1．引言

    氯碱行业是典型的流程化生产，这决定了生产过程的平稳控制、协调生产是提高氯碱企业竞争力、降低成本的主要途径。氯碱企业的生产过程中会产生有毒、有害、可燃气体的泄露甚至有爆炸事故的发生，确保安全生产对企业的生存至关重要。
    针对以上的需求和我企业生产的实际情况，我公司利用信息技术很好的解决了这些问题，为生产系统建立了一个理想的信息平台，确保了生产的安全进行。我们主要建设了实时数据库系统，现场电视监控系统和气体检测系统。

  2．信息化的建设

    我公司信息化建设的目标是实现“管控一体化”即对生产和管理的各个环节实行高效控制并将各环节有机的联系起来，整合成一体。信息化的实施原则和特点是从底层到高层逐步实施。
    实时数据库系统向下集成了目前的9套DCS系统和3套电力微机保护系统以及一些分散的数据点；向上和公司的管理网连接，是连接生产过程和管理信息系统的桥梁，为管理信息系统提供现场的实时数据和历史数据。通过对实时数据的处理、分析，及时将生产调度指令传达至各环节，使各环节保持高度的协调一致；实时数据库可以动态地监控生产成本，使成本控制发生在生产过程中。
    现场电视监控系统对各生产岗位和关键设备进行监控，可以及时的发现问题和隐患，及时进行处理，同时也强化了工人的操作意识。气体检测系统检测各种危险气体在空间的含量，及时发现气体有无泄露，避免了安全事故的发生。

  3．系统的具体实施情况

    3.1实时数据库系统
    实时数据库已成为现代数据库研究的主要方向之一，当今世界以美国的产品为主；国内的起步较晚，但进步很快。我公司的实时数据库采用的是较成熟的、有一定实施经验的国内软件厂商。
    3.1.1数据的采集
    数据集成的难点和关键问题在于各系统的接口以及分散点的数据采集。我公司目前正在运行的9套DCS分别为Siemens s7-300和s7-400、浙大中控JX300X、和利时Smartpro以及英国欧陆t2550系统，这些系统厂家都可以提供标准的OPC接口协议或DDE接口协议，我们分别建立了OPC服务器，将DCS的数据通过光纤网络传输到实时数据库中。分散数据点的采集，我们按照“就近入网，就近组站”的采集方案，在相对距离比较近的几个采集点建立一个采集站，这个采集站相对网络的二级交换机比较近，使采集站用双绞线就近入网，实现与实时数据库的通信。对于数据点信号类型不一致的问题，我们采用OPT022的SNAP I/O系统。
    对于数字信号，OPTO22的通讯模块可通过RS485通信接口与其通信，从中取得所需数据。
    对于模拟信号，如标准的4-20mA,1-5V信号、非标准的0-100V的交流信号及0-200V和0-250V的直流信号（整流信号），OPTO22的模拟量输入模块都可直接采集，无需转换设备。
    所有的分散点共需建立三个采集站，在采集站1设立OPTO22主控制器，采集站2、3设立OPTO22智能控制器，主控制器协调整个系统的通信，它收集智能控制器和本身采集的数据并与实时数据库通信。
    3.1.2实时数据库
    (1)数据库的功能结构
    实时数据库系统的结构体系是一种多层分布式应用体系，分为四层：现场数据源服务层、实时数据平台层、实时数据平台应用层、基于Web服务器的客户端应用层和基于关系数据库的企业管理应用层。实时数据库平台是整个实时数据库系统的核心，其中包括组态软件、历史数据存储软件、监控和诊断软件、趋势图软件等，分别实现实时数据库的各项功能。

