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[摘 要] 阐述了炼化物联网的基本概念和在企业中的应用情况，提出了炼化物联网平台建设的目标和设计原则，规划了平台的系统架构、业务模型、信息模型和技术架构。
[关键词] 炼化物联网；系统定位；安全管理
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 15. 025
[中圖分类号] F279.23 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2018）15- 0070- 03
1 引 言
炼化物联网是物联网在炼化企业中的应用，由于炼化企业生产的特殊要求，炼化物联网与一般的物联网应用在安全性、可靠性以及网络建设等方面有很大不同。炼化物联网系统的主要作用是通过为企业的装置、设备和厂区周界等现场安装数据自动采集、监控、射频等感知设备，实时采集装置、设备、物流、人员各项现场数据和信息，提升炼化企业数据自动采集率和完整率，搭建统一的物联数据平台，为上层信息系统实现生产运行可视化、安全预警自动化、管理决策系统化提供可靠的现场数据支撑。
2 炼化物联网的定位与功能
炼化物联网与普通的物联网应用有很大差别，差别在于炼化企业是高危行业，其物联网设计有其必须遵守的原则与目标。
2.1 设计原则
2.1.1 可靠性
炼化物联网系统作为未来炼化生产的核心数据平台必须具备良好的可靠性，在应用设计时，不仅要充分考虑到各个层级的可靠性，而且要确保数据层面、功能层面和应用层面的可靠性，使业务畅通无阻，从而保障整体系统的可靠性，减少因系统原因导致的无法正常工作等现象。
2.1.2 可扩展性
在进行炼化物联网系统的架构设计时，不仅需要考虑如何与其他应用系统之间的集成，还要充分考虑系统在实施过程中出现新的应用需求的情况。
2.1.3 开放性
炼化物联网系统必须具备开放的外部接口模块，便于与其他应用系统进行数据和业务的集成。
2.1.4 安全性
炼化物联网系统要注重系统安全体系的建设，采用的设备和技术要符合国家相关标准规范，保证系统的整体安全性，保证信息安全和生产安全。
2.2设计目标
（1）提高企业生产现场的感知能力，并通过炼化物联网的现场综合数据库进行存储和应用，为炼化企业信息化整体建设和应用打好基础。
（2）完善企业网络结构，以现有的有线网络为依托，并进行适度拓展，同时建设企业无线网络，通过有线网络和无线网络的结合应用，将数据传输网络覆盖到全厂区范围，为现场各类数据提供稳定可靠的传输通道。
（3）以炼化物联网感知设备、感知技术及现场网络为基础，在应用层搭建典型物联网应用，解决的核心问题是加强炼化企业现场操作管控和厂区安全管控能力。
2.3 炼化物联网系统定位
将信息系统及相关的设备和数据由下向上分为基础层、操作执行层、生产运行层、经营管理层和决策管理层。炼化物联网系统处于操作执行层，起着承上启下的重要作用。向下主要采集基础层的各类现场数据，包括生产过程数据、设备运行数据、人员安全数据、巡检业务数据、视频监控数据和仓储统计数据等，通过建设统一的现场数据管理平台，为上层生产运行层等各专业应用系统提供现场数据支持。
2.4 总体功能
炼化物联网功能架构共分三层，包括采集层、传输层、应用层。各个层次的主要内容包括：
（1）采集层主要包括生产数据、安全数据、仓储数据、设备信息等四大类信息的采集。
（2）传输层主要包括覆盖企业全厂区范围的传输网络，包含有线网络、无线网络、网络管理三个子模块。
（3）应用层包括现场监测与管理、安全防范管理、综合应用、系统基础管理。
2.5 分层功能
2.5.1 采集层功能
采集层的主要功能目标是实现企业现场数据的全面采集，针对炼化企业生产工艺复杂、数据类型和设备种类多的特点，使用合适的感知技术和感知设备，建立不同的感知系统，将采集到的数据和信息通过标准数据接口存入关系数据库、实时数据库和视频数据库等多种数据库中，支持上层各业务功能模块的应用。主要功能包括安全数据采集、仓储数据采集、设备信息采集等。
