利用平臺化方式整合油庫各類信息系統

騰天驕

(中國石化河北石油分公司 河北石家莊 050021〕

1 油庫信息系統的分類及發展要求

銷售板塊油庫現有液位計量、火災報警、視頻監控、門禁管理等各類型監控、監測、報警、控制系統。按照使用功能可劃分為三類：物流管控系統、消防控制系統、現場監控防范系統。三大類系統主要由以下子系統組成：①物流管控系統。主要包括自動計量、自動發油、電動閥門、泵控制等系統；②消防控制系統。主要包括氣象監測、可燃氣體濃度監測、靜電接地、火災報警、自動滅火等系統；③現場監控防范系統。主要包括視頻監控、門禁、巡更、對講、周界報警等系統。但各系統分類并非嚴格意義上的界定，在使用過程中互有滲透。

隨著油庫信息化、自動化建設的逐步推進，新版《石油庫設計規范》(GB 50074—2014)、《危險化學品重大危險源安全監控通用技術規范》(AQ3035—2010)、《危險化學品重大危險源罐區現場安全監控裝備設置規范》(AQ3036—2010)等強制性標準陸續出臺，對油庫各系統的配備、使用、管理、系統間的聯動運行提出了更高的要求。如：按照《危險化學品重大危險源安全監控通用技術規范》4.7.5條要求，報警系統實現多種方式聯動報警，包括頁面圖文報警、報警點聲光報警。在報警點設置攝像機時，頁面圖文報警時應同時顯示現場監控視頻圖像，并進行現場錄像。油庫現行的運行模式已無法滿足規范的要求，因此，需要打破油庫各類系統單點、逐線運行的傳統模式，將體系化整合的思路植入油庫建設中，構建平臺最大限度地發揮各系統的作用。

2 現行模式存在的主要問題

銷售板塊部分油庫建成于上世紀50—70年代，投用時間長，未經大規模整體改造和整體系統設計，集成程度偏低。主要問題表現在以下幾個方面：

2.1 各系統獨立運行不成體系

在建設初期未進行系統設計，各系統根據要求分時分批進行配套，形成了每個系統獨立運行、自成體系、“各自為政”的局面。這種在物理和數據信息上的不兼容不利于統一管理，無法發揮各系統的最大作用。每個系統都需要由各自的點構成線，而每條線在一個平面內互相平行，無法相交組成多個平面近而構成體系。

2.2 無法實現系統間的聯動

由于每套系統都獨立運行，需要各自建立一套探測-信號傳輸-中央處理-顯示-控制-操作流程，這種直線性的運行模式只可在本系統內部運行，無法實現兩、三個甚至更多系統間的搭接，即無法形成系統間的聯動。如周界報警系統在某點發出報警，只能在周界報警內部進行信號處理與顯示，無法將信號再傳遞給視頻監控系統，自動進行報警點監控。

2.3 獨立運行的投資、維護成本高

在各系統投資建設中，因各系統獨立運行，兼容性差，往往造成重復建設。各系統間同為信號傳輸功能，需要各自鋪設一條線路，同為信息處理需各自匹配一套終端，因顯示方式的差異，需各自配備顯示單元而造成浪費。因不同系統的供應商不盡相同，材料、備件間不通用，勢必帶來高額維護費用。

2.4 增加工作量，依賴人為操作

各系統獨立運行需要操作人員必須詳細了解每個系統的工作原理，讀懂每個顯示單元的含意做出正確的判斷，無形中增加了工作量，甚至需要為不同的系統增加崗位人員；由于系統間無法聯動，需要人為進行判斷實現系統間的切換控制，加入了人的操作行為，而可能因“違章操作”產生隱患，不利于HSE管理。

3 平臺化整合的探討

針對油庫各系統單點、逐線運行的弊端，有效實施優化整合，將所有系統的布局、安裝、顯示、控制、集成、聯動進行整體考慮，以油庫為單位構建一個整體的控制平臺，將每個系統作為一個分項單元，整合進若干個探測模塊，從而形成一套體系。主要整合思路如下：

3.1 建立綜合控制中心

在營油庫可以依托中控室，新改擴建油庫應單獨建立集物流管控、消防控制、現場監控防范系統功能為一體的綜合指揮控制中心。將所有系統的中央處理、功能顯示、操作控制進行集中，實現在一個中心可以監視、控制所有的自動計量、自動發油、氣象監測、可燃氣體濃度監測、門禁、監控等系統。為便于操作管理，可按照功能分類設置物流管控、消防控制、現場監控防范單元，每個單元下設自動計量、自動發油等各種類型的系統。各系統可單獨操作，也可以在幾個系統間聯動操作，根據需求進行設計。系統設計時除考慮現有的系統外，應設計一定量的冗余，以便在增加系統時留有足夠的空間。除主控中心外，部分系統需要在現場進行操作的，可在現場單獨設立操作控制平臺，控制平臺的操作權限由中心下放，控制中心行使監督(見圖1)。

