吳基榮

[摘? ? 要] 在過(guò)去15年中，中國(guó)石化先后在四川盆地開發(fā)了普光、元壩兩大海相氣田，建成了兩座日處理酸性氣1 000×104方以上的天然氣凈化處理廠。高含硫氣田開發(fā)和天然氣凈化處理全流程涉硫、高溫、高壓，因含硫氣體腐蝕造成泄漏導(dǎo)致人員中毒、火災(zāi)、爆炸等生產(chǎn)事故是運(yùn)營(yíng)管理的難題。在沒(méi)有太多可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)下，通過(guò)提取各類信息物理系統(tǒng)與安全相關(guān)的信息，按照集成化應(yīng)用，一體化聯(lián)動(dòng)的思路構(gòu)建安全生產(chǎn)信息化平臺(tái)。通過(guò)前后十年兩個(gè)平臺(tái)的技術(shù)迭代，形成了報(bào)警響應(yīng)小于500ms，聯(lián)動(dòng)執(zhí)行平均不大于2s的優(yōu)異技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)集成技術(shù)系列。文章圍繞前后兩代平臺(tái)建設(shè)的技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新，總結(jié)集成平臺(tái)建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)和不足，展望高危生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)視、預(yù)警、預(yù)判和應(yīng)急處置等安全生產(chǎn)信息化能力提升的應(yīng)用方向。

[關(guān)鍵詞] 高含硫氣田;安全生產(chǎn)信息化;信息物理系統(tǒng);集成;聯(lián)動(dòng)

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 17. 050

[中圖分類號(hào)] F270.7? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? A? ? ? [文章編號(hào)]? 1673 - 0194（2020）17- 0107- 06

0? ? ? 引? ? 言

四川盆地天然氣資源十分豐富，是天然氣勘探開發(fā)、增儲(chǔ)上產(chǎn)的主戰(zhàn)場(chǎng)。中國(guó)石化在過(guò)去15年里建設(shè)并投產(chǎn)的普光、元壩兩大氣田，都屬于特大型、超深、整裝、高含硫氣田。隨著國(guó)家加大油氣勘探開發(fā)力度和對(duì)川渝地區(qū)油氣生產(chǎn)增儲(chǔ)上產(chǎn)要求，四川盆地天然氣開發(fā)又將進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。

在超深大型海相氣田開采以及高含硫天然氣高溫、高壓凈化處理過(guò)程中，雖然我國(guó)已對(duì)高含硫天然氣藏的勘探、開發(fā)技術(shù)的掌握較為成熟，但是含硫氣田的鉆探、開發(fā)，尤其是高含硫天然凈化處理生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)依然是天然氣工業(yè)的一個(gè)世界性難題。石油化工行業(yè)“12·23”開縣重大井噴事故至今記憶猶新，高含硫天然凈化處理屬高危生產(chǎn)，僅僅依靠安全培訓(xùn)、安全考核、安全檢查等傳統(tǒng)的管理模式，被動(dòng)的、經(jīng)驗(yàn)式的管理，不能滿足企業(yè)生產(chǎn)管理的需求。同時(shí)，各類自動(dòng)化系統(tǒng)越多，分散式的應(yīng)用及管理，所暴露的弊端越發(fā)明顯。完全通過(guò)人工“盯盤”發(fā)現(xiàn)預(yù)警、處理警情、判斷異常的真實(shí)性及風(fēng)險(xiǎn)，越來(lái)越不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)、管理的需求，與人相比不知疲憊的計(jì)算系統(tǒng)力量顯得微薄。隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及兩化深度融合的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，用信息化的方式提高工業(yè)生產(chǎn)安全管理水平逐漸形成共識(shí)，被大部分企業(yè)所重視[1]。為有效的“防風(fēng)險(xiǎn)、除隱患、揭事故”，提高生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急處置能力，防范安全隱患升級(jí)演變?yōu)槭鹿剩ㄟ^(guò)研究普光、元壩兩個(gè)高含硫天然氣凈化廠的“生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管控一體化”集成平臺(tái)，分析前后十年工程實(shí)踐過(guò)程中兩代集成平臺(tái)技術(shù)迭代的特點(diǎn)，總結(jié)了第一代平臺(tái)存在融合深度不夠、工廠安全管理信息不全、信息提取技術(shù)單一、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性不高、平臺(tái)構(gòu)架不合理、后期擴(kuò)展困難等缺陷，提出了分類預(yù)報(bào)警信息處理、多端信息采集、分級(jí)信息提取、分類聯(lián)動(dòng)響應(yīng)、五大層次的系統(tǒng)集成平臺(tái)架構(gòu)等創(chuàng)新應(yīng)用技術(shù)系列。達(dá)到了工業(yè)生產(chǎn)安全管理預(yù)警、預(yù)報(bào)平臺(tái)對(duì)于全面性、實(shí)時(shí)性、可靠性、可擴(kuò)展性等性能的需求。第二代平臺(tái)整體達(dá)到了預(yù)報(bào)警響應(yīng)小于500ms，聯(lián)動(dòng)執(zhí)行平均不大于2s的優(yōu)異技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)集成技術(shù)系列，為高危生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、監(jiān)視、預(yù)警、預(yù)判和應(yīng)急處置等安全生產(chǎn)信息化能力的提升提供了借鑒。在此基礎(chǔ)上，新一輪天然氣開發(fā)增儲(chǔ)上產(chǎn)新會(huì)戰(zhàn)，運(yùn)用信息化技術(shù)為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航，本文有著重要指導(dǎo)意義和借鑒價(jià)值。

