MES實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳曉輝 郭 暉

（中國石油蘭州石化公司自動(dòng)化研究院 甘肅 蘭州 730060）

0 前言

中國石油煉油與化工生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng) （簡稱MES系統(tǒng)）是《中國石油“十一五”信息技術(shù)總體規(guī)劃》的主要項(xiàng)目之一。截止2010年底，MES系統(tǒng)已在中國石油煉油與化工分公司及所屬地區(qū)煉化企業(yè)建成上線，系統(tǒng)有效支撐了企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行業(yè)務(wù)管理，為企業(yè)精細(xì)化管理提供了有效手段，實(shí)現(xiàn)了“現(xiàn)場監(jiān)控可視化、業(yè)務(wù)流程規(guī)范化、生產(chǎn)管理精細(xì)化、能源利用合理化、資源配置最優(yōu)化、調(diào)度決策科學(xué)化”的目標(biāo)，成為企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行管理最為核心的應(yīng)用系統(tǒng)之一。

中國石油MES系統(tǒng)采用分布式部署架構(gòu)，系統(tǒng)范圍廣、規(guī)模大、應(yīng)用穩(wěn)定性要求高。目前系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作主要是地區(qū)煉化企業(yè)發(fā)現(xiàn)問題后，采用電話、郵件方式提交到MES技術(shù)支持中心，技術(shù)支持中心統(tǒng)一進(jìn)行問題處理。技術(shù)支持工作周期較長、時(shí)效性較差，發(fā)現(xiàn)問題不直接，難以滿足MES系統(tǒng)主動(dòng)監(jiān)控、實(shí)時(shí)預(yù)警、主動(dòng)運(yùn)維的要求。技術(shù)支持工作客觀上需要對地區(qū)煉化企業(yè)MES軟硬件系統(tǒng)及地區(qū)煉化企業(yè)MES模塊應(yīng)用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，全面掌握MES系統(tǒng)運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)預(yù)防，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

為了從整體上提高M(jìn)ES系統(tǒng)應(yīng)用和運(yùn)維水平，發(fā)揮信息化建設(shè)的最大效益，MES系統(tǒng)的管理與運(yùn)行維護(hù)工作需要一套實(shí)時(shí)監(jiān)控MES軟硬件系統(tǒng)及MES模塊應(yīng)用狀況系統(tǒng)提供支，為MES運(yùn)維和技術(shù)支持提供科學(xué)、便捷的工具。

1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1.1 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

MES運(yùn)行監(jiān)控及考核管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是：實(shí)時(shí)監(jiān)控總部MES模塊應(yīng)用狀況、地區(qū)煉化企業(yè)MES軟硬件系統(tǒng)及地區(qū)煉化企業(yè)MES模塊應(yīng)用狀況，形成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流，然后對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)流和事件進(jìn)行相關(guān)性分析和綁定，參照MES應(yīng)用狀況考核評價(jià)指標(biāo)體系和其它相關(guān)規(guī)則進(jìn)行邏輯加工處理，通過WEB平臺(tái)集中展示，實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控及考核管理，提升MES系統(tǒng)應(yīng)用水平。

MES運(yùn)行監(jiān)控及考核管理系統(tǒng)共規(guī)劃為四層：

1）數(shù)據(jù)采集層

采集MES系統(tǒng)應(yīng)用狀態(tài)數(shù)據(jù)，主要包括以下內(nèi)容：

總部MES應(yīng)用模塊運(yùn)行狀態(tài)信息：包括裝置開停工上報(bào)、生產(chǎn)日數(shù)據(jù)、緊急情況上報(bào)等應(yīng)用模塊的運(yùn)行狀態(tài)信息。

地區(qū)煉化企業(yè)MES應(yīng)用模塊運(yùn)行狀態(tài)信息：包括物料平衡、公用工程等MES系統(tǒng)主要應(yīng)用模塊的運(yùn)行狀態(tài)信息。

MES系統(tǒng)軟硬件狀態(tài)信息：包括服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的硬件狀態(tài)以及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、通訊接口和系統(tǒng)服務(wù)支撐軟件的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)。

2）數(shù)據(jù)處理層

事件關(guān)聯(lián)：數(shù)據(jù)與事件進(jìn)行相關(guān)性分析，剔除重復(fù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)和事件上報(bào)規(guī)則處理層。

數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮和存儲(chǔ)。

3）規(guī)則處理層

MES應(yīng)用狀況分析：參照MES應(yīng)用狀況考核評價(jià)指標(biāo)體系中的規(guī)則，抽取底層監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析匯總，形成可用于MES應(yīng)用狀況考核評價(jià)的數(shù)據(jù)。

運(yùn)維事件管理：整合底層事件與運(yùn)維業(yè)務(wù)規(guī)則之間的邏輯關(guān)系，統(tǒng)一處理運(yùn)維事件。

4）WEB 展示層

WEB展示層為管理人員實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程MES應(yīng)用狀況實(shí)時(shí)展示、KPI關(guān)鍵性能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析、考核評價(jià)報(bào)告生成等功能。