圖1綜合控制中心

建立控制中心的目的就是整合獨立運行的系統，強化系統間的運行效率，便于一體化管理，精簡人員，簡化工作量。建成后的控制中心可以實現油品接卸作業監控、庫存監控、指揮消防作戰、重大作業監控、防侵入報警等諸多功能，成為油庫真正意義上的“大腦”。同時，還可以將控制中心的信號同步傳輸至上級部門，有利于對油庫的監督和管理。

3.2 系統優化，實現聯動

在建立控制中心平臺的基礎上，可以打破系統之間物理與數據上的孤立，各系統間收發的指令不再單獨被本系統識別處理，而是作為統一的信號指令被控制中心收集處理，通過人為識別操作或預先設計的指令進行協同操作，操作過程中各系統均可進行協調聯動，最大限度地發揮作用。

例：某油庫鐵路槽車接卸過程中進貨數據錯誤，導致接卸過程中下載油罐液位超過安全高度，此時被液位計量系統探測發出報警信號。較傳統的方式是計量監控人員識別信號后通過對講系統進行上報，并通知司泵停泵。同時，調取監控或人員確認是否發生油品外溢，準備進行輸轉作業。系統聯動后，在液位系統發出報警后，信號傳輸至控制中心，控制中心可直接將信號傳給電動閥門、泵控制系統停泵。同時，將信號傳給監控系統調取該區域視頻監控，傳給可燃氣體報警系統顯示該區域可燃氣體濃度，傳給消防系統進行預警，并提示進行輸轉作業。

通過整合后的控制中心可以有效實現系統間的聯動，輕松實現在“大腦”的控制下，眼與耳朵的感知互補，行進間手與腳的協調統一。

3.3 搭建主干與支線的信號傳輸網絡

由于各系統的獨立性，導致系統布局中信號傳輸網絡的建設過于重復。造成單一信號的傳輸功能，要為每套系統單獨鋪設線路、構筑網絡過于浪費。在油庫建設過程中，可以通過合理規劃以控制中心為軸心向各生產區、生產輔助區及其它各區域鋪設統一的信號傳輸主干線路，根據各系統的需要再進行分線搭接。這樣可以有效降低信號網絡建設的重復投入，也有利于庫區線路鋪設的協調統一，簡單且實用，也為系統擴展留有足夠的余量。主干與支路的設計如同人體的神經系統，層次分明，脈絡清晰。

3.4 對探測單元進行模塊化設計

在構筑傳輸網絡的基礎上，可以將各系統的探測單元進行模塊化設計。因采用模塊化的思路，各系統探測單元與支線之間的連接方式相同，可以實現若干不同類型的模塊進行并聯或串聯。如同在主干線路進行分線后，在一條分線的末端可以形成一個“插座”，而每個同一安裝位置的系統探測單元只是不同的用電器通過標準的插頭與“插座”相連。這樣做的優勢在于減少同一位置的多條支路，同時便于設備的維修與更換。

3.5 簡化信息顯示單元

在完成綜合控制中心建設，構建主干與支線的傳輸網絡，模塊化改造探測單元后，需要同步簡化信息顯示單元?，F行模式下，各系統的顯示方式紛亂復雜，有簡單的信號燈指示，也有復雜的形象的圖文動畫顯示。多種信息顯示模式并存，不便于平臺化的操作處理方式。應采取以油庫平面圖為基礎，進行3D設計，更加直觀地給操作人員空間感，在圖形顯示的同時進行數據標注，給操作人員真實、形象地感覺。

4 結語

通過建立綜合控制中心，可以將指揮調度、預警聯動、防范監控等工作在同一時間、同一空間完成，如此可以縮短預警時間，為指揮決策提供數據支持，大大增強應急處置能力。同時，系統優化實現聯動可以有效避免因“違章操作、違章指揮”等人的不安全因素引發的安全事故。

在架構平臺的過程中搭建主干與支線的信號傳輸網絡，對探測單元進行模塊化設計可以最大限度地節省投資，降低配件維護成本，也降低了設備更換維修的時間。通過系統整合可將原本獨立運行的各系統整合到統一體系之中，實現系統間的聯動，有利于統一管理，降低投資和維護成本高的情況，減少工作量，發揮各系統的最大作用，提升管理。