2.5.2 传输层功能
炼化物联网传输层的基本功能是联接上层应用层与下层感知层，将采集层设备采集的数据传输至上层应用平台。主要功能包括无线接入、移动接入、准入控制、加密传输、运行监控、记录审计等。
2.5.3 应用层功能
厂区人员安全管理模块是根据厂区人员携带的定位终端实时回传的定位信息，对厂区内人员位置进行在线显示，并通过异常报警、人员位置搜索、轨迹回放等功能，及时了解人员的安全状态，以及在进行救援时提供指导和帮助，实现厂区人员的安全管理。主要功能包括人员定位、人员异常报警、电子围栏进出管理、定位终端管理、基础信息维护等。
3 炼化物联网安全管理业务流程
3.1 巡检人员安全管理流程
巡检人员在外出巡检前领取并佩戴定位终端。巡检过程中终端实时回传人员的位置信息及报警信息，安全管理人员可通过上述信息及时掌握现场人员安全状态及人员所在位置，在有危险发生时确保救援工作展开的及时性和准确性。巡检结束后将终端放置在指定位置即可。
终端发放阶段是指巡检人员在进行巡检之前需要到指定位置领取定位终端，然后通过读卡器扫描定位终端和门禁卡的方式将人员信息与所携终端进行绑定，正确佩戴后开始巡检工作。
巡检人员安全管理阶段是指巡检人员进入厂区进行日常巡检，安全管理人员通过终端返回的坐标及报警信息了解人员的位置及安全状态。当系统产生报警时，安全管理人员根据报警内容进行相应的操作：如果报警信息为人员异常，通过对讲机联系报警人员，若能取得联系，则询问现场情况以及是否需要救援；若无法取得联系，则安排相关人员去现场进行救援；如果报警信息为终端异常，则通过对讲机告知巡检人员，巡检结束后再进行故障处理。通过以上方式保障巡检人员安全。 终端归还阶段是指巡检工作结束后，巡检人员解绑定位终端，解绑方式为用读卡器再次扫描定位终端和门禁卡，在系统后台点击解绑。若在巡检过程中被告知终端有异常则将终端交给安全管理人员进行回收，若未被告知终端异常则在解绑后放置在充电底座上进行充电。安全管理人员定期查看报警处理状态，对于报警但未处理的异常终端进行回收。
3.2 外来人员安全管理流程
外来人员在取得入厂证进入厂区进行作业前先到属地单位领取定位终端，作业期间全程佩戴，遇到异常情况利用终端一键报警。若无危险情况，作业结束后归还定位终端。
终端发放阶段是指外来人员在进入厂区作业之前需要先到属地单位领取定位终端，安全管理人员将进入厂区的人员身份信息与定位终端进行绑定，并指导外来人员正确佩戴。
外来人员安全管理阶段是指外来人员佩戴定位终端进入厂区进行作业，安全管理人员通过人员安全管理系统实时了解人员安全状态。当系统发生报警时，安全管理人员根据报警内容進行相应的操作：如果报警信息为人员异常，则安排人员去现场进行救援；如果报警信息为电子围栏闯入，则通过广播提醒相关人员及时撤离危险区域；如果报警信息为终端异常，则通过系统记录，待佩戴人员归还终端时进行处理。
终端归还阶段是指外来人员作业结束后，归还并解绑定位终端，若系统记录终端有异常则交给安全管理人员进行处理，若无终端异常记录则放置在充电底座上进行充电。
4 结 语
炼化物联网在企业中的应用，主要为炼化企业现场的装置、设备、物流和人员等现场管控对象部署各类数据采集感知设备，通过企业有线和无线网络传输通道，实现对现场各类数据的实时采集和传输，为上层的物联网应用提供稳定、可靠的现场数据支持。
互联网解决了人与人之间的沟通，物联网是把沟通的范围进一步扩大，扩大到了人与物、物与物之间。物联网是信息产业实现跨越发展的新历史机遇，它代表了一种趋势，物联网将成为国家战略性新兴产业。
主要参考文献
[1]李霞.浅谈物流信息技术与物联网[J].商场现代化，2010（15）：48-49.
[2]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究[D].北京：北方工业大学，2009.