為運(yùn)維人員實(shí)現(xiàn)MES運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、性能瓶頸分析、軟件版本控制、補(bǔ)丁分發(fā)、遠(yuǎn)程故障報(bào)警和定位等功能。

為用戶提供了在線技術(shù)交流平臺(tái)、知識(shí)庫管理。

1.2 功能模塊設(shè)

1）資源監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)對服務(wù)器、主機(jī)、數(shù)據(jù)庫和MES系統(tǒng)應(yīng)用模塊等資源進(jìn)行集中統(tǒng)一監(jiān)控，提供故障、性能、配置等各方面故障的報(bào)警、處理及分析；能夠短期緩存地區(qū)煉化企業(yè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，防止由于網(wǎng)絡(luò)故障造成的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)丟失問題；能夠根據(jù)管理的需要，遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對地區(qū)煉化企業(yè)數(shù)據(jù)采集策略的調(diào)整。

2）監(jiān)控管理

監(jiān)控管理通過集成總部和各地區(qū)煉化企業(yè)資源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),從應(yīng)用、資源、IP節(jié)點(diǎn)等角度，層次化的集中展現(xiàn)監(jiān)控信息，為總部管理層宏觀掌握MES系統(tǒng)運(yùn)行狀況提供支持，為總部MES技術(shù)支持中心集中統(tǒng)一運(yùn)維提供支撐。

監(jiān)控管理能夠提供拓?fù)鋱D、圖表及儀表盤等豐富的圖形展示功能，支持組件式圖庫，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的鉆取查詢功能，具有按事件追溯以及符合業(yè)務(wù)邏輯的智能追溯和根源問題分析功能。

3）運(yùn)維服務(wù)管理

運(yùn)維服務(wù)管理能夠從運(yùn)維流程管理、業(yè)務(wù)狀態(tài)查詢、資產(chǎn)管理及服務(wù)水平管理等方面為MES技術(shù)支持中心提供完整、可靠的服務(wù)支持，達(dá)到提升MES運(yùn)維水平的目的。

具有圖形化流程配置功能，能夠靈活配置事件管理、問題管理、變更與發(fā)布管理、備件管理等流程；能夠以自動(dòng)或人工方式生成運(yùn)維工單，實(shí)現(xiàn)事件的分類壓縮、過濾及關(guān)聯(lián)，并模擬人工進(jìn)行MES系統(tǒng)的應(yīng)用巡檢工作；同時(shí)提供靈活的運(yùn)維工單查詢功能。

支持監(jiān)控掃描、手工錄入及Excel數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入等多種方式的資產(chǎn)數(shù)據(jù)錄入或同步，并能夠通過配置方式完善資產(chǎn)信息；支持多層次的資產(chǎn)管理；提供資產(chǎn)信息查詢功能。

提供運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的錄入接口或界面；提供完善的知識(shí)庫內(nèi)容審查、分類整理、查詢功能；支持 Word、Excel、Txt等多種格式的內(nèi)容文檔錄入。

4）運(yùn)維統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)維統(tǒng)計(jì)分析能夠?qū)崿F(xiàn)故障范圍、類型及分布等角度的統(tǒng)計(jì)分析，支持自定義時(shí)間查詢，提供不同方式的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表；

能夠?qū)Y產(chǎn)分部門、分類型的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以報(bào)表的方式進(jìn)行顯示，并支持以Excel形式進(jìn)行導(dǎo)出；提供運(yùn)維服務(wù)水平統(tǒng)計(jì)分析功能，并能夠根據(jù)相關(guān)管理規(guī)定形成考核報(bào)表；

能夠依據(jù)MES系統(tǒng)應(yīng)用狀況考核評價(jià)指標(biāo)體系，自動(dòng)提取資源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，形成MES系統(tǒng)應(yīng)用水平評價(jià)報(bào)告；

能夠以自動(dòng)或手動(dòng)方式排除因特殊原因造成的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，保障統(tǒng)計(jì)分析的準(zhǔn)確性。

2 應(yīng)用效果

目前，系統(tǒng)在中國石油煉化企業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，成為企業(yè)MES系統(tǒng)應(yīng)用考核的重要系統(tǒng)。系統(tǒng)的建立使得運(yùn)維人員能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控MES系統(tǒng)的整體應(yīng)用狀況和運(yùn)維狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，加快運(yùn)維響應(yīng)速度，縮短運(yùn)維周期，提升運(yùn)維服務(wù)質(zhì)量，讓MES系統(tǒng)運(yùn)行的更加穩(wěn)定可靠；使得總部管理人員能夠客觀科學(xué)的考核評價(jià)MES系統(tǒng)應(yīng)用狀況，實(shí)現(xiàn)以考核促管理，深化MES系統(tǒng)應(yīng)用水平。

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