1? ? ? 生產(chǎn)安全相關(guān)信息

近年來(lái)，石油化工行業(yè)事故頻發(fā)，工業(yè)領(lǐng)域安全生產(chǎn)面臨的形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。利用信息化手段，建立生產(chǎn)安全管理的信息系統(tǒng)或應(yīng)用平臺(tái)是企業(yè)、高校研究的一大熱點(diǎn)。研究應(yīng)用大致可分為兩個(gè)方向，一類是基于崗位管理、實(shí)現(xiàn)基層監(jiān)督、電子化痕跡管理的管理信息化系統(tǒng)，另一類是基于信息物理系統(tǒng)傳感器預(yù)報(bào)警信息集成化應(yīng)用及聯(lián)動(dòng)處置的安全生產(chǎn)信息化管控平臺(tái)。二者均是利用信息技術(shù)手段來(lái)創(chuàng)新傳統(tǒng)的安全管理模式。本文以“川氣東送”兩大氣源地普光、元壩氣田為例，著重介紹基于信息物理系統(tǒng)（CPS）的安全管理平臺(tái)前后建設(shè)過(guò)程中技術(shù)迭代的應(yīng)用情況。

1.1? ?信息來(lái)源

信息物理系統(tǒng)的集成與融合主要為了解決不同系統(tǒng)的信息共享問(wèn)題[2]。從工廠安全管理的角度，構(gòu)建基于信息物理系統(tǒng)的安全管理、聯(lián)動(dòng)平臺(tái)，需要結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)或聯(lián)動(dòng)裝置分析信息源，確定提取和聯(lián)動(dòng)的要素。具體可分為傳感器感知報(bào)警信息、平臺(tái)聯(lián)動(dòng)控制信息、基礎(chǔ)靜態(tài)信息三大類信息要素，普光、元壩安全相關(guān)信息來(lái)源對(duì)比詳見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)比普光、元壩兩代平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中三類信息要素提取及應(yīng)用，表明隨著企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)信息化的認(rèn)識(shí)深度在不斷提高，采用的技術(shù)在不斷進(jìn)步，對(duì)集成化應(yīng)用的需求呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。本文的分析方法和提取信息的要素可作為同類高危生產(chǎn)企業(yè)安全生產(chǎn)信息化集成平臺(tái)建設(shè)的重要參考依據(jù)，同時(shí)也折射出系統(tǒng)的構(gòu)架應(yīng)有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，以滿足企業(yè)長(zhǎng)期需求。

1.2? ?信息處理

報(bào)警信息主要存在三種形式。

（1）開關(guān)量報(bào)警，系統(tǒng)直接接收下級(jí)信息物理系統(tǒng)0或1報(bào)警狀態(tài)信號(hào)，該類信號(hào)提取后就可直接被平臺(tái)應(yīng)用，如：如電力異常報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警等。