[3]中国石油规划总院.炼化物联网系统试点应用详细设计[R].2015.
[关键词] 炼化物联网；系统定位；安全管理
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 15. 025
[中圖分类号] F279.23 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2018）15- 0070- 03
1 引 言
炼化物联网是物联网在炼化企业中的应用，由于炼化企业生产的特殊要求，炼化物联网与一般的物联网应用在安全性、可靠性以及网络建设等方面有很大不同。炼化物联网系统的主要作用是通过为企业的装置、设备和厂区周界等现场安装数据自动采集、监控、射频等感知设备，实时采集装置、设备、物流、人员各项现场数据和信息，提升炼化企业数据自动采集率和完整率，搭建统一的物联数据平台，为上层信息系统实现生产运行可视化、安全预警自动化、管理决策系统化提供可靠的现场数据支撑。
2 炼化物联网的定位与功能
炼化物联网与普通的物联网应用有很大差别，差别在于炼化企业是高危行业，其物联网设计有其必须遵守的原则与目标。
2.1 设计原则
2.1.1 可靠性
炼化物联网系统作为未来炼化生产的核心数据平台必须具备良好的可靠性，在应用设计时，不仅要充分考虑到各个层级的可靠性，而且要确保数据层面、功能层面和应用层面的可靠性，使业务畅通无阻，从而保障整体系统的可靠性，减少因系统原因导致的无法正常工作等现象。
2.1.2 可扩展性
在进行炼化物联网系统的架构设计时，不仅需要考虑如何与其他应用系统之间的集成，还要充分考虑系统在实施过程中出现新的应用需求的情况。
2.1.3 开放性
炼化物联网系统必须具备开放的外部接口模块，便于与其他应用系统进行数据和业务的集成。
2.1.4 安全性
炼化物联网系统要注重系统安全体系的建设，采用的设备和技术要符合国家相关标准规范，保证系统的整体安全性，保证信息安全和生产安全。
2.2设计目标
（1）提高企业生产现场的感知能力，并通过炼化物联网的现场综合数据库进行存储和应用，为炼化企业信息化整体建设和应用打好基础。
（2）完善企业网络结构，以现有的有线网络为依托，并进行适度拓展，同时建设企业无线网络，通过有线网络和无线网络的结合应用，将数据传输网络覆盖到全厂区范围，为现场各类数据提供稳定可靠的传输通道。
（3）以炼化物联网感知设备、感知技术及现场网络为基础，在应用层搭建典型物联网应用，解决的核心问题是加强炼化企业现场操作管控和厂区安全管控能力。
2.3 炼化物联网系统定位
将信息系统及相关的设备和数据由下向上分为基础层、操作执行层、生产运行层、经营管理层和决策管理层。炼化物联网系统处于操作执行层，起着承上启下的重要作用。向下主要采集基础层的各类现场数据，包括生产过程数据、设备运行数据、人员安全数据、巡检业务数据、视频监控数据和仓储统计数据等，通过建设统一的现场数据管理平台，为上层生产运行层等各专业应用系统提供现场数据支持。
2.4 总体功能
炼化物联网功能架构共分三层，包括采集层、传输层、应用层。各个层次的主要内容包括：
（1）采集层主要包括生产数据、安全数据、仓储数据、设备信息等四大类信息的采集。
（2）传输层主要包括覆盖企业全厂区范围的传输网络，包含有线网络、无线网络、网络管理三个子模块。
（3）应用层包括现场监测与管理、安全防范管理、综合应用、系统基础管理。
2.5 分层功能
2.5.1 采集层功能
采集层的主要功能目标是实现企业现场数据的全面采集，针对炼化企业生产工艺复杂、数据类型和设备种类多的特点，使用合适的感知技术和感知设备，建立不同的感知系统，将采集到的数据和信息通过标准数据接口存入关系数据库、实时数据库和视频数据库等多种数据库中，支持上层各业务功能模块的应用。主要功能包括安全数据采集、仓储数据采集、设备信息采集等。
2.5.2 传输层功能
