一、前言
煉化企業生產的主要特點是生產環境苛刻，生產過程包含復雜的物理和化學過程及各種突變和不確定性因素；生產調度復雜艱巨，需要對物料和能量提供最佳控制策略，不僅要提高生產效率和降低生產成本，還應考慮節省能源、減少排放和污染；生產面向市場，加工方案動態多樣，企業的業務流程和產品結構要隨著市場的變化而發生變化。
中國石油華北石化公司（以下簡稱公司）成立于1985 年，現有員工1900 人，占地面積68 萬平方米，固定資產54 億元，屬于中國石油天然氣股份有限公司直屬地區分公司，年加工能力發展到500 萬噸，公司由單一的煉油企業成長為煉化一體化的中型煉化企業，主體生產裝置由最初的兩套，發展到現在的16 套，主要產品有汽油、柴油、液化石油氣、200 ＃溶劑油、石腦油、聚丙烯、燃料油等。
華北石化公司的生產屬于連續性生產，生產線自動化程度較高，DCS、PLC 系統已成為企業的主要控制手段。此外，華北石化公司生產是一個多投入、多產出的過程，生產過程有著多種產品方案可以靈活切換的特點，報警是及時發現生產過程中異常情況的直接手段，因此科學、高效、準確的智能報警管理對提高生產過程安全性和可操作性至關重要，也是進一步進行優化、控制和故障診斷的基礎。
二、DCS 監控報警
煉化企業屬于流程型企業，生產控制的實時性要求高，普遍采用了集散控制系統（DCS），為自動采集現場數據創造了良好的條件。生產現場的傳感器和儀表的數據通過控制網絡被采集到DCS 系統中。
DCS 實時監控報警是對生產工況發生異常時對操作工進行第一時間提醒的重要工具，但有時報警太多會有礙操作員正常操作，太少又不利于操作工及時發現生產問題，操作人員在短時間只能關注和處理的一定數量的報警，還有以下不容忽視的監控報警系統的缺陷值得我們重視。
以上的缺陷使我們意識到糟糕的監控報警系統非但無法協助操作員，反而可能成為一種滋擾，所以我們有必要了解好、使用好和管理好系統的監控報警資源，讓實時監控報警管理為生產發揮最大的效用。
三、煉油與化工生產運行系統（MES）
為了解決“報警太多，大量數據沒有深入挖掘”“信息孤島”等問題，在信息管理部、煉化板塊的大力支持下，華北石化MES項目自2008 年5 月9 日召開中國石油煉油與化工MES 系統項目項目啟動會，2008 年11 月28 日，經過各個業務處室的共同努力，MES 系統提前一個月正式上線。MES 系統的應用，為公司搭建了統一的生產綜合管理平臺，填補了原來生產管理部門應用系統的空白，有助于實現生產過程控制的規范化管理，為企業生產經營決策提供了有力的支撐。
（一）系統介紹。華北MES 共包含14 子系統，運行管理子系統（Operation Management-OM）包含操作指令、操作監控、交接班日志三個模塊，是按照生產計劃和生產排產系統產生的作業計劃，對生產運行的整個過程進行協調和管理，通過監控生產運行的實際情況，加強班組管理，從而提高車間的生產效率和穩定性，并促使操作更加接近于計劃值，最終達到全廠的生產效益的穩步提升。
華北石化操作監控實現了36 套裝置的實時數采，1157 個工藝點的監控和偏差預警功能，結合公司操作平穩率考核的要求，設置了不同級別的監控目標（其中公司級工藝指標35 個，部門級工藝指標212 個，裝置級工藝指標910 個 ），實現了對裝置生產操作平穩性的監控和考核。
操作監控的后臺程序周期性的將實際的操作結果（位號實時值）與這些計劃值或者約束值進行對比，詳細記錄產生的偏差信息，計算偏差造成的影響，操作人員輸入偏差發生的原因分析。用戶可以對工藝卡片指標、平穩率考核指標進行實時監控；當實時值超標時，操作員記錄偏差原因，供工藝人員分析時作為參考依據；用戶可以再查看趨勢頁面下，查看某個班次內，單個監控位號的趨勢曲線。
（二）用效果。通過操作監控對企業生產執行過程的監督和控制，及時監控和發現操作問題，減少生產波動和非計劃開停工，降低加工能耗和加工損失，減少“跑冒滴漏”，從而減少浪費。
四、重要參數自動考核系統