（2）模擬量報(bào)警，系統(tǒng)接收通過(guò)下級(jí)信息物理系統(tǒng)運(yùn)算、判斷后，輸出0或1報(bào)警狀態(tài)信號(hào)，如來(lái)自于DCS系統(tǒng)的可燃及有毒氣體報(bào)警等。

（3）具有抖動(dòng)特征的模擬量報(bào)警處理，平臺(tái)按照一定的采樣頻率采集報(bào)警信號(hào)，丟棄一個(gè)頻率內(nèi)的信號(hào)抖動(dòng)干擾，輸出0或1作為報(bào)警狀態(tài)信號(hào)，如周界報(bào)警、煙氣指標(biāo)報(bào)警等實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)景。

信息提取轉(zhuǎn)換為預(yù)警的信息處理方式示意詳見(jiàn)圖1。

由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)應(yīng)用水平，以及上級(jí)信息化系統(tǒng)與下級(jí)信息物理系統(tǒng)的主從優(yōu)先級(jí)關(guān)系，普光、元壩兩套平臺(tái)僅采用處理0或1數(shù)字量報(bào)警狀態(tài)信號(hào)作為預(yù)報(bào)警信息的方式。不同的是，元壩的平臺(tái)在普光的基礎(chǔ)之上進(jìn)行了改進(jìn)，建立了將具有抖動(dòng)特性的信息，按照預(yù)警判斷周期內(nèi)信號(hào)的變化趨勢(shì)作為是否觸發(fā)報(bào)警的信息處理機(jī)制，對(duì)于報(bào)警信號(hào)進(jìn)行了二次甄別處理，使信號(hào)具有抖動(dòng)、越界過(guò)程不一定真實(shí)反映報(bào)警、實(shí)時(shí)性要求不高的信息可以進(jìn)入平臺(tái)監(jiān)測(cè)、監(jiān)視、預(yù)警，極大地提高了平臺(tái)應(yīng)用廣度，擴(kuò)大了工業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注范圍。

1.3? ?信息表達(dá)

預(yù)報(bào)警信息按照兩種方式進(jìn)行信息的表達(dá)。

（1）觸發(fā)沒(méi)有任何干預(yù)和中間環(huán)節(jié)的信息提示，如模擬大屏聲光報(bào)警提示、電子地圖報(bào)警點(diǎn)詳細(xì)位置提示、聯(lián)動(dòng)短信平臺(tái)等。

（2）增加一些人工判斷的條件作為預(yù)案的方式啟動(dòng)相關(guān)的聯(lián)動(dòng)控制裝置，如現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控的調(diào)用和自動(dòng)聚焦、逃生系統(tǒng)開啟、應(yīng)急疏散廣播啟動(dòng)等。

信息表達(dá)的輸出的方式有：邏輯輸出、協(xié)議輸出、也有協(xié)議輸出后終端子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為0或1狀態(tài)信號(hào)后的邏輯輸出。

在普光、元壩先后建立的兩個(gè)安全管理集成平臺(tái)，其核心思想即是通過(guò)對(duì)工廠配套的各種自控、電力、通訊、安防等信息物理系統(tǒng)中安全相關(guān)信息進(jìn)行挖掘、提取，融合形成整體集成、多維度預(yù)報(bào)警、一體化聯(lián)動(dòng)的管控平臺(tái)。實(shí)時(shí)性要求是衡量預(yù)報(bào)警調(diào)度指揮平臺(tái)的一個(gè)重要指標(biāo)，兩個(gè)平臺(tái)由于先后建設(shè)的關(guān)系，集成范圍有所區(qū)別，應(yīng)用效率也有較大的差別，主要體現(xiàn)在集成聯(lián)動(dòng)信息按優(yōu)先級(jí)分類和優(yōu)化，信息處理方式的技術(shù)升級(jí)，使得平臺(tái)的報(bào)警信息處理及聯(lián)動(dòng)控制的實(shí)時(shí)性大幅度提高。相比普光，元壩的實(shí)時(shí)性提高了近10倍。

2? ? ? 信息集成聯(lián)動(dòng)技術(shù)

