衣志強

（中國石油云南石化有限公司，云南 昆明 650000）

由于環(huán)境變化及行業(yè)特點，煉化企業(yè)生產(chǎn)裝置眾多，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在諸多變化，煉油行業(yè)計量管理難度加大。以某石化公司為例，該公司貿(mào)易交接計量業(yè)務(wù)管理規(guī)范、基礎(chǔ)設(shè)施完備，汽車公路運輸計量業(yè)務(wù)目前已經(jīng)實現(xiàn)進出廠車輛排序，刷卡定量裝車，刷卡檢斤等功能。鐵路運輸計量實現(xiàn)定量裝車、檢尺抽檢、在線配到站以及打印計量單等功能。

通過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品計量各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)相互獨立，業(yè)務(wù)鏈路不完整，無法實現(xiàn)產(chǎn)品計量業(yè)務(wù)協(xié)同管理；計量數(shù)據(jù)分散存儲，無法實時共享產(chǎn)品計量數(shù)據(jù)；部門間采用紙質(zhì)單據(jù)傳遞信息，缺少必要匯總報表。為了實現(xiàn)鐵路運輸計量業(yè)務(wù)及汽車運輸計量業(yè)務(wù)協(xié)同管理，實現(xiàn)產(chǎn)品計量數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享，需要對MES 系統(tǒng)計量模塊相關(guān)功能進行擴展，集成公路運輸、鐵路運輸實時計量數(shù)據(jù)，建設(shè)信息展示模塊，共享產(chǎn)品計量數(shù)據(jù)。

1 現(xiàn)有企業(yè)計量管理信息化改造需求

1.1 出廠計量管理存在問題

公司產(chǎn)品出廠計量各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)相互獨立，業(yè)務(wù)鏈路不完整，目前未實現(xiàn)產(chǎn)品計量業(yè)務(wù)協(xié)同管理；計量數(shù)據(jù)分散存儲，目前未實時共享產(chǎn)品計量數(shù)據(jù)；部門間采用紙質(zhì)單據(jù)傳遞信息，缺少必要匯總報表，統(tǒng)計工作繁雜，工作效率低。

1.2 信息化改造目標

通過信息化改造，解決目前貿(mào)易交接計量過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計的問題、查詢不方便的問題、數(shù)據(jù)共享等問題。通過對MES 計量模塊進行擴展，完善公路運輸計量數(shù)據(jù)采集，添加鐵路運輸、管道運輸計量數(shù)據(jù)采集，共享產(chǎn)品計量數(shù)據(jù)。此次對MES 計量模塊擴展主要添加計量數(shù)據(jù)采集模塊，采集公路運輸、鐵路運輸、管道運輸實時產(chǎn)品計量數(shù)據(jù)和裝卸車業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。建設(shè)產(chǎn)品計量信息展示模塊，集中展示產(chǎn)品裝卸業(yè)務(wù)進度信息及產(chǎn)品計量信息，生成匯總報表，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。完善MES 計量模塊，添加統(tǒng)計分析功能，結(jié)合各相關(guān)部門需求，生成業(yè)務(wù)報表，提高計量信息傳遞效率。產(chǎn)品計量單據(jù)添加二維碼，實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)驗證以及計量數(shù)據(jù)自動回寫ERP 系統(tǒng)功能，提高產(chǎn)品結(jié)算效率。

2 計量管理信息化改造軟硬件架構(gòu)

2.1 軟件架構(gòu)

MES系統(tǒng)采用通用的3層架構(gòu)模型，分別是數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和表現(xiàn)層。

2.1.1 數(shù)據(jù)訪問層通過封裝數(shù)據(jù)訪問接口實現(xiàn)與Oracle 數(shù)據(jù)庫、SQL Server 數(shù)據(jù)庫和PHD 實時數(shù)據(jù)庫的訪問。

PHD 實時數(shù)據(jù)庫訪問接口：采用PHDAPINET動態(tài)鏈接庫實現(xiàn)與PHD實時數(shù)據(jù)庫的通訊。

Oracle 數(shù)據(jù)庫訪問接口：采用OracleClient 實現(xiàn)與Oracle數(shù)據(jù)庫的通訊。

SQL Server數(shù)據(jù)庫訪問接口：采用ADO.NET實現(xiàn)與SQL Server數(shù)據(jù)庫的通訊。

2.1.2 業(yè)務(wù)邏輯層

主要包括業(yè)務(wù)邏輯接口、業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)和業(yè)務(wù)邏輯工廠3部分。

2.1.3 表現(xiàn)層

通過VSTO、EXT 組件以及ASP.NET 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的展示。

2.2 硬件架構(gòu)

