qū)域的分類能耗、產(chǎn)值等相關信息。
3.4.3首頁
首頁展示峰谷平用電、變壓器情況、年能耗趨勢、單耗趨勢、分類能耗等企業(yè)級統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
3.4.4數(shù)據(jù)監(jiān)控
對企業(yè)各點位的能源使用、報警等情況進行實時的監(jiān)控。以便企業(yè)用戶能夠?qū)崟r的監(jiān)測各個點位的運作情況,同時能更快的掌握點位的報警,并為企業(yè)削峰填谷、調(diào)整負載等技改措施提供數(shù)據(jù)支撐。
能源實時監(jiān)控:對于水、電、氣等能源消耗進行實時監(jiān)測,確保用能環(huán)節(jié)的持續(xù)穩(wěn)定運行,顯示配電圖、能流圖、能源平衡網(wǎng)絡圖、能源計量網(wǎng)絡圖等功能。
能流圖:需要在能流圖上對水、電、氣的消耗情況進行實時展示;當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,同時支持APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗報警提示等;
配電圖:將配電房真實情況畫入配電圖,實時展示接入的門禁、水浸、電水氣等儀表的實時參數(shù)、門禁水浸狀態(tài)及能耗數(shù)據(jù)。
實時統(tǒng)計:實時統(tǒng)計工廠、車間、工序、設備的當年、季度、月、周、日、班次等能耗值;
數(shù)據(jù)展示:通過實時曲線和歷史曲線展示不同區(qū)域、不同設備的不同的能耗參數(shù);
檢測:對能源報警信息進行集中顯示,可以對報警閾值信息進行相關處理操作,可以對報警參數(shù)進行在線設置,當能源參數(shù)越限報警,可提供報警重要性等級分類,具備APP推送、手機短信、郵件、釘釘、語音播報、系統(tǒng)彈窗等報警提示;
3.4.5視頻監(jiān)控
接入攝像頭,實時掌控企業(yè)內(nèi)實際情況。
3.4.6儀表實時監(jiān)控
展示各個水電氣儀表的實時參數(shù)變化,以曲線圖的方式展示。
3.4.7能源中控
將所有有關能源的能源參數(shù)集中在一個看板中,能從多個維度對比分析,實現(xiàn)各個產(chǎn)業(yè)線的對比,幫助領導掌控整個工廠的能源消耗,能源成本,標煤排放等的情況。
3.4.8用能統(tǒng)計
從能源使用種類、監(jiān)測區(qū)域、車間、生產(chǎn)工藝、工序、工段時間、設備、班組、分項等維度,采用曲線、餅圖、直方圖、累積圖、數(shù)字表等方式對企業(yè)用能統(tǒng)計、同比、環(huán)比分析、實績分析,折標對比、單位產(chǎn)品能耗、單位產(chǎn)值能耗統(tǒng)計,找出能源使用過程中的漏洞和不合理地方,從而調(diào)整能源分配策略,減少能源使用過程中的浪費。
3.4.9運行監(jiān)測
系統(tǒng)對區(qū)域、工段、設備能源消耗進行數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測設備及工藝運行狀態(tài),如溫度、濕度、流量、壓力、速度等,并支持變配電系統(tǒng)一次運行監(jiān)視。可直接從動態(tài)監(jiān)測平面圖快速瀏覽到所管理的能耗數(shù)據(jù),支持按能源種類、車間、工段、時間等維度查詢相關能源用量。
3.4.10自定義能耗報表
用戶可通過自定義報表頭與列,靈活生產(chǎn)各種報表,查看企業(yè)各個節(jié)點的能耗,單耗,成本,綜合能耗等信息,并同比、環(huán)比報表,支持導出報表。
3.4.11自定義駕駛艙
可通過圖形化的操作方式自定義駕駛艙,以折線圖、餅圖、表格等圖形展示采集數(shù)據(jù)及各類統(tǒng)計數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)源包括API、數(shù)據(jù)庫查詢、MQTT、Excel等方式。
3.4.12手機APP
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng),方便用戶按能源分類、區(qū)域、車間、工序、班組、設備等不同維度掌握企業(yè)能源消耗、產(chǎn)線比對、效率分析、同環(huán)比分析、能耗折標、事件記錄、運行監(jiān)視、異常報警、配電圖、工藝流程圖、能流圖。
四、結束語
管理平臺在石化企業(yè)中的應用已經(jīng)取得了顯著的成效,為企業(yè)的運營效率提升、資源配置優(yōu)化和安全生產(chǎn)保障提供了有力支持。未來,隨著信息技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,管理平臺的功能和應用范圍將進一步拓展和完善。石化企業(yè)需要緊跟時代步伐,不斷引入和應用先進的管理平臺技術,推動企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級,實現(xiàn)更加高效、安全、可持續(xù)的發(fā)展。
審核編輯 黃宇
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