報(bào)警信息的采集本身會(huì)形成大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求高，不同信息物理系統(tǒng)響應(yīng)的實(shí)時(shí)性存在差別。平臺(tái)要滿足實(shí)時(shí)性、多點(diǎn)（多客戶端）操作一致的應(yīng)用場(chǎng)景，信息的采集需要分類處理、信息的加工需要分級(jí)處理。

2.1? ?多端信息集成

針對(duì)不同來(lái)源的信息，采用不同數(shù)據(jù)采集接口分類處理，確保系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，避免單點(diǎn)故障引起全局失效。這是在普光平臺(tái)的基礎(chǔ)上的又一技術(shù)改進(jìn)。元壩形成了多端數(shù)據(jù)信息的處理技術(shù)，其應(yīng)用效率對(duì)比詳見(jiàn)圖2。

來(lái)自不同系統(tǒng)的報(bào)警信息存在差異，若沿用以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)作為中間橋梁，信息采集速度慢，存在報(bào)警信息丟失的情況。元壩平臺(tái)采用了多端口服務(wù)處理技術(shù)，將有毒及可燃?xì)怏w報(bào)警等危險(xiǎn)性最高的信息采用工業(yè)通訊方式，接收實(shí)時(shí)性最高、通信最可靠的通信協(xié)議，相比普光報(bào)警相應(yīng)速率提高了10倍以上。元壩與普光信息處理效率對(duì)比詳見(jiàn)表2。

經(jīng)過(guò)分類、分級(jí)的信息可以按照不同的采集頻率進(jìn)行采集，也可以按照不同的報(bào)警輸出響應(yīng)要求輸出報(bào)警，有效地克服了不同信息物理系統(tǒng)本身信息傳輸過(guò)程中的頻率不一致的實(shí)際情況，也大大降低了平臺(tái)對(duì)于低頻信息按高頻信息要求統(tǒng)一處理帶來(lái)的不必要的系統(tǒng)消耗。這樣優(yōu)化后的平臺(tái)，既滿足了實(shí)時(shí)性的要求，也滿足了預(yù)警事件信息一致性的要求，同時(shí)給預(yù)警處置優(yōu)先級(jí)應(yīng)用端的開發(fā)提供底層數(shù)據(jù)支撐，簡(jiǎn)化了開發(fā)的難度。

3? ? ? 迭代應(yīng)用技術(shù)分析

近年以來(lái)，國(guó)內(nèi)引進(jìn)了大量的國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)信息化系統(tǒng)，出現(xiàn)了不同程度的“水土不服”[3]，同時(shí)國(guó)內(nèi)企業(yè)圍繞升級(jí)改造面臨著眾多國(guó)外廠商的技術(shù)壁壘，國(guó)內(nèi)企業(yè)開始借鑒先進(jìn)理念自主研究開發(fā)具有國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的信息化系統(tǒng)[4]。在沒(méi)有先例的情況下，通過(guò)普光、元壩兩個(gè)不同時(shí)期平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用，形成了可滿足高危石化生產(chǎn)企業(yè)信息物理系統(tǒng)集成的預(yù)警—報(bào)警—管控—通信“一體化”集成技術(shù)系列，為信息技術(shù)的工業(yè)化融合，滿足可靠性應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。為高危石化行業(yè)安全管理預(yù)警，實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間直觀了解警情、第一時(shí)間準(zhǔn)確判斷事件、第一時(shí)間科學(xué)應(yīng)急處置，提供了強(qiáng)力技術(shù)支撐，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)基礎(chǔ)之上為安全生產(chǎn)增加了又一道更加直觀、高效的安全保障和重大事故防范屏障。元壩在普光基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)迭代開發(fā)應(yīng)用的重要改進(jìn)主要體現(xiàn)在模塊化開發(fā)、拓展應(yīng)用深度、管理與應(yīng)用相融合等三個(gè)方面。

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，信息物理系統(tǒng)的融合的理念在石油化工行業(yè)將更加深入，更為開放的通訊協(xié)議、更為廉價(jià)的平臺(tái)建設(shè)成本，必將得到更進(jìn)一步的工業(yè)化應(yīng)用。在普光、元壩兩套平臺(tái)的基礎(chǔ)上，要想取得更深層次的應(yīng)用、更廣闊的推廣價(jià)值、更高的適用性，滿足不同場(chǎng)景下高危生產(chǎn)企業(yè)使用，還應(yīng)從認(rèn)識(shí)、技術(shù)、運(yùn)維、使用、管理多方面共同提升，以實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)與人的有機(jī)結(jié)合，信息化手段與工廠管理的有機(jī)統(tǒng)一，為生產(chǎn)安全管理服務(wù)。