炼化物联网传输层的基本功能是联接上层应用层与下层感知层，将采集层设备采集的数据传输至上层应用平台。主要功能包括无线接入、移动接入、准入控制、加密传输、运行监控、记录审计等。
2.5.3 应用层功能
厂区人员安全管理模块是根据厂区人员携带的定位终端实时回传的定位信息，对厂区内人员位置进行在线显示，并通过异常报警、人员位置搜索、轨迹回放等功能，及时了解人员的安全状态，以及在进行救援时提供指导和帮助，实现厂区人员的安全管理。主要功能包括人员定位、人员异常报警、电子围栏进出管理、定位终端管理、基础信息维护等。
3 炼化物联网安全管理业务流程
3.1 巡检人员安全管理流程
巡检人员在外出巡检前领取并佩戴定位终端。巡检过程中终端实时回传人员的位置信息及报警信息，安全管理人员可通过上述信息及时掌握现场人员安全状态及人员所在位置，在有危险发生时确保救援工作展开的及时性和准确性。巡检结束后将终端放置在指定位置即可。
终端发放阶段是指巡检人员在进行巡检之前需要到指定位置领取定位终端，然后通过读卡器扫描定位终端和门禁卡的方式将人员信息与所携终端进行绑定，正确佩戴后开始巡检工作。
巡检人员安全管理阶段是指巡检人员进入厂区进行日常巡检，安全管理人员通过终端返回的坐标及报警信息了解人员的位置及安全状态。当系统产生报警时，安全管理人员根据报警内容进行相应的操作：如果报警信息为人员异常，通过对讲机联系报警人员，若能取得联系，则询问现场情况以及是否需要救援；若无法取得联系，则安排相关人员去现场进行救援；如果报警信息为终端异常，则通过对讲机告知巡检人员，巡检结束后再进行故障处理。通过以上方式保障巡检人员安全。 终端归还阶段是指巡检工作结束后，巡检人员解绑定位终端，解绑方式为用读卡器再次扫描定位终端和门禁卡，在系统后台点击解绑。若在巡检过程中被告知终端有异常则将终端交给安全管理人员进行回收，若未被告知终端异常则在解绑后放置在充电底座上进行充电。安全管理人员定期查看报警处理状态，对于报警但未处理的异常终端进行回收。
3.2 外来人员安全管理流程
外来人员在取得入厂证进入厂区进行作业前先到属地单位领取定位终端，作业期间全程佩戴，遇到异常情况利用终端一键报警。若无危险情况，作业结束后归还定位终端。
终端发放阶段是指外来人员在进入厂区作业之前需要先到属地单位领取定位终端，安全管理人员将进入厂区的人员身份信息与定位终端进行绑定，并指导外来人员正确佩戴。
外来人员安全管理阶段是指外来人员佩戴定位终端进入厂区进行作业，安全管理人员通过人员安全管理系统实时了解人员安全状态。当系统发生报警时，安全管理人员根据报警内容進行相应的操作：如果报警信息为人员异常，则安排人员去现场进行救援；如果报警信息为电子围栏闯入，则通过广播提醒相关人员及时撤离危险区域；如果报警信息为终端异常，则通过系统记录，待佩戴人员归还终端时进行处理。
终端归还阶段是指外来人员作业结束后，归还并解绑定位终端，若系统记录终端有异常则交给安全管理人员进行处理，若无终端异常记录则放置在充电底座上进行充电。
4 结 语
炼化物联网在企业中的应用，主要为炼化企业现场的装置、设备、物流和人员等现场管控对象部署各类数据采集感知设备，通过企业有线和无线网络传输通道，实现对现场各类数据的实时采集和传输，为上层的物联网应用提供稳定、可靠的现场数据支持。
互联网解决了人与人之间的沟通，物联网是把沟通的范围进一步扩大，扩大到了人与物、物与物之间。物联网是信息产业实现跨越发展的新历史机遇，它代表了一种趋势，物联网将成为国家战略性新兴产业。
主要参考文献
[1]李霞.浅谈物流信息技术与物联网[J].商场现代化，2010（15）：48-49.
[2]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究[D].北京：北方工业大学，2009.
[3]中国石油规划总院.炼化物联网系统试点应用详细设计[R].2015.