儲(chǔ)運(yùn)安全決策支持系統(tǒng)

大慶油田儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司

儲(chǔ)運(yùn)安全決策支持系統(tǒng)

張?jiān)浦?/p>

大慶油田儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司

油庫(kù)建設(shè)具有分散性高、危險(xiǎn)系數(shù)大等特點(diǎn)，整合起來(lái)有一定的難度，所以成為制約油田生產(chǎn)運(yùn)行的重要因素。根據(jù)油庫(kù)的客觀(guān)情況和實(shí)際要求，在儲(chǔ)運(yùn)安全決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中運(yùn)用油庫(kù)管理理論和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，以案例推理和規(guī)則推理為智能推理基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合油庫(kù)路線(xiàn)圖、地形圖、工藝流程圖等，建立快速響應(yīng)的新系統(tǒng)，彌補(bǔ)了油田儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)和管理中的空白。該系統(tǒng)首次將智能算法用于油田儲(chǔ)運(yùn)安全管理，提高了信息化的進(jìn)度；建立了多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)互用的接口，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成化；簡(jiǎn)化了操作流程，縮短了搶修時(shí)間，使生產(chǎn)作業(yè)更加便捷；提高了高危作業(yè)的安全系數(shù)，減少了生產(chǎn)事故損失。

油庫(kù)；決策支持系統(tǒng)；案例推理；規(guī)則推理

油庫(kù)建設(shè)具有分散性高、危險(xiǎn)系數(shù)大等特點(diǎn)，整合起來(lái)有一定的難度，所以成為制約油田生產(chǎn)運(yùn)行的重要因素。根據(jù)油庫(kù)的客觀(guān)情況和實(shí)際要求，在儲(chǔ)運(yùn)安全決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中運(yùn)用油庫(kù)管理理論和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，以案例推理和規(guī)則推理為智能推理基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合油庫(kù)路線(xiàn)圖、地形圖、工藝流程圖等，建立快速響應(yīng)的新系統(tǒng)，彌補(bǔ)了油田儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)和管理中的空白。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)

儲(chǔ)運(yùn)安全決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是把原油和成品油的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸環(huán)節(jié)中的安全管理抽象化，為管理者提供需要的數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)情況，并且通過(guò)邏輯推理來(lái)輔助完成復(fù)雜的管理難題。該系統(tǒng)充分利用原有的IT基礎(chǔ)資源并結(jié)合需要整合的數(shù)據(jù)，涵蓋各個(gè)儲(chǔ)油單位的外輸站信息、油庫(kù)信息、管道信息、崗位數(shù)據(jù)、設(shè)備管理信息、維修維護(hù)信息、重要物品的地理位置、站庫(kù)管理信息、生產(chǎn)運(yùn)行關(guān)系等。

該系統(tǒng)由模型庫(kù)、事故案例庫(kù)、條件權(quán)值庫(kù)、地理圖形庫(kù)、管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、人機(jī)交互接口和仿真系統(tǒng)組成。其中案例推理庫(kù)、權(quán)值庫(kù)和模型庫(kù)為生產(chǎn)安全條例和各種類(lèi)型的安全管理案例，每個(gè)案例都有相關(guān)問(wèn)題的完整描述、應(yīng)急方案和實(shí)施結(jié)果。

決策支持采用SQLServer 2000作為數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)工具采用Power Builder/Delphi。該系統(tǒng)在推理過(guò)程中采用了案例推理和規(guī)則推理相結(jié)合的方式，建立了海量查詢(xún)模型；建立了多重?cái)?shù)據(jù)接口，完成了隱形數(shù)據(jù)的接收，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院图皶r(shí)性。

2 模塊設(shè)計(jì)

（1）人機(jī)交互接口。人機(jī)交互是計(jì)算機(jī)與操作者相互溝通的橋梁，實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制代碼與操作者能夠接受信息的相互轉(zhuǎn)換，是系統(tǒng)中不可或缺的一部分[1]。該系統(tǒng)按照人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和反應(yīng)時(shí)間，設(shè)計(jì)了良好的人機(jī)交互接口，提高操作者的主導(dǎo)地位，將計(jì)算機(jī)所能承擔(dān)的工作量提高到最大。該系統(tǒng)的人機(jī)交換部分是鏈接系統(tǒng)的各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的核心部分，承載了數(shù)據(jù)的增減、修改等功能。該系統(tǒng)具有完善的人機(jī)界面，能夠更好地為操作者提供全面的決策支持方案。操作者可以根據(jù)自己的習(xí)慣和操作熟練度選擇“向?qū)Ｊ健被蛘摺捌胀Ｊ健保瑢?shí)現(xiàn)自然、便利的建立數(shù)據(jù)字典并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘功能。