3.1? ?模塊開發(fā)及應(yīng)用

受限于不同時(shí)期技術(shù)運(yùn)用和信息化平臺(tái)建設(shè)的認(rèn)知水平，但普光、元壩兩套基于信息物理系統(tǒng)的安全管理信息化平臺(tái)一直在實(shí)踐中尋求技術(shù)提升。從元壩開始平臺(tái)建設(shè)的規(guī)劃和實(shí)際建設(shè)過(guò)程已經(jīng)開始由定制化開發(fā)向模塊化開發(fā)轉(zhuǎn)變。元壩的整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的搭建，總體可以劃分為5層架構(gòu)：分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、中間層、應(yīng)用層[5]。元壩平臺(tái)架構(gòu)詳見(jiàn)圖4。

感知層以生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息的信息物理系統(tǒng)為載體，通信接口為基礎(chǔ)。通過(guò)模塊化的網(wǎng)絡(luò)接口定義構(gòu)建了可復(fù)用、可擴(kuò)展的信息處理機(jī)制，確保信息互聯(lián)互通的傳輸，構(gòu)建起以高效通信協(xié)議為載體，獨(dú)立的、物理隔離的、具有較高安全保障的專用網(wǎng)絡(luò)形成網(wǎng)絡(luò)層。中間層為數(shù)據(jù)與應(yīng)用（人機(jī)交互界面）信息傳輸提供服務(wù)。應(yīng)用層可由下至上按應(yīng)用數(shù)據(jù)表→應(yīng)用功能→應(yīng)用模塊→應(yīng)用系統(tǒng)→應(yīng)用平臺(tái)的層次劃分，按功能匹配應(yīng)用權(quán)限，按模塊迭代平臺(tái)應(yīng)用功能。平臺(tái)靈活的持續(xù)集成模式與可分類分級(jí)授權(quán)應(yīng)用的權(quán)限分配方式，可以滿足不同工廠后期根據(jù)需要分配具體功能的應(yīng)用需求。

3.2? ?應(yīng)用深度的拓展

高危生產(chǎn)企業(yè)安全管理信息化建設(shè)已經(jīng)不僅僅是生產(chǎn)報(bào)表數(shù)據(jù)的采集、圖表化展示等單一應(yīng)用需求。多元數(shù)據(jù)分析以技術(shù)迭代的方式向更高的智能化應(yīng)用發(fā)展是未來(lái)發(fā)展的方向。元壩在普光的基礎(chǔ)上進(jìn)行了報(bào)警復(fù)合信息聚合分析技術(shù)與工廠安全管理要素結(jié)合，形成了工廠區(qū)域性安全事件立體分析、應(yīng)急預(yù)案升級(jí)分析技術(shù)。建立報(bào)警信息排序處理規(guī)則：

（1）同級(jí)報(bào)警信息，時(shí)間上先發(fā)生的，排在處理序列的前面;

（2）不同級(jí)別報(bào)警信息，首先按時(shí)間排序，若同時(shí)發(fā)生，優(yōu)先等級(jí)較高的排在處理序列的前面;

（3）相關(guān)聯(lián)的多個(gè)報(bào)警信息升級(jí)確認(rèn)為警情事件，首先按時(shí)間排序，若有相關(guān)聯(lián)的多個(gè)報(bào)警信息發(fā)生，經(jīng)人機(jī)界面人工確認(rèn)后的事件優(yōu)先等級(jí)最高，排在處理序列的最前面。

形成了報(bào)警信息、事件確認(rèn)、預(yù)案升級(jí)自動(dòng)分析響應(yīng)及處置技術(shù)，集成平臺(tái)實(shí)現(xiàn)可自動(dòng)科學(xué)處置高等級(jí)事件。元壩通過(guò)技術(shù)迭代，對(duì)預(yù)警的機(jī)制做出了新的嘗試。

經(jīng)過(guò)普光、元壩的應(yīng)用實(shí)踐結(jié)合生產(chǎn)安全管理需求，分析平臺(tái)還可向如下方向深度集成應(yīng)用：

