公用工程系统在炼厂的实施和应用

　　摘要：该文简要介绍了公用工程系统的系统结构和功能特点，以及在炼厂的实施应用情况。公用工程系统在炼厂的实施应用，有利于实现水、电、气、风等能源生产方案的优化调整，并做到生产成本核算科学化和有效控制能源流等，从而降低企业生产成本、指导节能减排，提高企业经济效益，实现企业的生产精细化管理。
　　关键词：公用工程系统；应用；效果
　　中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)13-3184-03
　　目前从我国石化企业现状来看，对水、电、气、风等公用工程数据的管理，仍处于比较粗放的状态。传统的公用工程管理主要以数据逐级处理上报形式进行的，工厂现场内部计量基础自动化水平也相对较低，缺乏及时、准确的能源消耗数据，成为了生产精细化管理的瓶颈。因此，通过加强对公用工程系统的检测和管理，来提高公司对于生产过程中能源消耗的准确计量与全厂能源消耗平衡计算分析能力，达到了能耗数据的“日跟踪、旬平衡、月结算”，为企业的节能降耗工作提供了有力手段。
　　1 现状分析
　　国内的大部分石化企业，能耗数据都是由车间现场操作员采集，经逐级上报，由计量管理人员及统计人员汇总分析，并在月底结账日进行装置能耗测算和能源平衡后手工形成能源统计报表，然后上交计量部门审核、汇总，再报计划、财务部门进行月底结算，缺乏一个信息收集、采集的自动化、信息化的有效手段。
　　因此，通过在炼厂实施公用工程系统，可以有效的提高数据处理的准确性、及时掌握全厂公用工程生产和消耗情况，并快速生成报表，从而实现全厂能耗的精细化管理。
　　2 系统功能架构
　　公用工程系统主要由数据录入、数据审核、统计平衡、统计查询和配置管理等五部分组成。
　　公用工程系统的主要功能有：
　　1）数据录入：该模块主要以信息数据库为载体，构建企业公用工程物理模型，集成整个公司管网的能源信息:用能节点、能流路由、能源介质、采集方案以及购、产与耗等数据，主要分为：人工录入、实时采集和系统计算。
　　2）数据审核：该模块主要提供各级能源管理者对录入系统的表计量数据的审核与调整。
　　3）统计平衡：该模块主要构建平衡统计模型，提供系统能源的平衡、统计核算。可以实现不同系统例如区域、分厂、装置的平衡；也可以实现不同时段例如月、旬、日的平衡；还可以实现不同能源之间的平衡。
　　4）统计查询：该模块主要提供了能源数据的查询功能，用户根据统计组态的配置，可以查看任一时间段内各种介质的消耗情况，例如月累积量、平衡量、各管线详细数据以及能源盈亏情况等。
　　5）配置管理：该模块主要提供了用户根据业务需求，可以灵活方便地进行各种类型功能方式的组态配置，其主要包括：能流计量点组态、结算日期组态、平衡组态、算法组态和统计组态等。
　　3 系统实施和应用
　　3.1 现状分析与实施计划
　　制定切实可行的计划是系统成功实施的关键，首先通过电话访谈、书面访谈、直接访谈等方式对企业背景、信息化建设水平、自动化程度以及能耗计量和统计的管理模式进行了解。通过与客户深入沟通访谈，认真了解用户对系统的业务需求，在沟通过程中也可以充分介绍一下系统功能结构、项目情况以及成功案例。水、电、汽、风等公用工程能耗情况直接关系着一个企业的经济效益，由于用能单位分散、计量仪表众多、统计业务复杂，因此在实施初期要对炼化企业的公用工程计量与统计管理业务进行详细评估分析，最后制定出一个切实可行的项目实施计划，在随后的实施过程中注重控制项目质量和进度，确保项目顺利实施。
　　3.2 各功能模块实施过程
　　公用工程系统实施是一个复杂的过程。在实施过程中，除现状业务分析、用户培训、系统试运行外，系统组态配置是工作的重要部分。以下就各功能模块的实施过程做一一说明。
　　1）各功能模块的统一编码