（一）系統介紹。MES 操作監控系統實現了對生產工藝指標上下限的監控，實現了對裝置生產操作平穩性的監控和考核。但是隨著MES 系統的深入應用，為了減少生產波動對設備的損壞，華北石化公司領導提出了對操作人員的操作規范進行實時監控的需求，在華北石化信息化“定量、提醒、考核、共享、歸納”的建設方法指引下，結合公司生產管理需求在MES 上拓展應用，2009 年10 月我們開發并投用了重要參數自動考核系統。
重要參數自動考核系統作為MES 裝置平穩率統計的拓展模塊，選取一定數量的重要控制參數，設定控制指標，規范操作人員的調整幅度，當調整幅度超出一次，系統自動記錄一次，并自動轉入員工業績考核系統一條考核信息，該系統規范了操作人員的操作，使操作做到精益求精，減少大幅度調整生產操作，提高了操作人員的責任心，促進裝置安全平穩運行。
（ 二） 系統應用效果
1 、操作人員按照工藝要求平穩操作；2 、生產出現偏差操作人員及時調整；3 、通過系統實現自動考核；4 、減小對設備的損壞，延長使用壽命；5 、由操作人員初步分析原因，有異議進行仲裁，全部流程在系統中實現，無人為干涉；系統運行至今，對促進企業平穩生產，為生產實現精細化管理打下了良好的基礎。
五、非計劃開停工系統
（一）系統介紹。非計劃開停工系統自2009 年底正式運行。是針對裝置在非計劃條件下，造成失去生產能力損失的，結合公司實際情況和規章制度對其進行實時監督的管理系統，此系統做到責任歸屬公正、處罰制度嚴謹、處理過程量化等原則，目的是保證公司安全平穩生產，加強對生產裝置非計劃停工、生產波動現象的管理。
非計劃停工基礎管理：裝置工藝非計劃停工標準制定、裝置設備非計劃停工標準制定、M E S 數據監視、位號停工原因補充、判定非計劃停工、生產運行處待辦事件、機動設備處待辦事件、生產運行處科室待辦事件、機動設備處科室待辦事件、系統內公示、安全仲裁、安全處審核、非計劃停工情況統計、停工標準查看、停工數據流程查看、考核標準文檔；組織機構管理、用戶管理、權限管理、系統配置等功能。
（ 二） 應用效果
1、由各專業處室設定非計劃停工標準；2 、自動提取MES 系統及設備運行狀況數據；3 、自動判定是否出現非計劃停工；4 、調查、分析已判定的非計劃停工生產裝置，制定措施，處罰責任人；5 、責任統一認定、實現專家仲裁。
六、DCS 報警管理系統
（一）系統介紹。2010 年2月開發、投用了DCS 報警管理系統，該系統通過梳理各裝置的操作參數，進行分級，當 DCS 中操作參數超標報警時，根據超標參數的分級，分別發送相應系統信息短信提醒相關的管理人員，管理人員收到短信后及時檢查情況，使管理人員能夠快速得到裝置波動的信息，做出分析和判斷，使超標參數及時恢復，沒有及時調整的工藝參數的裝置進行自動考核，確保生產平穩運行。
1 、采集數據模塊：讀取DCS 中的報警信息，當流量、液位、壓力等數據出現高報警或者低報警時，系統對報警信息捕獲；2、短信提醒模塊：出現報警持續20 分鐘后，對生產工藝人員進行提醒，提醒內容如下：三聯合重整裝置，重整進料量，FI401035，超過報警值，數據為200 t/h 請及時調整工藝；3、自動考核模塊：當出現報警持續1 小時，仍未即時恢復正常，系統將對該裝置進行自動考核。 XXX工區，XXXX 裝置，FI401035 在2011-09-05 9:00 出現高報，沒有及時調整，按照自動考核扣一分。
（ 二） 應用效果
1 、生產裝置發生報警，短信提醒及時通知生產管理人員進行處理，大大縮短了生產波動調整周期；2、加入自動考核后，杜絕了對生產裝置長時間報警，沒人管理的現象，降低事故發生的幾率；3、自動考核，增強員工的責任心。
七、總結
近幾年，華北石化公司不斷根據生產業務需求，持續建設實時監控報警管理，按照華北石化“定量、提醒、考核、共享、歸納”的建設方法，實現了高效透明的生產監控，加強對整個生產執行過程的監督和控制，目前監控報警管理已經成為華北石化公司日常生產的重要一部分，使得企業更好的按照安、穩、常、滿、優的原則來生產，進而提高企業經濟效益和核心競爭力。
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本文標題：實時監控報警管理在華北石化公司的應用實踐
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