1、煉化企業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)現(xiàn)狀及 “十二五”建設(shè)方案,大慶石化公司信息技術(shù)中心 北京項目部 2012年3月14日,概述 現(xiàn)狀及需求分析 技術(shù)方案 實施與運維組織體系 項目實施計劃 效益與風(fēng)險分析,1、概述,中國石油信息化“十二五”規(guī)劃，列出30個新建項目,仿真培訓(xùn)系統(tǒng)定義：以培訓(xùn)為目的，針對石油化工生產(chǎn)裝置，利用計算機技術(shù)搭建的模擬裝置操作特性和相應(yīng)的DCS等控制系統(tǒng)特性的虛擬操作系統(tǒng)。,分兩大類： 一是通用的考核競賽考核類； 二是專用的裝置操作實戰(zhàn)類,1、概述,實際生產(chǎn)操作,仿真培訓(xùn)操作,時間,操作技能,100%,效益,擁有仿真培訓(xùn)系統(tǒng),沒有仿真 培訓(xùn)系統(tǒng),1、概述,操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的價值曲線,

2、第二年,第三年,時間,操 作 技 能,裝置操作工的學(xué)習(xí)曲線提示：必須周期性培訓(xùn),操作出錯,1、概述,L,Vout,Vin,仿真培訓(xùn)模型特點：數(shù)學(xué)模型動態(tài)-微分方程,1、概述,硬件設(shè)備和環(huán)境配置方式1-仿中控室操作配置,1、概述,硬件設(shè)備和環(huán)境配置方式2-集中教學(xué)培訓(xùn)室配置,1、概述,概述 現(xiàn)狀及需求分析 技術(shù)方案 運維組織機構(gòu)設(shè)置 項目實施計劃 效益與風(fēng)險分析,調(diào)研范圍參會44家，有煉化裝置的30家企業(yè)全部反饋,組織范圍,業(yè)務(wù)范圍,2.現(xiàn)狀及需求分析,表1 按仿真覆蓋率排名的基本情況統(tǒng)計表,2.現(xiàn)狀及需求分析,表1 按仿真覆蓋率排名的基本情況統(tǒng)計表（續(xù)）,2.現(xiàn)狀及需求分析,表1 按仿真覆蓋率

3、排名的基本情況統(tǒng)計表（續(xù)）,30家企業(yè)仿真覆蓋率分布情況表,2.1 裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,2.現(xiàn)狀及需求分析,新建企業(yè)和改造企業(yè)已經(jīng)具備以上國際化的理念，仿真系統(tǒng)開發(fā)與建設(shè)同步，覆蓋率達到100% 老企業(yè)覆蓋率普遍偏低，只有大港石化100%，寧夏67%，其余60%的企業(yè)覆蓋率分布在30%以下 空白的企業(yè)9家，占30% 急需統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一建設(shè),裝置操作類型的仿真操作系統(tǒng)，其作用是為企業(yè)工藝操作員進行操作實戰(zhàn)訓(xùn)練，裝置仿真一定與實際裝置情況盡量吻合。 國外趨勢新裝置建設(shè)時，同期設(shè)計，主體裝置開工前，仿真系統(tǒng)提前半年投入使用和訓(xùn)練，仿真覆蓋率近乎100%。,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1 裝置操作實戰(zhàn)

4、類現(xiàn)狀分析,分析依據(jù)：,分析結(jié)果：,仿真培訓(xùn)系統(tǒng)現(xiàn)狀分析（按照技術(shù)供應(yīng)商統(tǒng)計排序）,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,技術(shù)供應(yīng)商9家，出現(xiàn)東方仿真一家獨大壟斷格局，市場占有率50.8% 國外供應(yīng)商3家，總份額占24.4%，均為近期新建企業(yè)采納 新建企業(yè)建設(shè)費用充足，使得采用國外高端供應(yīng)商技術(shù)是一種趨勢 非新建企業(yè)采用國內(nèi)技術(shù)成為主流，軟件平臺成本是采購考慮重點 分散建設(shè)同一類裝置采用了不同供應(yīng)商技術(shù)，無法實現(xiàn)中國石油內(nèi)部資源共享 分散建設(shè)導(dǎo)致中國石油仿真系統(tǒng)累計平臺軟件許可投資高，無法獲得集中采購優(yōu)勢 分散建設(shè)給持續(xù)維護及技術(shù)服務(wù)帶來難度，個別企業(yè)10年以上系統(tǒng)仍在使用，實用性