　　在公用工程系统实施过程中，各功能模块必须采用统一的编码规则，包括用能单位、能流点、介质和平衡组等。
　　2）数据录入与审核的实现
　　公用工程计量与统计管理系统是基于MES的Uniformance数据库平台设计开发的，数据录入和审核功能是通过实时数据采集结合人工录入方式进行公用工程数据的录入与确认。
　　3）统计平衡的实现
　　统计平衡是公用工程系统的主要部分，它集成全厂能源管网的所有能流计量点，通过业务梳理，搭建全厂能源平衡模型，实现全厂能源统计平衡。统计平衡的主要功能是通过配置介质平衡组，进行能流供接方的数据匹配，由能量统计部门对供接方的差异量进行分摊，并进行平衡处理来实现的。其中分摊量的计量规则一般以供方数据为准，将供接方差异量分摊给接方。
　　4）统计查询的实现
　　统计查询是公用工程系统的数据展示的一种方式。该模块的主要功能是将公用工程系统中当日的录入数据、审核数据、平衡数据进行直接的查询，同时通过客户自定义的方式将平衡后的公用工程数据进行统计，并在网页上展示。通过此功能，企业管理人员可以及时准确的了解企业能源生产状况，优化调整生产方案。
　　5）统计报表的实现
　　统计报表是基于MES平台开发的又一个数据展示方式，该模块主要功能是将公用工程平衡前或平衡后数据进行统计汇总，并用日报、周报、月报及台帐等不同形式的报表将数据展示给用户。
　　3.3 实施效果展示
　　1）数据录入与审核：操作人员通过自动采集结合人工录入的方式，对能流计量点进行录入的准确录入，可以录入表量、日量和月量，然后由计量人员对数据进行审核，以保证数据的完整性和准确性。这些数据及时准确反映了生产状况，为统计平衡提供基础数据。
　　图2是某装置的数据录入界面，可以直观看到该装置所有能流点的计量数据。
　　2）计量数据查询：对全厂生产装置进行多区域任一时间段能耗计量数据的查询，管理人员可以通过此功能及时准确的了解工厂能源消耗数据，系统提供的历史数据查询和能耗数据趋势查询功能可以让管理人员和计量人员掌握装置生产的平稳状况。
　　图3是某装置一个月内氮气使用量的趋势图，可以直观对氮气量进行数据分析和挖掘。
　　3）统计平衡：统计人员在月结算日时，对全厂各介质进行统计平衡，分摊规则一般以供方数据为准，将供接方差异量分摊给接方，平衡数据结果作为统计财务结算的数据依据。
　　图4显示某石化公司电介质月结算的数据情况，平衡结果满足统计业务需求。
　　4）统计数据查询：对全厂统计平衡数据进行方便灵活的浏览查询。工厂管理人员可以对某一介质的实际计量数据、平衡差量、调整量、平衡后消耗量等相关统计数据进行查询，系统根据能流点的进出关系对能耗数据进行归类，计算出工厂能耗数据的盈亏量。管理人员可以通过分析分摊量，通知仪表维护人员对计量仪表进行校正，有效的管理工厂的能耗计量条件。
　　图5显示了某石化公司9月份新鲜水的使用情况，包括用能单位、月使用量、平衡量、损耗量、最终月消耗量以及能流的具体详细信息。
　　5）报表查询：展示工厂日常生产中各个时段的能耗日报、旬报、月报。管理人员及工厂技术人员、统计人员可是实时了解全厂的能耗情况，指导生产和节能减排。
　　图6显示了某石化公司9月份新鲜水的具体情况，供能、用能信息通过报表直观灵活地进行展示。
　　4 结束语
　　公用工程能源计量与统计管理系统已经在中国石油下属的各炼化企业进行实施推广，已取得良好的实施效果。它改变了传统的计量管理模式，集成了生产、统计等业务，实现了与PCS和ERP系统的进一步融合，无缝衔接，大大提高了各炼厂的能源计量管理水平。随着MES系统的不断完善和应用深入，加上越来越多的石化企业管理层的关心和支持，以及石化企业的自动化和信息化水平的不断提高，公用工程对MES系统的支撑作用也越加明显，也将在石化企业提高经济效益、增强竞争能力方面发挥越来越重要的作用。
　　参考文献：
　　[1] 王宏安.化工生产执行系统MES[M].北京:化学工业