利用平台化方式整合油库各类信息系统

腾天骄

(中国石化河北石油分公司 河北石家庄 050021〕

1 油库信息系统的分类及发展要求

销售板块油库现有液位计量、火灾报警、视频监控、门禁管理等各类型监控、监测、报警、控制系统。按照使用功能可划分为三类：物流管控系统、消防控制系统、现场监控防范系统。三大类系统主要由以下子系统组成：①物流管控系统。主要包括自动计量、自动发油、电动阀门、泵控制等系统；②消防控制系统。主要包括气象监测、可燃气体浓度监测、静电接地、火灾报警、自动灭火等系统；③现场监控防范系统。主要包括视频监控、门禁、巡更、对讲、周界报警等系统。但各系统分类并非严格意义上的界定，在使用过程中互有渗透。

随着油库信息化、自动化建设的逐步推进，新版《石油库设计规范》(GB 50074—2014)、《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》(AQ3035—2010)、《危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范》(AQ3036—2010)等强制性标准陆续出台，对油库各系统的配备、使用、管理、系统间的联动运行提出了更高的要求。如：按照《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》4.7.5条要求，报警系统实现多种方式联动报警，包括页面图文报警、报警点声光报警。在报警点设置摄像机时，页面图文报警时应同时显示现场监控视频图像，并进行现场录像。油库现行的运行模式已无法满足规范的要求，因此，需要打破油库各类系统单点、逐线运行的传统模式，将体系化整合的思路植入油库建设中，构建平台最大限度地发挥各系统的作用。

2 现行模式存在的主要问题

销售板块部分油库建成于上世纪50—70年代，投用时间长，未经大规模整体改造和整体系统设计，集成程度偏低。主要问题表现在以下几个方面：

2.1 各系统独立运行不成体系

在建设初期未进行系统设计，各系统根据要求分时分批进行配套，形成了每个系统独立运行、自成体系、“各自为政”的局面。这种在物理和数据信息上的不兼容不利于统一管理，无法发挥各系统的最大作用。每个系统都需要由各自的点构成线，而每条线在一个平面内互相平行，无法相交组成多个平面近而构成体系。

2.2 无法实现系统间的联动

由于每套系统都独立运行，需要各自建立一套探测-信号传输-中央处理-显示-控制-操作流程，这种直线性的运行模式只可在本系统内部运行，无法实现两、三个甚至更多系统间的搭接，即无法形成系统间的联动。如周界报警系统在某点发出报警，只能在周界报警内部进行信号处理与显示，无法将信号再传递给视频监控系统，自动进行报警点监控。

2.3 独立运行的投资、维护成本高

在各系统投资建设中，因各系统独立运行，兼容性差，往往造成重复建设。各系统间同为信号传输功能，需要各自铺设一条线路，同为信息处理需各自匹配一套终端，因显示方式的差异，需各自配备显示单元而造成浪费。因不同系统的供应商不尽相同，材料、备件间不通用，势必带来高额维护费用。

2.4 增加工作量，依赖人为操作

各系统独立运行需要操作人员必须详细了解每个系统的工作原理，读懂每个显示单元的含意做出正确的判断，无形中增加了工作量，甚至需要为不同的系统增加岗位人员；由于系统间无法联动，需要人为进行判断实现系统间的切换控制，加入了人的操作行为，而可能因“违章操作”产生隐患，不利于HSE管理。

3 平台化整合的探讨

针对油库各系统单点、逐线运行的弊端，有效实施优化整合，将所有系统的布局、安装、显示、控制、集成、联动进行整体考虑，以油库为单位构建一个整体的控制平台，将每个系统作为一个分项单元，整合进若干个探测模块，从而形成一套体系。主要整合思路如下：

3.1 建立综合控制中心

在营油库可以依托中控室，新改扩建油库应单独建立集物流管控、消防控制、现场监控防范系统功能为一体的综合指挥控制中心。将所有系统的中央处理、功能显示、操作控制进行集中，实现在一个中心可以监视、控制所有的自动计量、自动发油、气象监测、可燃气体浓度监测、门禁、监控等系统。为便于操作管理，可按照功能分类设置物流管控、消防控制、现场监控防范单元，每个单元下设自动计量、自动发油等各种类型的系统。各系统可单独操作，也可以在几个系统间联动操作，根据需求进行设计。系统设计时除考虑现有的系统外，应设计一定量的冗余，以便在增加系统时留有足够的空间。除主控中心外，部分系统需要在现场进行操作的，可在现场单独设立操作控制平台，控制平台的操作权限由中心下放，控制中心行使监督(见图1)。

