基于物联网的化工生产操作管理系统及管理方法技术方案

本技术方案公开了一种基于物联网的化工生产操作管理系统及管理方法。基于物联网的化工生产操作管理系统，包括数据采集平台、操作监控平台、业务支撑平台、统计分析平台；数据采集平台是指布置于生产现场内多个监测点的具有远传功能仪表所构成的一个平台用于生产现场的数据采集。本技术方案解决的技术问题是：设计一套管理系统，便于化工生产更精细化管理，利用物联网能力对生产操作进行有效管理，从而避免生产过程的安全、质量事故的发生。从而避免生产过程的安全、质量事故的发生。从而避免生产过程的安全、质量事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的化工生产操作管理系统及管理方法


[0001]本专利技术涉及一种专门适用于管理、监督或预测目的的数据处理系统或方法，具体的说是一种适用于化工生产的操作管理系统及对应的管理方法。

技术介绍

[0002]化工是我国国民经济的基础产业和支柱产业，经过多年发展，已经覆盖了有机化学、无机化学、石油及制品、树脂、化学纤维、添加剂、日用化学品、试剂、染料、颜料、肥料、农药等诸多领域。化工生产涉及的危险品多，使用的原料、半成品和成品种类繁多，且绝大部分是易燃、易爆、易中毒、有腐蚀的危险化学品。生产工艺条件苛刻多数需要在高温、低温、高压、真空下进行。
[0003]目前我国许多化工生产企业已经从过去落后的手工操作、间歇性生产转变为自动化、连续化生产，但仍有大部分化工企业因为工艺原因、装备原因处于半自动、手动和间歇性生产，这在生产过程中的操作管理、能源管理、安全管理、环保管理都存在巨大的挑战，若操作人员未按规范要求操作，则很大程度上会引发安全、环保、质量事故和能源浪费。
[0004]经检索，中国专利申请号2011103941431公开了一种基于物联网的货物管理系统，包括货物登记模块，信息上传模块，服务器模块，统计小结模块和后台管理模块；该系统利用了物联网的方式，但只是针对货物管理，并不适用于化工操作管理。中国专利申请号2019105290465公开了一种基于物联网的安全管理方法，涉及企业安全生产管理领域，该方案关联了操作管理方法和设备设施管理方法，其利用各级安全责任人的指纹信息作为对应的安全责任节点，属于一种独特的管理模式。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于物联网的化工生产操作管理系统，解决的技术问题是：设计一套管理系统，便于化工生产更精细化管理，利用物联网能力对生产操作进行有效管理，从而避免生产过程的安全、质量事故的发生。
[0006]基于物联网的化工生产操作管理系统，包括数据采集平台、操作监控平台、业务支撑平台、统计分析平台；数据采集平台是指布置于生产现场内多个监测点的具有远传功能仪表所构成的一个平台用于生产现场的数据采集；现场仪表或传感器通过采集器或转换器或网关将数据传输至数据采集平台，亦可先将数据集中至自动化控制系统，再传输至数据采集平台处理并存储至服务器；操作监控平台用于对生产人员的生产操作过程进行监控及报警预警；业务支撑平台用于操作监控平台配套预设工艺操作模型、报警模型、报警处置模型，同时对操作监控平台反馈的信息进行判断是否触发模型；统计分析平台用于对生产过程的工序操作模型、报警模型、报警处置模型分别进行统计分析和评估；统计分析操作正确率、报警处置率，处置正确率、工艺点位平稳率从而
评估操作人员水平；其中：若工艺操作过程中工艺操作顺序、工艺参数控制、工艺时间控制与预设置存在偏离，则判定存在异常偏离，统计分析平台统计异常偏离的步骤数、预设置的总步数，此时操作正确率的统计公式为：；若报警处置时未严格按照参数、顺序以及时间要求处置，则判定此次报警处置异常，统计分析平台统计处置异常次数、报警总次数并计算处置正确率，此时处置正确率的统计公式为：；若在规定时间内无预设置的任何操作，则判定此次报警未处置，统计分析平台统计处置次数、报警总次数并计算报警处置率，此时报警处置率统计方式如下：；若在制定时间周期内，具体工艺点位存在报警，统计分析平台统计报警时间与总时间占比并计算工艺点位平稳率，此时工艺点位平稳率的统计公式为：。
[0007]所述仪表或传感器通过4
‑
20mA模拟量或开关量或现场总线与采集器、转换器、网关、自动化控制系统相配置。
[0008]所述采集器、转换器、网关、自动化控制系统通过无线或有线方式与服务器之间实现数据交互。
[0009]所述自动化控制系统为固有型或集散型自动化控制系统。
[0010]所述操作监控平台包括现场视频监控，现场监控摄像机通过视频编码器、硬盘录像机与视频服务器匹配，视频服务器通过通讯网络与操作监控平台匹配。
[0011]基于物联网的化工生产操作管理办法，包括如下步骤：S1 ：操作监控平台根据业务支撑平台预设置的工艺操作模型，提醒及引导操作人员按照工艺操作或控制同时形成操作记录，并将操作记录反馈至统计分析平台和业务支撑平台；S2 ：在操作人员按照工艺操作过程中，根据业务支撑平台预设置的报警模型触发报警时，给与操作人员报警提醒；S3：当发生报警提醒后，操作监控平台将自动匹配业务支撑平台预设置的报警处置模型，提醒及引导操作人员报警处置，处置过程及结果反馈至统计分析平台和业务支撑