5、不能滿足操作實戰(zhàn)類培訓(xùn)需要，指導(dǎo)新員工上崗訓(xùn)練不適用,按供應(yīng)商統(tǒng)計分析結(jié)果：,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,表2 仿真培訓(xùn)系統(tǒng)現(xiàn)狀按照裝置類型統(tǒng)計表,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,各類裝置仿真系統(tǒng)覆蓋率（按照同類裝置套數(shù)總量由高到低排列）,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,各類裝置仿真系統(tǒng)覆蓋率（按照同類裝置覆蓋率由高到低排列）,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,煉油主要裝置數(shù)量排名前5位：常減壓、催化裂化、柴油加氫精制、重整、氣體分餾裝置在各企業(yè)間覆蓋率平均值只有29.9

6、%，亟待提高； 煉化分公司同類裝置總套數(shù)大于10的仿真覆蓋率，只有加氫裂化是58.8%,其余均小于50%，共享率低； 由于化工同類型裝置基數(shù)小，因此仿真覆蓋率明顯高于煉油裝置； 總部列入MES管理的107類不同類型的裝置中，有48.6%的裝置類型，仿真系統(tǒng)是空白，普及率亟待提高； 個別企業(yè)已開發(fā)了未被列入總部MES系統(tǒng)管理的輔助的公用工程裝置仿真，但沒有實現(xiàn)企業(yè)間共享。,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,按裝置類型分析結(jié)果：,裝 置 操 作 類 仿 真 系 統(tǒng) 現(xiàn) 狀 分 析,裝置操作實戰(zhàn)類培訓(xùn)系統(tǒng)面對4個方面問題,2.1裝置操作實戰(zhàn)類現(xiàn)狀分析,2.現(xiàn)狀及需求分析,考核競賽類仿

7、真系統(tǒng)如何統(tǒng)一建設(shè)？ 能否做到集中一次開發(fā)，周期維護，30個企業(yè)共享使用？,2.2考核競賽類仿真系統(tǒng)現(xiàn)狀分析,2.現(xiàn)狀及需求分析,問題1,問題2,問題3,國內(nèi)仿真技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,國內(nèi)仿真技術(shù)的發(fā)展起步較早，在90年代初，就開始自行開發(fā)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，最初從一些大學(xué)(如北京化工大學(xué)）的煉油化工專業(yè)和自控專業(yè)開始設(shè)計。 2006年后形成了專門從事仿真培訓(xùn)業(yè)務(wù)的軟件公司，開發(fā)出了商品化的軟件平臺，如東方仿真的“過程系統(tǒng)仿真平臺（PSSP）” ；華康達的“GPRES動態(tài)仿真軟件” 。大慶石化信息中心的“WCRET石油化工仿真平臺”形成了國內(nèi)自主開發(fā)軟件產(chǎn)品，目前為止，每個企業(yè)都實施了百余個項目。 隨

8、著國內(nèi)石化行業(yè)操作人員素質(zhì)提高的要求，地區(qū)公司裝置級仿真系統(tǒng)需求越來越迫切。新建企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了仿真開發(fā)與企業(yè)建設(shè)同步。 近幾年，集團公司總部和地區(qū)公司兩級對培訓(xùn)的考核和技能鑒定要求提高，總部和地區(qū)級的考核競賽類仿真軟件不斷定制開發(fā)出來。 與現(xiàn)場場景相關(guān)的操作仿真，還有采用虛擬現(xiàn)實的視景仿真技術(shù)的趨勢。,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.3國內(nèi)外仿真技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,國外仿真培訓(xùn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,國外在80年代末和90年代初，隨著計算機硬件性能的不斷提升和動態(tài)模擬技術(shù)的發(fā)展，國際各大煉油廠開始大規(guī)模實施仿真培訓(xùn)項目。 國際上BP等煉化企業(yè)，仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)置與國內(nèi)不同。一般不放在公司人力資源管理下的培訓(xùn)中

