生產(chǎn)異常實時監(jiān)管系統(tǒng)

摘要：

隨著信息化的發(fā)展，未來的趨勢必將是互聯(lián)網(wǎng)與工廠生產(chǎn)緊密聯(lián)合。“生產(chǎn)異常實時監(jiān)管系統(tǒng)”系統(tǒng)就是秉承著這個原則，將“工業(yè)安全”與移動互聯(lián)網(wǎng)結合起來。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成了全公司的生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)、公用工程數(shù)據(jù)、設備運行數(shù)據(jù)，構成了海量的數(shù)據(jù)基礎，同時隨著總部移動應用平臺建設，也具備了移動應用建設的技術基礎。

生產(chǎn)異常實時監(jiān)管系統(tǒng)基于實時數(shù)據(jù)庫和移動互聯(lián)技術建立，對生產(chǎn)過程中的報警、生產(chǎn)隱患等事件實現(xiàn)在線監(jiān)測，并即時推送到不同的管理崗位，為安全隱患處理贏得時間，同時跟蹤和監(jiān)督事件的處理過程，強化對安全生產(chǎn)的分層管理，為工廠本質(zhì)安全提供技術支撐。

關鍵詞：生產(chǎn)異常，監(jiān)控，安全，系統(tǒng)

1系統(tǒng)架構

1.1系統(tǒng)總體架構

系統(tǒng)在應用模式上突破了傳統(tǒng)的客戶端/服務器模式，采用專門的移動應用程序，真正實現(xiàn)不受時空限制的信息推送。即“生產(chǎn)異常實時監(jiān)管系統(tǒng)”不僅實現(xiàn)了報警向預警的功能升級，而且實現(xiàn)跨越互聯(lián)網(wǎng)的安全監(jiān)管方式，為各級管理者提供全天候跨地域的數(shù)據(jù)服務。系統(tǒng)總體架構圖如下圖所示：

圖 1系統(tǒng)架構圖

1.2系統(tǒng)技術架構

技術架構從底層至頂層分別是：數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)庫接口層、事件引擎層、應用服務層、信息展示層。

1、數(shù)據(jù)源層

關系數(shù)據(jù)庫，Oracle、SQL Server或其它主流關系型數(shù)據(jù)庫。

實時數(shù)據(jù)庫，InfoPlus.21、PI、PHD或其它主流實時數(shù)據(jù)庫。

2、數(shù)據(jù)庫接口層

數(shù)據(jù)庫接口層分別完成對關系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫的接口封裝，實現(xiàn)應用程序的解耦，使上層應用可屏蔽不同數(shù)據(jù)庫之間的差異。

3、事件引擎層

事件引擎層提供算法庫、模型庫以及模型計算引擎，是生產(chǎn)預報警平臺的核心處理層，并提供引擎的調(diào)度、計算及處理。

4、應用服務層

應用服務層，包括：建模組態(tài)服務、事件分級推送服務、事件記錄統(tǒng)計分析服務、事件處理跟蹤服務。應用平臺中可以使用目前較為先進、成熟的技術，例如：組件化視圖、通用業(yè)務組件、對外數(shù)據(jù)服務等等一系列軟件架構，支持面向不同層面的數(shù)據(jù)綜合應用。

5、信息展示層

信息展示層，是企業(yè)數(shù)據(jù)應用和展示的平臺，分別為PC端和移動端，以多種先進的展示方式和多維度對生產(chǎn)預報警進行展示、統(tǒng)計分析、便于挖掘數(shù)據(jù)的隱含價值。

生產(chǎn)異常實時監(jiān)管系統(tǒng)的技術架構如下圖所示：

圖2 生產(chǎn)異常實時監(jiān)管系統(tǒng)技術架構

1.3系統(tǒng)部署架構

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎是實時數(shù)據(jù)庫，為了系統(tǒng)運行的可擴充性，采用分布式部署，由三臺服務器完成系統(tǒng)的主要服務功能：1）數(shù)據(jù)存儲服務器，主要用于本系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的存儲，包含基礎數(shù)據(jù)、事件模型、事件記錄、處理指導庫等;2）WEB服務器，用戶與系統(tǒng)間的交互接口，提供web服務和API服務，用戶通過該服務與系統(tǒng)進行交互;3）應用服務器，負責與數(shù)據(jù)源通訊、模型的解釋和運行，產(chǎn)生事件記錄。