平台；S4 ：业务支撑平台读取接收操作上述监控平台关于操作、控制、报警、处置的信息反馈，监控生产过程；S5：统计分析平台读取接收业务支撑平台及操作监控平台数据，对生产操作过程进行统计分析和评估。
[0012]所述提醒及引导是由数据采集平台接收并转发至自动化控制系统或现场控制器引导操作人员工艺操作或控制。
[0013]所述提醒及引导操作人员工艺操作或控制包括利用自动化控制系统操作执行控制和现场直接操作控制。
[0014]所述业务支撑平台预设置的报警模型包括工艺操作偏离报警、数据偏离报警、设备异常报警、用能异常报警；所述工艺操作偏离报警包括工艺操作顺序偏离、工艺参数控制偏离、工艺时间控制偏离；所述数据偏离报警包含数据超限、变化趋势过快过缓；所述设备异常报警包含设备故障、超负荷运行、异常停机、仪器仪表故障、离线；所述用能异常报警包含水、电、蒸汽、天然气的供能不平稳、供需不平衡、非必要用能。
[0015]本专利技术的有益效果是：1、利用数据采集平台将现场数据汇聚，通过操作监控平台是操作工人能够对化工生产过程中的工艺、安全进行有效的监控和控制，提高操作工人掌握生产现场情况的能力。
[0016]2、利用业务支撑系统预设置的操作模型能够对正常工艺操作进行提醒及引导，提高操作工人工艺操作能力。
[0017]3、利用业务支撑系统预设置的报警模型能够及时提醒现场生产的异常情况，提高操作工人生产现场异常感知能力。
[0018]4、利用业务支撑系统预设置的异常处置模型能够在生产异常时提醒及引导异常处置的方式，提高操作工人生产现场异常处置能力。
[0019]5、利用统计分析平台统计分析操作工人操作的正确率、报警率等，评估操作工人操作水平，同时可溯源整个生产过程的操作、工艺工况、报警信息。
[0020]6、基于物联网技术，通过生产过程监控、操作提醒、报警提醒、处置提醒等，促使操作工人规范性操作，提升产品质量、收率，提高安全生产能力。
附图说明
[0021]图1为本专利技术基于物联网化工生产操作管理系统的结构框图；图2为本专利技术基于物联网化工生产操作管理方法的流程图。
[0022]图3是报警模型的说明图；图4是操作模型的说明图。
具体实施方式
[0023]请参考图1至图4，图中的基于物联网的化工生产操作管理系统，主要用于生产过程管理，即生产过程中的工艺操作、安全等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网的化工生产操作管理系统，其特征在于：包括数据采集平台、操作监控平台、业务支撑平台、统计分析平台；数据采集平台是指布置于生产现场内多个监测点的具有远传功能仪表所构成的一个平台用于生产现场的数据采集；现场仪表或传感器通过采集器或转换器或网关将数据传输至数据采集平台，亦可先将数据集中至自动化控制系统，再传输至数据采集平台处理并存储至服务器；操作监控平台用于对生产人员的生产操作过程进行监控及报警预警；业务支撑平台用于操作监控平台配套预设工艺操作模型、报警模型、报警处置模型，同时对操作监控平台反馈的信息进行判断是否触发模型；统计分析平台用于对生产过程的工序操作模型、报警模型、报警处置模型分别进行统计分析和评估；统计分析操作正确率、报警处置率，处置正确率从而评估操作人员水平；其中：若工艺操作过程中工艺操作顺序、工艺参数控制、工艺时间控制与预设置存在偏离，则判定存在异常偏离，统计分析平台统计异常偏离的步骤数、预设置的总步数，此时操作正确率的统计公式为：；若报警处置时未严格按照参数、顺序以及时间要求处置，则判定此次报警处置异常，统计分析平台统计处置异常次数、报警总次数并计算处置正确率，此时处置正确率的统计公式为：；若在规定时间内无预设置的任何操作，则判定此次报警未处置，统计分析平台统计处置次数、报警总次数并计算报警处置率，此时报警处置率统计方式如下：；若在指定时间周期内，具体工艺点位存在报警，统计分析平台统计报警时间与总时间占比并计算工艺点位平稳率，此时工艺点位平稳率的统计公式为：。2.根据权利要求1所述的基于物联网的化工生产操作管理系统，其特征在于：所述仪表或传感器通过4
‑
20mA模拟量或开关量或现场总线与采集器、转换器、网关、自动化控制系统相配置。3.根据权利要求2所述的基于物联网的化工生产操作管理系统，其特征在于：所述采集
器、转换器、网关、自动化控制系统通过无线或有线方式与服务器之间实现数据交互。4.根据权利要求2或3所述的基于物联网的化工生产操作管...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆哲萱，钟陈，骆军，
申请(专利权)人：绍兴安瑞思网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：