2.2.1 硬件部署MES系統(tǒng)原則上每臺服務(wù)器專屬1 個應(yīng)用，服務(wù)器涵蓋Web 表現(xiàn)層、邏輯層和數(shù)據(jù)層3 個層面。將虛擬化軟件直接安裝在物理服務(wù)器的裸機上，把物理服務(wù)器上的處理器、內(nèi)存、存儲器和網(wǎng)絡(luò)資源抽象到多個虛擬機中，然后在該操作系統(tǒng)上安裝應(yīng)用軟件，將原來搭建在物理服務(wù)器上的操作系統(tǒng)安裝到通過該方案建立的虛擬服務(wù)器上。通過高級資源管理、高可用性和安全功能提高服務(wù)級別。

MES 系統(tǒng)服務(wù)器采用集中部署的方式，系統(tǒng)運行采用虛擬化架構(gòu)，所需的虛擬機、CPU、內(nèi)存、存儲等資源由虛擬化平臺按照MES 系統(tǒng)實際需要進行資源劃分，搭建多套應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)建大的抽象資源池，將其中的計算、存儲、IO 資源提供給前端的數(shù)據(jù)庫虛擬機使用，提升系統(tǒng)的可用性。

2.2.2 服務(wù)器運行環(huán)境分類 結(jié)合以往MES 項目實施對服務(wù)器硬件要求，從專業(yè)系統(tǒng)開發(fā)、實施和維護的角度，計劃搭建2套服務(wù)器運行環(huán)境。

2.2.3 開發(fā)、測試環(huán)境開發(fā)、測試環(huán)境主要用于初始開發(fā)及今后的升級維護，并提供給開發(fā)者1個測試平臺。生產(chǎn)環(huán)境則是系統(tǒng)實際的工作環(huán)境。從該2 套服務(wù)器環(huán)境的功能區(qū)分上不難看出，開發(fā)、測試環(huán)境無論是數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息量還是用戶的并發(fā)連接數(shù)，均要少于生產(chǎn)環(huán)境，因此在服務(wù)器硬件配置上，可以適當?shù)陀谏a(chǎn)環(huán)境的服務(wù)器硬件配置。

2.2.4 MES 系統(tǒng)虛擬機資源需求 作為生產(chǎn)運行系統(tǒng)，MES 的穩(wěn)定運行至關(guān)重要，必須考慮到系統(tǒng)需要提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)保全能力，同時也要防范系統(tǒng)硬件設(shè)備發(fā)生嚴重故障導(dǎo)致系統(tǒng)短時間內(nèi)無法提供服務(wù)此種情況的發(fā)生。所以在硬件架構(gòu)上，通過虛擬化平臺，在虛擬服務(wù)器上，安裝配置Windows 操作系統(tǒng)，然后再在其上安裝數(shù)據(jù)庫，每套數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間都實現(xiàn)了資源隔離，同時通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了動態(tài)的資源管理，達到了根據(jù)業(yè)務(wù)高峰期動態(tài)分配資源的目的。

將每個虛擬機的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的SAN集中存儲陣列上，通過將此類文件放在SAN 存儲陣列上的文件系統(tǒng)中，可以讓不同服務(wù)器上的虛擬機都可以訪問到該文件，從而消除了單點故障。

3 MES系統(tǒng)計量模塊擴展

通過MES 計量模塊進行擴展，實現(xiàn)公路運輸汽車衡器計量結(jié)果取數(shù)及展示；鐵路罐車計量系統(tǒng)接口取數(shù)及展示；計量單二維碼ERP 回寫；實現(xiàn)汽車、火車、管道月底計量報表展示和查詢；簡化用戶的使用過程為用戶提供實時數(shù)據(jù)查詢服務(wù)。MES 計量擴展模塊由裝車數(shù)據(jù)實時展示管理、計量中心計量單管理、計量單明細管理、計量單統(tǒng)計管理、計量單ERP 核銷管理、系統(tǒng)主頁可視化數(shù)據(jù)展示、接口設(shè)計等模塊組成。

3.1 裝車數(shù)據(jù)展示管理

相關(guān)單位所有人員能夠?qū)崟r查看汽車衡，管輸流量計的實時裝車計量信息，通過定量裝車系統(tǒng)提供的實時數(shù)據(jù)接口，將數(shù)據(jù)采集到實時數(shù)據(jù)庫，在頁面上進行展示。

3.1.1 汽車流量計信息實時展示管理通過定量裝車系統(tǒng)提供的接口實時展示汽車衡每個流量計的產(chǎn)品，當前裝車的車牌號，流量計實時數(shù)據(jù)信息。

3.1.2 火車流量計信息展示管理通過定量裝車系統(tǒng)提供的接口實時展示汽車衡每個流量計的產(chǎn)品，當前裝車的車牌號，流量計實時數(shù)據(jù)信息。

