加氢装置CPS平台中的过程管控关键问题研究

以新一代信息通信技术改造提升传统产业和发展智能制造,已成为制造业重要的发展趋势。石化智能工厂以卓越运营为核心目标,按照“炼化生产一体化优化、炼化生产集成管控、全生命周期资产管理”三条主线(以下简称“三条主线”)建设信息物理系统(CPS),提升工厂运营管理水平。目前围绕三条主线的石化企业CPS基于国内外工业软件进行集成开发,但相关专业的工业软件存在国产化困难或计算不准确的问题。而且,在三条主线的初期工业应用过程中,一些无法解决的典型问题已显现出来,如在生产一体化优化方面,要实现精准预测计划排产业务并指导生产,核心是建立准确即时的装置投入产出模型,而非目前基于近似的机理模型或经验数据模型;在炼化生产集成管控方面,目前基于定期化验来控制二值型产品的指标,检测出产品质量偏差后不合格产品已经产生一段时间了,存在检测滞后影响产品质量问题,需要建立能够预测二值型产品质量指标的数学模型;在全生命周期资产管理方面,目前主要通过设备运行参数报警或定期检维修来保证设备的稳定运行,存在设备过度维修或因设备问题导致非计划停车等问题,合理建立模型及时对设备在线全面评估是保证设备稳定运行避免非计划停车的必经之路。加氢装置是炼化过程的重要组成部分,其智能化操作对石油化工产品结构升级、提质增效越来越重要。因此,对加氢装置进行智能化建设并搭建其优质CPS平台,并由此推广到炼化过程其他单元,将推动石化企业CPS的整体建设水平。

  • 2021-06-30
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基于OMNeT的农业物联网仿真平台设计研究

近年来,物联网技术逐渐深入到各个领域,针对不同的应用场景,传感器网络的架设需求有所不同。为解决不同性能要求的传感器网络的整体部署问题,通过在OMNeT++软件框架内进行建模,搭建了一种融合GPRS和WLAN网络协议的主从式异构网络的物联网仿真平台。在这种网络模型中,传感器网络的主节点同时作为局域网网关工作。通过仿真性能测试,研究网络延时、正确送达率与节点数量、报文长度等的关系,以实现在大规模搭建传感器网络前根据具体的网络性能和通信质量要求进行整体部署。 本文对农业物联网网络结构进行了设计研究和编程实现工作,主要工作内容和贡献包括: (1)本文研究了物联网总体架构,设计了一种广域网-传感器网络的分层网络架构,其中传感器网络使用主从节点模式。这种网络结构中,传感器网络主节点同时担任了局域网网关的角色。由主节点直接将数据通过广域网发送到服务器系统。 (2)实现融合传感器网络和GPRS/WLAN网络协议的远程覆盖,并且支持数据在经过主节点时能够在两种网络中进行垂直切换。通过不同场景和参数配置的仿真性能测试,实现对大规模传感器网络搭建时的整体部署需求。 (3)针对本文提出的物联网结构,以及大规模部署主从式传感器网络过程中负载、通信质量的问题,通过网络仿真软件OMNeT++进行了仿真性能测试。对主从式传感器网络节点和WCDMA/GRPS基站以及相关的协议在OMNeT++框架内进行了建模。仿真研究了网络延迟、吞吐率与节点数量、部署方式的关系曲线。

  • 2021-04-27
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