（1）建立典型裝置的投入產(chǎn)出相關(guān)性模型、建立設(shè)備能耗與工藝操作相關(guān)性模型、建立工藝運(yùn)行參數(shù)與熱交換設(shè)備效率相關(guān)性模型，用數(shù)據(jù)分析與模型分析共同的優(yōu)化生產(chǎn)操作。使得企業(yè)生產(chǎn)安全管理的范疇延伸至生產(chǎn)運(yùn)行分析與工藝異常管理。

（2）通過(guò)視頻、數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、分析代替人工，將企業(yè)未遂安全、環(huán)保事件提前預(yù)警，由生產(chǎn)企業(yè)安全管理延伸至生產(chǎn)重大危險(xiǎn)源、污染源的安全環(huán)保管理。

（3）通過(guò)多維度的感知層，實(shí)現(xiàn)多維度的預(yù)警分析，多指標(biāo)的聯(lián)動(dòng)分析，更為豐富的消息傳送手段，為生產(chǎn)調(diào)度指揮自動(dòng)化、智能化提供全方位保障。

（4）加強(qiáng)平臺(tái)的可遷移性研究，構(gòu)建適用的異地指揮輔助決策功能;既滿足分布式應(yīng)用的場(chǎng)景，滿足集中化應(yīng)用的場(chǎng)景的平臺(tái)架構(gòu)體系，又為不同應(yīng)用場(chǎng)景提供通用平臺(tái)。

3.3? ?預(yù)警管理與監(jiān)督管理融合

管理信息化是企業(yè)實(shí)施信息化建設(shè)思路的重要方向之一。就目前而言，以基于信息物理系統(tǒng)傳感器預(yù)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)處置的自動(dòng)化平臺(tái)與基于崗位管理、監(jiān)督執(zhí)行的安全管理信息化系統(tǒng)融合的成功案例幾乎還沒(méi)有。但是作為生產(chǎn)、運(yùn)行、調(diào)度、通信、指揮的一體化平臺(tái)建設(shè)，如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)二者的互聯(lián)、互通、互動(dòng)對(duì)于預(yù)警信息化平臺(tái)是一種功能缺失，對(duì)于監(jiān)督管理信息化系統(tǒng)，缺乏實(shí)時(shí)的安全預(yù)警信息源，很難實(shí)現(xiàn)聚焦異常管理。二者既是互補(bǔ)關(guān)系，也是共存關(guān)系。元壩在調(diào)度指揮中心通過(guò)作業(yè)管理信息化系統(tǒng)的建立，使得原有的預(yù)警信息與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)在管理上進(jìn)一步的融合，為安全生產(chǎn)信息化兩類系統(tǒng)建設(shè)思路的融合探索了可行性和可操作性。

總之，隨著企業(yè)信息化需求擴(kuò)展和應(yīng)用的拓展，多系統(tǒng)、多平臺(tái)是必然現(xiàn)象，互補(bǔ)、共存是信息化發(fā)展的需要不斷去解決和完善的一項(xiàng)難題，選擇合理的、可擴(kuò)展的應(yīng)用架構(gòu)，通過(guò)迭代不斷地完善為企業(yè)兩化融合的提供長(zhǎng)足動(dòng)力是企業(yè)信息化建設(shè)重要思路。

4? ? ? 應(yīng)用展望

隨著安全管理信息化思路的不斷進(jìn)步和信息技術(shù)的發(fā)展，立足石化企業(yè)生產(chǎn)、安全、環(huán)保管理提升的迫切需求，結(jié)合中國(guó)制造2025，對(duì)新一代信息技術(shù)與石油化工行業(yè)融合的集成創(chuàng)新和工程應(yīng)用展望如下。

4.1? ?信息物理系統(tǒng)融合方向

信息物理系統(tǒng)的融合，改變了傳統(tǒng)的各系統(tǒng)分而自治的局面，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警信息傳遞的對(duì)等性，形成了生產(chǎn)調(diào)度指揮中心管生產(chǎn)、管現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)的管理模式，維護(hù)了生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)管理第一責(zé)任主體的權(quán)威性，提升了裝備的集成化應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)精簡(jiǎn)了專職系統(tǒng)維護(hù)人員及安全監(jiān)管人員的目標(biāo)，未來(lái)有較大的可能推廣應(yīng)用和持續(xù)提升的空間。