3.2 交接計量憑證管理

參照當前計量的業(yè)務(wù)流程和系統(tǒng)需求，收集汽車衡、軌道衡、地付、管輸?shù)扔嬃勘韱涡畔ⅰ?/p>

3.2.1 汽車衡計量單明細管理根據(jù)汽車衡系統(tǒng)提供的取數(shù)接口，將汽車衡系統(tǒng)內(nèi)完成計量的計量數(shù)據(jù)按照事先確定的格式，列名取到計量管理平臺內(nèi)。用戶可以根據(jù)不同權(quán)限進行查看、核對、數(shù)據(jù)剔除、數(shù)據(jù)上報等操作。

3.2.2 軌道衡計量單明細管理根據(jù)軌道衡系統(tǒng)提供的取數(shù)接口，將軌道衡系統(tǒng)內(nèi)完成計量的計量數(shù)據(jù)按照事先確定的格式，列名取到計量管理平臺內(nèi)。用戶可以根據(jù)不同權(quán)限進行查看、核對，數(shù)據(jù)剔除、數(shù)據(jù)上報等操作。如果軌道衡系統(tǒng)無法提供接口，可采用手動錄入或?qū)霐?shù)據(jù)方式獲取軌道衡計量數(shù)據(jù)。

3.3 地付計量數(shù)據(jù)管理

由于地付沒有計量系統(tǒng)，此部分數(shù)據(jù)由計量管理平臺提供頁面，用戶按照調(diào)研確定的模板自行導(dǎo)入excel 或在系統(tǒng)內(nèi)錄入。用戶可根據(jù)不同權(quán)限進行查看、核對，數(shù)據(jù)剔除、數(shù)據(jù)上報等操作。

3.4 日計量數(shù)據(jù)明細剔除管理

根據(jù)計量中心的需求，在生成日匯總數(shù)據(jù)時可能存在某些計量數(shù)據(jù)當日不計入問題，用戶可在汽車、火車、管道日明細模塊內(nèi)選中數(shù)據(jù)進行操作，剔除后的數(shù)據(jù)放入日明細剔除頁面內(nèi)，當再次需要將數(shù)據(jù)計入后續(xù)的某日日匯總數(shù)據(jù)時選中該條數(shù)據(jù)再選擇1個日期確定即可。

3.5 地付數(shù)據(jù)日明細管理

根據(jù)計量業(yè)務(wù)的需求，將地付數(shù)據(jù)分為3 類，包括地付、汽車裝卸站、保山油庫，其中地付和保山油庫的數(shù)據(jù)沒有系統(tǒng)存儲，提供用戶導(dǎo)入頁面用戶統(tǒng)一導(dǎo)入或錄入。

3.6 計劃表上傳管理

提供計劃管理頁面，用戶可通過excel 上傳功能將計劃單導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)，并根據(jù)不同用戶提供下載按鈕給用戶下載。

3.7 交接計量憑證ERP核銷管理

根據(jù)現(xiàn)階段ERP 單據(jù)核銷流程，首先將計量單數(shù)據(jù)獲取到計量管理平臺內(nèi)，用戶拿紙質(zhì)計量單據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)使用掃碼槍進行掃描，每次可以掃描多張單據(jù)，掃描完后系統(tǒng)自動根據(jù)計量單二維碼信息顯示相關(guān)計量單數(shù)據(jù)并計算出總量，同時系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品信息和收貨單位自動匹配出若干相關(guān)ERP 計劃單號，減少用戶檢索難度，用戶選擇匹配的ERP 計劃單號選中后點擊確認，信息通過接口返回至ERP 系統(tǒng)。按照ERP 系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)接口，定期將一定時間范圍內(nèi)用戶在ERP 系統(tǒng)內(nèi)錄入的產(chǎn)品計劃信息獲取到計量管理平臺，該接口需要物料名稱、物料編碼、計劃數(shù)量、單價、貨權(quán)單位、發(fā)貨單位、收貨單位、結(jié)算單位、交貨單號、車號、掛號、提貨單位、計量單位、銷售計劃號等信息作為輸出參數(shù)。

紙質(zhì)計量單據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)使用掃碼槍進行掃描，每次可以掃描多張單據(jù)，掃描完后系統(tǒng)自動根據(jù)計量單二維碼信息顯示相關(guān)計量單數(shù)據(jù)并計算出總量，同時根據(jù)產(chǎn)品信息和收貨單位自動匹配出若干相關(guān)ERP 計劃單號，減少用戶檢索難度，用戶選擇匹配的ERP 計劃單號選中后點擊確認，系統(tǒng)提示是否將數(shù)據(jù)返回ERP，用戶點擊確認后信息通過接口返回至ERP系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

通過對MES 計量模塊相關(guān)功能進行擴展，生成各類計量統(tǒng)計報表和計量單，并對產(chǎn)品計量數(shù)據(jù)的采集、處理、使用實施有效管理，發(fā)揮貿(mào)易交接計量數(shù)據(jù)在成本核算、物料平衡和計量統(tǒng)計分析等各項工作中的作用，解決了計量業(yè)務(wù)與營銷調(diào)運工作報表查詢和ERP數(shù)據(jù)回寫等問題。