仪控智能化管理平台建设实践

孔庆元

(中国石化镇海炼化分公司，浙江宁波 315207)

近年来，镇海炼化强化“仪表是生产运行的灵魂”管理理念，强化措施夯实仪控设备本质安全，通过信息化、智能化持续提升仪表设备安全管理水平。仪控设备健康管理平台(PAS系统)，是在镇海炼化公司大力推行设备专业化一级管理背景下，专业运行部——仪控部利用自身专业技术优势基于DCS系统，与10余家控制系统厂商进行技术交流，与信息管理部门共同制定研发方案，潜心打造的集现场仪表、控制系统、电源系统的24 h不间断集中监测、分析诊断、报警推送等功能于一体的主动预防系统，堪称不下班的“仪表工”。

1 建设背景

镇海炼化仪控部负责镇海炼化除港储部、质量分析仪表外的全公司所有装置仪表及控制系统的日常维护工作，现有设备台件数近18万台，包括各种联锁回路、DCS、SIS、CCS、PLC控制系统、环保在线分析仪、气体报警仪等。在实际执行过程中，主要存在以下问题。

a)仪表日常巡检工作量大。目前公司仪控部所辖仪表机柜间共有70多间，班组人员每日需对仪表机柜间进行常规巡检，检查各类控制系统控制器、卡件的运行状态、24V直流电源的运行状态、电源主回路、重要电源分支回路供电开关的状态、机柜间温度和湿度等多项内容。

b)人工巡检不能及时发现问题。仪表维护人员每天上下午需各巡检1次，巡检工作量大，设备出现问题有可能不能及时发现。同时，巡检人员的水平、经验和检查标准参差不齐，有可能会发生漏检现象。

2 平台功能要求

根据调研，提出了仪控平台建设方案需具有的功能要求：①实现24 h获取实时信息和自动推送，确保仪表专业技术人员早知道、早诊断、早处理；②机器替代原有的人工巡检，避免人工检查带来的不确定性，让检查结果更权威；③提高工作效率，为仪表设备全生命周期管理积累和提供大数据支撑；④采用分步实施、逐步推进的办法，先推送报警信息，后实现远程诊断。

平台要求集现场仪表、控制系统、电源系统的集中监测、分析诊断、故障处理闭环于一体，采用一般故障、控制系统故障和重要联锁回路故障三级管理办法，通过互联网+，由机器直接将信息点对点推送到各个层级的有关人员，从而形成对仪表设备进行实时监控、报警推送、信息诊断、故障分析、处理闭环和数据累积的现代化远程管理。

3 实施措施

仪控设备健康管理平台采用C/S结构，服务器端从实时数据库采集关键设备、控制设备的运行状态数据，在现有条件下快速实现报警信号的采集和监测，减少了投资同时实现数据共享和流动。

3.1 监控画面

监控画面采用总貌图、机柜平面布置图、控制系统机柜卡件布置图三级树状分层，逐级实时显示控制系统运行状况，监控人员可以精准快速地定位故障点所在位置，提高响应速度。

3.2 监测点分布

对全公司在用冗余DCS控制器、冗余SIS控制器、冗余CCS控制器的所有卡件和通讯的健康状态进行监测，对全公司所有仪表机柜间的温度和湿度、重要电源模块报警等约1.8万个报警信号进行监控，共有监控流程图400多幅。

3.3 短信推送

首次采用手机短信方式，将各类报警和报警恢复的信息直接推送相关人员，及时有效通知仪表相关人员对故障或隐患进行处理。

3.4 智能分析

随着记录数据不断积累，监控的信号不断扩充，智能判断需要重点关注处理的仪表报警，查找深层次原因，及时发现仪表运行中潜藏的故障苗头，制定有效的防范措施并加以实施，提供仪表运行的可靠性。

4 取得的效果

仪控设备健康管理平台不仅采集了全公司各生产装置的仪控系统信息，并将关键报警信息在镇海炼化仪控部响应中心进行集中显示，同时还按照装置以及报警信息的重要程度，对报警信息进行分级管理，并通过短信推送至相关人员的手机上，让系统维护人员和主管专业技术人员第一时间了解到生产装置控制系统的运行情况，对发生的故障第一时间作出响应和判断处理，真正实现了对装置控制系统健康状况的24 h全天候监控。表1为系统报警信息处理的典型案例。

表1 报警信息处理典型案例

a)彻底改变仪表故障处理模式，变被动为主动。该系统上线后，仪表故障处理由被动响应转变为主动维护，不仅采集各类系统诊断以及状态信息进行显示报警，还具备短信报警功能，可以在报警发生后第一时间通过短信平台通知相关人员处理，达到主动检查和处理仪表故障的目的，提高故障处理的质量和响应速度。

b)极大提高仪表巡检质量及效率，可逐步替代仪表维护人员的日常人工巡检。通过计算机代替人工巡查，能够严格按照既定标准和检查范围，全天24h无死区检查，同时把相关人员从繁重的巡检工作中解脱出来。

c)为仪控设备全生命周期管理提供数据支撑。该系统采集系统各类故障报警信息并进行记录，可以分门别类进行统计分析，为“大数据”分析提供支撑，最终成为仪表专业维护专家库的一个重要组成部分。

PAS系统自2016年底试运行以来，已主动发现各类仪表设备故障数十项，有效避免事故扩大。PAS系统的成功上线对提高仪控设备可靠性具有不可替代的重要意义，标志着公司仪表管理迈入“互联网+智能化”时代。

5 改进方向

a)进一步完善仪控设备健康管理平台数据，后续要新增装置SIS系统，这些系统信息包含了大机组状态监测、炉子进料数据、紧急停车参数等，从而对重要仪表的监控将更全面高效，为生产装置安、稳、长、满、优运行夯实基础。

b)细化和挖掘环保仪表等智能化需求，尽快将环保仪表智能诊断功能纳入到管理平台，以提高环保仪表设备可靠性。

c)探索将调节阀智能监控项目纳入管理平台，采用智能诊断的思维，提取特征参数判断阀门卡涩和泄漏情况，并以降低阀门的故障特性，提高预防性主动维修，实现生产装置重要仪表和调节阀智能监控项目全方位覆盖。

d)推行仪表人员现场视频单兵系统的应用，强化现场作业监护效果，加大后台实时视频对现场作业的技术指导，加快解决现场处理各类问题的速度。