4.2? ?管理信息化方向

石化行業(yè)具有流程復(fù)雜、工藝技術(shù)指標(biāo)多、裝置設(shè)備密集、專業(yè)化協(xié)同、交叉作業(yè)明顯等特點(diǎn)。通過(guò)信息化技術(shù)的應(yīng)用，圍繞創(chuàng)新管理模式，標(biāo)準(zhǔn)化工作任務(wù)，執(zhí)行過(guò)程追蹤、監(jiān)督異常預(yù)警管理，實(shí)現(xiàn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、流程可視化、管理規(guī)范化、考核指標(biāo)化、運(yùn)營(yíng)精細(xì)化等管理目標(biāo)的信息化系統(tǒng)，在未來(lái)將得到極大的推崇與應(yīng)用。

4.3? ?新一代通信技術(shù)應(yīng)用方向

5G技術(shù)高帶寬、低延時(shí)、連接穩(wěn)定、傳輸速率快，單個(gè)基站（或信號(hào)接收機(jī)）的建設(shè)成本可控、單基站的覆蓋范圍較4G基站小很多的技術(shù)特點(diǎn)，可以預(yù)見(jiàn)5G技術(shù)將最先應(yīng)用在空間范圍相對(duì)小的工業(yè)領(lǐng)域。對(duì)于石油化工行業(yè)尤其是油田、天然氣井站5G信號(hào)的覆蓋，可解決終端到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)高帶寬接入、傳輸穩(wěn)定的高清視頻及生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用場(chǎng)景，解決端到云的穩(wěn)定傳輸問(wèn)題，可集成化配套應(yīng)用的前景值得期待。

5? ? ? 結(jié)? ? 語(yǔ)

（1）普光、元壩前后兩套以信息物理系統(tǒng)（CPS）集成化應(yīng)用為基礎(chǔ)的安全生產(chǎn)信息化平臺(tái)的建設(shè)思路，近些年來(lái)已經(jīng)成為企業(yè)、政府解決生產(chǎn)企業(yè)預(yù)警、聯(lián)動(dòng)安全監(jiān)督管理難題的共識(shí)。同時(shí)，信息化手段也是解決安全管理隱患和生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的有效的手段之一，深度應(yīng)用必將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

（2）普光、元壩兩套系統(tǒng)具有較高的實(shí)用價(jià)值。經(jīng)過(guò)近10年的不懈努力及技術(shù)迭代，已經(jīng)形成了報(bào)警響應(yīng)小于0.5秒，聯(lián)動(dòng)執(zhí)行平均不大于2秒，以元壩為代表的滿足實(shí)時(shí)需求的技術(shù)系列，可為同類高危企業(yè)提供技術(shù)參考。

（3）平臺(tái)的建設(shè)、應(yīng)用為高危生產(chǎn)企業(yè)在工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)上建立起又一道保護(hù)屏障，普光、元壩的成功工業(yè)化應(yīng)用，在企業(yè)各級(jí)管理人員均得到了認(rèn)可，兩套平臺(tái)至今仍保持全天候運(yùn)行，強(qiáng)有力地證明了基于信息物理系統(tǒng)集成化應(yīng)用的思路對(duì)提升高危工廠生產(chǎn)安全管理是十分必要的，理念已經(jīng)深入到了基層。

主要參考文獻(xiàn)

[1]李德芳.企業(yè)信息化組織與管理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[2]劉永立，王海濤，孫維民，等.基于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的煤礦應(yīng)急救援指揮信息系統(tǒng)[J].黑龍江科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，20（1）：44-47.

[3]朱天濤，劉瑋，周玉英，等.蘇里格氣田數(shù)字化集氣站建設(shè)管理模式[J].天然氣工業(yè)，2011，31（2）：9-11.

[4]王鈴丁，張瑞新，趙志剛，等.煤礦應(yīng)急救援指揮與管理信息系統(tǒng)[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，25（5）：655-657.

[5]譚文勝，魏志鵬，徐瑞明，等.五凌公司大壩安全管理信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J].水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè)，2009，33（4）：44-47.