MES實時監控系統的設計與實現

陳曉輝 郭 暉

（中國石油蘭州石化公司自動化研究院 甘肅 蘭州 730060）

0 前言

中國石油煉油與化工生產運行系統 （簡稱MES系統）是《中國石油“十一五”信息技術總體規劃》的主要項目之一。截止2010年底，MES系統已在中國石油煉油與化工分公司及所屬地區煉化企業建成上線，系統有效支撐了企業生產運行業務管理，為企業精細化管理提供了有效手段，實現了“現場監控可視化、業務流程規范化、生產管理精細化、能源利用合理化、資源配置最優化、調度決策科學化”的目標，成為企業生產運行管理最為核心的應用系統之一。

中國石油MES系統采用分布式部署架構，系統范圍廣、規模大、應用穩定性要求高。目前系統的運行維護工作主要是地區煉化企業發現問題后，采用電話、郵件方式提交到MES技術支持中心，技術支持中心統一進行問題處理。技術支持工作周期較長、時效性較差，發現問題不直接，難以滿足MES系統主動監控、實時預警、主動運維的要求。技術支持工作客觀上需要對地區煉化企業MES軟硬件系統及地區煉化企業MES模塊應用情況進行實時監控，全面掌握MES系統運行狀況，發現隱患，及時預防，確保系統穩定可靠地運行。

為了從整體上提高MES系統應用和運維水平，發揮信息化建設的最大效益，MES系統的管理與運行維護工作需要一套實時監控MES軟硬件系統及MES模塊應用狀況系統提供支，為MES運維和技術支持提供科學、便捷的工具。

1 系統實現

1.1 技術架構設計

MES運行監控及考核管理系統的設計思想是：實時監控總部MES模塊應用狀況、地區煉化企業MES軟硬件系統及地區煉化企業MES模塊應用狀況，形成監控數據流，然后對監控數據流和事件進行相關性分析和綁定，參照MES應用狀況考核評價指標體系和其它相關規則進行邏輯加工處理，通過WEB平臺集中展示，實現MES系統運行狀況的實時監控及考核管理，提升MES系統應用水平。

MES運行監控及考核管理系統共規劃為四層：

1）數據采集層

采集MES系統應用狀態數據，主要包括以下內容：

總部MES應用模塊運行狀態信息：包括裝置開停工上報、生產日數據、緊急情況上報等應用模塊的運行狀態信息。

地區煉化企業MES應用模塊運行狀態信息：包括物料平衡、公用工程等MES系統主要應用模塊的運行狀態信息。

MES系統軟硬件狀態信息：包括服務器、存儲、網絡環境的硬件狀態以及操作系統、數據庫、通訊接口和系統服務支撐軟件的運行狀況數據。

2）數據處理層

事件關聯：數據與事件進行相關性分析，剔除重復數據，并將數據和事件上報規則處理層。

數據壓縮存儲：實現數據壓縮和存儲。

3）規則處理層

MES應用狀況分析：參照MES應用狀況考核評價指標體系中的規則，抽取底層監控數據，分析匯總，形成可用于MES應用狀況考核評價的數據。

運維事件管理：整合底層事件與運維業務規則之間的邏輯關系，統一處理運維事件。

4）WEB 展示層

WEB展示層為管理人員實現了遠程MES應用狀況實時展示、KPI關鍵性能指標統計分析、考核評價報告生成等功能。

為運維人員實現MES運行狀態實時監控、性能瓶頸分析、軟件版本控制、補丁分發、遠程故障報警和定位等功能。

為用戶提供了在線技術交流平臺、知識庫管理。

1.2 功能模塊設

1）資源監控

實現對服務器、主機、數據庫和MES系統應用模塊等資源進行集中統一監控，提供故障、性能、配置等各方面故障的報警、處理及分析；能夠短期緩存地區煉化企業監控數據，防止由于網絡故障造成的監控數據丟失問題；能夠根據管理的需要，遠程實現對地區煉化企業數據采集策略的調整。

2）監控管理

監控管理通過集成總部和各地區煉化企業資源監控數據,從應用、資源、IP節點等角度，層次化的集中展現監控信息，為總部管理層宏觀掌握MES系統運行狀況提供支持，為總部MES技術支持中心集中統一運維提供支撐。

監控管理能夠提供拓撲圖、圖表及儀表盤等豐富的圖形展示功能，支持組件式圖庫，能夠實現數據信息的鉆取查詢功能，具有按事件追溯以及符合業務邏輯的智能追溯和根源問題分析功能。

3）運維服務管理

運維服務管理能夠從運維流程管理、業務狀態查詢、資產管理及服務水平管理等方面為MES技術支持中心提供完整、可靠的服務支持，達到提升MES運維水平的目的。

具有圖形化流程配置功能，能夠靈活配置事件管理、問題管理、變更與發布管理、備件管理等流程；能夠以自動或人工方式生成運維工單，實現事件的分類壓縮、過濾及關聯，并模擬人工進行MES系統的應用巡檢工作；同時提供靈活的運維工單查詢功能。

支持監控掃描、手工錄入及Excel數據文件導入等多種方式的資產數據錄入或同步，并能夠通過配置方式完善資產信息；支持多層次的資產管理；提供資產信息查詢功能。

提供運維經驗和知識的錄入接口或界面；提供完善的知識庫內容審查、分類整理、查詢功能；支持 Word、Excel、Txt等多種格式的內容文檔錄入。

4）運維統計分析

運維統計分析能夠實現故障范圍、類型及分布等角度的統計分析，支持自定義時間查詢，提供不同方式的統計分析報表；

能夠對資產分部門、分類型的進行統計，以報表的方式進行顯示，并支持以Excel形式進行導出；提供運維服務水平統計分析功能，并能夠根據相關管理規定形成考核報表；

能夠依據MES系統應用狀況考核評價指標體系，自動提取資源監控數據，形成MES系統應用水平評價報告；

能夠以自動或手動方式排除因特殊原因造成的監控數據，保障統計分析的準確性。

2 應用效果

目前，系統在中國石油煉化企業內得到廣泛應用，成為企業MES系統應用考核的重要系統。系統的建立使得運維人員能夠實時監控MES系統的整體應用狀況和運維狀況，及時發現問題，解決問題，加快運維響應速度，縮短運維周期，提升運維服務質量，讓MES系統運行的更加穩定可靠；使得總部管理人員能夠客觀科學的考核評價MES系統應用狀況，實現以考核促管理，深化MES系統應用水平。

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