9、心教室中，而是跟隨著先進控制系統(tǒng)、穩(wěn)態(tài)模擬優(yōu)化系統(tǒng)并行設(shè)計，放在裝置中控室附近設(shè)置的一個操作工培訓(xùn)室或工程師優(yōu)化室，該技術(shù)已經(jīng)非常成熟。由一個專職的模擬優(yōu)化技術(shù)工程師負責(zé)維護并擔(dān)任輔助教員。 國際知名仿真培訓(xùn)軟件廠商包括：英維思Dysim,Honeywell的HYSYS；橫河的VM(Visual Modeler）等。 這些軟件公司在中國境內(nèi)均有技術(shù)服務(wù)能力，但產(chǎn)品研發(fā)一般在國外，在中國石油這三家企業(yè)均有業(yè)績。,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.3國內(nèi)外仿真技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,上海賽科典型應(yīng)用,上海賽科 (SECCO)選擇霍尼韋爾操作員仿真培訓(xùn)，開發(fā)了乙烯、聚乙烯、苯乙烯、 芳烴抽提、聚苯乙烯、丙烯腈裝置

10、、等8套裝置模型，利用其成熟的工具和技術(shù)，在極其逼真的工藝模擬器上培訓(xùn)了100多名操作工；仿真培訓(xùn)和APC系統(tǒng)設(shè)置在操作室附近的培訓(xùn)室中，配備專職工程師進行日常系統(tǒng)維護。完成仿真系統(tǒng)能與工廠變化同步，確保了裝置操作與培訓(xùn)實際情況吻合,賽科是一家投資和加工能力在全球都領(lǐng)先的企業(yè)。然而，該公司仍然面臨兩個嚴峻挑戰(zhàn)：第一，進入賽科的員工，有50%以上是大學(xué)剛剛畢業(yè)，他們沒有或只有有限的工作經(jīng)驗，必須經(jīng)過培訓(xùn)都能上崗。第二，時間緊迫，賽科必須在預(yù)算內(nèi)按時安全完成項目。 “我們要在時間緊迫的情況下按時完成賽科的項目?！?保羅?布朗德，賽科生產(chǎn)部主任說，“答案只有一個，使用快速有效的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，盡快把操

11、作人員培訓(xùn)起來。 作為項目最佳實踐的一部分，霍尼韋爾與賽科共同建立了一個三層次的項目團隊：項目委員會、項目管理團隊和工程設(shè)計與實施隊伍。由于項目規(guī)模比較，交付時間比較緊，霍尼韋爾調(diào)動了全球資源支持此項目。霍尼韋爾北美的技術(shù)人員為項目開發(fā)了接口系統(tǒng)；中國大陸、新加坡以及本地工程師完成現(xiàn)場實施的工作，總共有50多個技術(shù)人員參與了此項目。,項目概況,主要效益,經(jīng)驗總結(jié),仿真系統(tǒng)在開工前完成，開車一次成功 操作員能熟練順利處理緊急情況 仿真系統(tǒng)在培訓(xùn)還在沒有對操作員完成所有的培訓(xùn)時，就收回了投資 利用仿真系統(tǒng)，排查了DCS故障 在仿真系統(tǒng)設(shè)計上配置先進控制方案，每年對操作人員進行再培訓(xùn),2.現(xiàn)狀及需求