数据库功能结构图

    (2)数据库的应用
    实时数据库提供基于B/S结构的服务。提供全厂装置流程图监视、位号的实时趋势、数据一览表、历史数据、系统维护等功能模块。
    通过浏览器可以浏览各个车间生产装置的流程图，显示参数的实时数据；可以对流程图组态，配置位号信息；点击某一位号，可以参看此位号的历史趋势，根据位号的重要程度可以设置数据的刷新周期。数据一览表可以一同浏览各车间、各工段的生产数据以便综合分析比较以指导生产。存储的历史数据可以为解决生产中的问题提供支持。
    在实时数据库的基础上，我们还将逐步建立高级多变量鲁棒预测控制、先进控制、智能软测量、工艺计算、数据校正等一系列的功能软件,使整个生产线逐步实现一体化，以加强生产的控制水平。
    3.2电视监控系统
    电视监控系统的主要功能是使调度值班人员和安全保卫部门对于全公司范围内的具体情况、现场人员及设备的实际情况有及时的了解，加强操作人员、设备和现场的管理。
    整个系统按结构可分为三大部分：前端设备、传输系统和终端设备。前端的摄像机和镜头选用日本松下和精工的设备，全厂共建设42台；传输系统根据距离分别选用复合电缆和光缆,实现了对所有摄像机的集中管理和信号地电位的一致性，保证视频信号无损失传输；终端选用16路数字硬盘录像机3台，以各种需要的方式展示现场的情况，并可以自动和手动的方式进行定时和随时录像以及回放。硬盘录像采用MPEG4数字压缩模式，视频压缩速率高，网络占用带宽小，可以在公司的局域网上进行传输，网络中的授权用户可实时监控前端现场和查看录像。
    3.3气体检测系统
    气体检测系统是避免气体泄漏导致事故发生的重要的控制手段。系统对氯气、氢气、氯乙烯单体、、乙炔、氨气等有毒、可燃气体进行浓度含量的检测，全厂共安装检测仪表40多台，分别安装在发生、氯乙烯、聚合、离子膜、氯氢处理等工段。现场的检测仪表输出标准的DC4-20MA信号，我们将这些信号首先传输到就近的DCS或采集站进行显示和报警，现场操作人员可以及时的发现问题并采取有效措施。然后这些数据和其他的实时数据一样由同一线缆传到实时数据库中，在调度中心对这些数据进行分类，以合理的方式显示、报警和记录。这样的方式不但保证了现场的操作人员和调度人员可以实时看到这些数据，而且还节省了投资。

  4．效果和意义

    实时数据库系统是企业信息化的基础，是目前氯碱行业改善生产管理、减少安全事故，增加效益、降低成本的一个重要和有效手段，也是未来的发展趋势。化工企业建立自己的实时数据库系统和监控信息系统有其积极和现实的意义。
    底层控制系统、实时数据库系统、电视监控系统、有毒有害危险气体检测系统组成了是一个大的安全生产监控系统，是我公司生产指挥系统的一个非常理想的信息支持平台。通过这个系统实现了集中调度，优化了工艺控制和生产管理，实现了安全、平稳连续生产，极大的提高了开车率，降低了成本。为安全生产提供了最为有利的保障和工具。通过这个系统能及时掌握生产过程及生产装置的安全生产动态，提高安全生产监督、管理信息化水平，同时加强了重大危险源的管理，严格控制工艺指标，防止超温、超压、超负荷、设备带病运行，提高安全生产管理水平。
    实时数据库与集成平台的一体化设计，实现DCS、ERP的信息集成和共享我公司信息化建设的最大创新点。实时数据库是解决困扰企业信息集成这一瓶颈问题的有力工具。实时数据库向下集成了目前所有的DCS、电力系统和分散的数据点；向上和公司的管理网连接，完成生产过程实时数据的集成，成为生产过程实时数据和经营管理信息系统的桥梁和纽带。
    实时数据库提供的实时数据和历史数据为企业经营决策提供了及时、详实的数据，通过对整个生产系统的实时数据的处理、分析，可以及时的发现生产中那个环节存在问题，从而快速、科学的进行决策，提出合理的解决方案；对于影响产品质量的重点环节，进行重点监测。实时数据和历史数据为企业技术人员，提供了实时的、准确的生产实验数据，对加快新产品的开发研制，缩短新产品的开发周期，具有重要的意义。实时数据库实现了数据的集中控制和管理。解决了关键工艺参数的实时监控难题，实现了生产数据的集成处理、科学分析对比、优化调度管理。
    电视监控系统及有毒有害危险气体检测系统将生产现场的实际情况、工人工作情况、设备运转状况、反映到管理部门，不但提高了工人的工作责任心、劳动纪律以及设备的完好率，同时加强了生产指挥的力度和可操作性，尤其是突发危险情况的处理，改善了工人工作的环境，极大的提高了生产的安全性，提高了管理的质量和管理的效率。
    实时数据库和集成平台一体化设计，为流程行业的信息集成提供一种新的工具;为化工行业甚至是流程行业提供一个典型的、有示范作用的、可借鉴的信息化的建设模式。将为危险化学品企业的安全生产起到极大的促进作用，将极大的提高企业的安全信息管理水平，加强安全生产，促进经济发展。

（作者系河北盛华化工有限公司工程师、信息管理处处长）

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