图1综合控制中心

建立控制中心的目的就是整合独立运行的系统，强化系统间的运行效率，便于一体化管理，精简人员，简化工作量。建成后的控制中心可以实现油品接卸作业监控、库存监控、指挥消防作战、重大作业监控、防侵入报警等诸多功能，成为油库真正意义上的“大脑”。同时，还可以将控制中心的信号同步传输至上级部门，有利于对油库的监督和管理。

3.2 系统优化，实现联动

在建立控制中心平台的基础上，可以打破系统之间物理与数据上的孤立，各系统间收发的指令不再单独被本系统识别处理，而是作为统一的信号指令被控制中心收集处理，通过人为识别操作或预先设计的指令进行协同操作，操作过程中各系统均可进行协调联动，最大限度地发挥作用。

例：某油库铁路槽车接卸过程中进货数据错误，导致接卸过程中下载油罐液位超过安全高度，此时被液位计量系统探测发出报警信号。较传统的方式是计量监控人员识别信号后通过对讲系统进行上报，并通知司泵停泵。同时，调取监控或人员确认是否发生油品外溢，准备进行输转作业。系统联动后，在液位系统发出报警后，信号传输至控制中心，控制中心可直接将信号传给电动阀门、泵控制系统停泵。同时，将信号传给监控系统调取该区域视频监控，传给可燃气体报警系统显示该区域可燃气体浓度，传给消防系统进行预警，并提示进行输转作业。

通过整合后的控制中心可以有效实现系统间的联动，轻松实现在“大脑”的控制下，眼与耳朵的感知互补，行进间手与脚的协调统一。

3.3 搭建主干与支线的信号传输网络

由于各系统的独立性，导致系统布局中信号传输网络的建设过于重复。造成单一信号的传输功能，要为每套系统单独铺设线路、构筑网络过于浪费。在油库建设过程中，可以通过合理规划以控制中心为轴心向各生产区、生产辅助区及其它各区域铺设统一的信号传输主干线路，根据各系统的需要再进行分线搭接。这样可以有效降低信号网络建设的重复投入，也有利于库区线路铺设的协调统一，简单且实用，也为系统扩展留有足够的余量。主干与支路的设计如同人体的神经系统，层次分明，脉络清晰。

3.4 对探测单元进行模块化设计

在构筑传输网络的基础上，可以将各系统的探测单元进行模块化设计。因采用模块化的思路，各系统探测单元与支线之间的连接方式相同，可以实现若干不同类型的模块进行并联或串联。如同在主干线路进行分线后，在一条分线的末端可以形成一个“插座”，而每个同一安装位置的系统探测单元只是不同的用电器通过标准的插头与“插座”相连。这样做的优势在于减少同一位置的多条支路，同时便于设备的维修与更换。

3.5 简化信息显示单元

在完成综合控制中心建设，构建主干与支线的传输网络，模块化改造探测单元后，需要同步简化信息显示单元。现行模式下，各系统的显示方式纷乱复杂，有简单的信号灯指示，也有复杂的形象的图文动画显示。多种信息显示模式并存，不便于平台化的操作处理方式。应采取以油库平面图为基础，进行3D设计，更加直观地给操作人员空间感，在图形显示的同时进行数据标注，给操作人员真实、形象地感觉。

4 结语

通过建立综合控制中心，可以将指挥调度、预警联动、防范监控等工作在同一时间、同一空间完成，如此可以缩短预警时间，为指挥决策提供数据支持，大大增强应急处置能力。同时，系统优化实现联动可以有效避免因“违章操作、违章指挥”等人的不安全因素引发的安全事故。

在架构平台的过程中搭建主干与支线的信号传输网络，对探测单元进行模块化设计可以最大限度地节省投资，降低配件维护成本，也降低了设备更换维修的时间。通过系统整合可将原本独立运行的各系统整合到统一体系之中，实现系统间的联动，有利于统一管理，降低投资和维护成本高的情况，减少工作量，发挥各系统的最大作用，提升管理。