公司內(nèi)部的PC直接通過局域網(wǎng)訪問系統(tǒng)，由應用服務器提供交互服務和事件提醒。手機端通過internent訪問系統(tǒng)。

為了保障系統(tǒng)安全，internet上的機器不能直接訪問內(nèi)網(wǎng)的系統(tǒng)服務器，通過區(qū)域中心實現(xiàn)網(wǎng)絡隔離，區(qū)域中心設置一臺云主機，外網(wǎng)系統(tǒng)只能訪問該服務器提供對外服務。

生產(chǎn)異常實時監(jiān)管系統(tǒng)的系統(tǒng)部署架構如下圖所示：

圖3系統(tǒng)部署架構圖

2.系統(tǒng)的主要功能如下：

（1）實時數(shù)據(jù)異常報警：系統(tǒng)設置了監(jiān)測實時數(shù)據(jù)瞬時值超標、瞬時值連續(xù)10分鐘超標、10分鐘均值超標、小時均值超標報警，并將報警信息通過手機微信和短信方式即時分級推送到不同的管理崗位，例如：瞬時值報警信息推送給設備工程處電儀工程師、生產(chǎn)裝置工藝技術人員、在線儀表運維人員，小時均值超標報警信息推送給公司級主管領導。實現(xiàn)了環(huán)保異常數(shù)據(jù)的實時監(jiān)管。

（2）實時數(shù)據(jù)異常預警：系統(tǒng)中建立了單參數(shù)預警模型和異常事件預警模型。單參數(shù)預警是對數(shù)據(jù)變化趨勢異常的預判，包含不變預警、速率預警、波動預警，可以在報警之前提前預警、提前處理。異常事件預警模型是對特定事件的預警模型，是依據(jù)操作規(guī)程、事故匯編、實際操作經(jīng)驗實現(xiàn)的對多個參數(shù)、多個監(jiān)測方法的組合應用。

（3）閉環(huán)管理：為了確實達到實時監(jiān)管的效果，每個崗位收到事件后都必須響應，以表示已經(jīng)注意到異常事件，并正在進行跟蹤處理。上級崗位可以看到下級崗位的響應狀態(tài)，如果下級沒有響應，在移動應用中可以直接拔打電話向相關崗位進行詢問和提醒。

重要報警事件要求用戶在規(guī)定時間內(nèi)輸入原因和處理方法，原因和處理方法被系統(tǒng)記錄并積累，可以作為下次事件處理的處理指導。

（4）統(tǒng)計分析：系統(tǒng)對事件記錄提供了豐富的查詢統(tǒng)計功能，可以從不同的緯度進行統(tǒng)計分析，基于歷史記錄分析，可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)裝置的薄弱環(huán)節(jié)。除了對單一事件的提醒需求外，對于生產(chǎn)管理人員特別是高層次的管理人員，更需要對生產(chǎn)的整體狀況有所了解，系統(tǒng)提供自定義報表功能，可以把自己關心的報警頻次、時長等統(tǒng)計信息組織為綜合事件，進行推送。

（5）移動應用

系統(tǒng)不僅支持傳統(tǒng)的PC應用，更支持正在蓬勃發(fā)展的移動應用。相比一般的短信應用，移動應用提供了更豐富的信息和更好的用戶體驗，在獲取異常信息的同時可以進行進一步的關聯(lián)分析。

在移動端可以實現(xiàn)事件提醒、事件查詢、事件分析和事件統(tǒng)計功能。

流程圖和趨勢圖均可通過移動應用進行展示，隨時隨地掌握了解生產(chǎn)情況，隨時隨地掌握生產(chǎn)動態(tài)情況。

3.結語

生產(chǎn)異常監(jiān)管系統(tǒng)上線后，使公司安全管理得到極大的提升。實現(xiàn)了異常不遺漏，過程有監(jiān)督，處理可追溯，問題早發(fā)現(xiàn)，真正實現(xiàn)了工廠本質(zhì)安全。

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作者簡介：高洪銳，單位：中國石油化工股份有限公司滄州分公司，

職稱：工程師，研究方向：信息系統(tǒng)管理