（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)是決策支持系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)的組成部件，由各個(gè)子系統(tǒng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)案例、邏輯規(guī)則和管理系統(tǒng)等組成。其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括設(shè)備維修數(shù)據(jù)、管線(xiàn)型號(hào)數(shù)據(jù)、崗位信息、站庫(kù)設(shè)備數(shù)據(jù)、管線(xiàn)維修數(shù)據(jù)、儲(chǔ)油和供油關(guān)系等數(shù)據(jù)和說(shuō)明書(shū)[2]。

（3）模型庫(kù)。模型庫(kù)是一個(gè)提供模型生成、儲(chǔ)存、修改、運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)。決策者可以通過(guò)模型庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的提問(wèn)、選擇、求解、增減、查詢(xún)、瀏覽等工作。因?yàn)樵撓到y(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是基于面向?qū)ο蟮哪Ｊ?，所以該系統(tǒng)的模型庫(kù)在邏輯上是生產(chǎn)運(yùn)行事例的集合，包括應(yīng)急時(shí)間處理事例、工藝流程設(shè)計(jì)事例、生產(chǎn)流程優(yōu)化事例等事例。

（4）推理規(guī)則庫(kù)。該系統(tǒng)的規(guī)則推理庫(kù)是采用了嵌入式結(jié)構(gòu)框架，并融合二叉樹(shù)和面向?qū)ο蟮母拍?，把雜亂無(wú)章的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行層次性劃分，清晰地構(gòu)建了安全生產(chǎn)模型。這種全新的模型使得推理過(guò)程變得更加容易，增加了系統(tǒng)的可維護(hù)性和穩(wěn)定性。推理是將設(shè)定的規(guī)則從知識(shí)庫(kù)中推出結(jié)論的過(guò)程。高級(jí)技術(shù)員能夠快速解決繁瑣的問(wèn)題，是因?yàn)樗麄兡軌蜢`活、有效地選擇和運(yùn)用知識(shí)。規(guī)則的設(shè)計(jì)采用的是產(chǎn)生式關(guān)系，即根據(jù)前提推出結(jié)論。這種模式具有很好的自然性和清晰性，更接近人的思維模式，便于員工的理解和使用[3]。

（5）事故案例庫(kù)。此案例庫(kù)包括了生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的應(yīng)急情況、危險(xiǎn)狀況、維護(hù)維修工作、調(diào)節(jié)調(diào)度和各種常見(jiàn)信息。員工可以通過(guò)系統(tǒng)在事故案例庫(kù)中輕松地找出配搭的決策。

（6）地理信息庫(kù)及條件權(quán)值庫(kù)。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)地理信息庫(kù)中詳細(xì)坐標(biāo)、各種流程圖、地圖地貌和最短路徑的調(diào)用，并且結(jié)合監(jiān)控油庫(kù)、管道等靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了集查詢(xún)和分析于一體化的功能。

此外，該系統(tǒng)的條件權(quán)值庫(kù)將動(dòng)態(tài)因素，例如溫度、壓力、液位等設(shè)為不同等級(jí)的權(quán)值，并且設(shè)定對(duì)應(yīng)的邏輯結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)突發(fā)事件。

3 系統(tǒng)功能

儲(chǔ)運(yùn)安全決策系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了以下的功能：①該系統(tǒng)首次將智能算法用于油田儲(chǔ)運(yùn)安全管理，提高了信息化的進(jìn)度；②建立了多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)互用的接口，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成化；③簡(jiǎn)化了操作流程，使生產(chǎn)作業(yè)更加便捷，縮短了搶修時(shí)間；④提高了高危作業(yè)的安全系數(shù)，減少了生產(chǎn)事故損失；⑤該系統(tǒng)在不同的環(huán)境下均具有很好的兼容性，容易安裝，界面簡(jiǎn)潔；⑥生產(chǎn)管理更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化；⑦為用戶(hù)提供了低成本、高效能的無(wú)紙辦公軟件；⑧提供了良好的人機(jī)交互環(huán)境。

[1]輔助決策系統(tǒng)研究[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[2]張錦易．我國(guó)石油供給與需求分析[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[3]盧格，人工智能復(fù)雜問(wèn)題求解的結(jié)構(gòu)和策略[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.036