12、分析,2.3國內(nèi)外仿真技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,到兄弟單位同類裝置實習(xí)，一般不允許在裝置現(xiàn)場和控制室動手操作，跟班實習(xí)三個月，沒有機會動手操作。 兄弟單位生產(chǎn)平穩(wěn)，不會經(jīng)常碰到開停車和事故處理，但新建裝置非常需要學(xué)習(xí)的開停車和事故處理技能。,新進廠員工進入裝置初期，只能“看”不能“動”，沒有動手實踐的機會，以師帶徒師傅往往有勁使不上，學(xué)員操作技能學(xué)習(xí)往往僅限于感性認識，實際操作能力短時間難以提高。 換崗員工也存在這個問題，如何短時間內(nèi)有上手操作的實踐機會。,2.新進員工的技能培訓(xùn)困難重重,1.新建裝置操作工實操培訓(xùn)不易,仿真業(yè)務(wù)總體需求,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.4 仿真技術(shù)業(yè)務(wù)需求,煉油化工裝置不允

13、許在運行過程中進行試驗性操作，因而技能提高培訓(xùn)通常采取授課形式。 然而現(xiàn)場生產(chǎn)流程工序關(guān)聯(lián)強、平衡控制難度大、DCS動態(tài)變化復(fù)雜，很多操作要領(lǐng)和操作技巧難以用語言表述，員工也難以領(lǐng)會其中的奧妙，技能的提升明顯緩慢。,生產(chǎn)裝置長周期運行(檢修周期通常2-3年)，日常生產(chǎn)過程中很少出現(xiàn)停車。 這種“長”周期和“少”事故的好現(xiàn)象，對操作工操作技能的提高卻不很有利，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故，由于技能得不到日常操練，經(jīng)驗的淡忘往往危及安全生產(chǎn)。,4.裝置長周期運行給培訓(xùn)工作帶來新課題,3.在崗操作人員技能培訓(xùn)提升緩慢,仿真業(yè)務(wù)總體需求,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.4 仿真技術(shù)業(yè)務(wù)需求,集團公司總部鑒定競賽類業(yè)務(wù)需求

14、分析,技能大賽： 常減壓、催化、乙烯、延遲焦化等主要煉油操作崗位 乙烯、聚丙烯等主要化工崗位 按計劃快速完成大賽仿真系統(tǒng)設(shè)計開發(fā) 按系列對大賽系統(tǒng)資源進行題庫積累 大賽后利用已經(jīng)開發(fā)的仿真系統(tǒng)資源，為技能鑒定系統(tǒng)服務(wù) 技能鑒定： 開發(fā)總部各類操作崗位技能題庫 開發(fā)仿真操作單元考核系統(tǒng) 提供統(tǒng)一的考核標(biāo)準(zhǔn) 建立中心資源數(shù)據(jù)庫,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.4 仿真技術(shù)業(yè)務(wù)需求,功能需求,需求描述,操作工技能鑒定,能夠?qū)Σ煌貐^(qū)公司、同類操作崗位；同一個地區(qū)公司，不同操作崗位的操作技能進行快速評價，及時得出鑒定考核結(jié)果信息,技能操作大賽,根據(jù)集團公司計劃，按年度進行操作技能大賽，軟件考核結(jié)果公平、合理、

15、及時,單元操作培訓(xùn),按照單元設(shè)備和工段進行正常開車、停車和事故處理培訓(xùn),主體裝置全流程,按照全流程從前到后順序進行正常開車、停車和事故處理培訓(xùn),聯(lián)鎖和ESD培訓(xùn),按設(shè)置的裝置操作控制策略進行操作培訓(xùn)制,開停車和正常操作培訓(xùn),可以自動選擇不同的培訓(xùn)模式，教師站與學(xué)生站通訊設(shè)置實現(xiàn)選擇功能,各類事故處理培訓(xùn),教師站可以設(shè)置事故類型，可以調(diào)整考核分值等,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.5 企業(yè)總體功能需求,以裝置為單位，調(diào)研其特性，選出煉油和化工主體裝置，開發(fā)典型流程模板； 標(biāo)準(zhǔn)流程模型模板建立仿真中心庫，以備各地區(qū)公司仿真需求單位下載，在此基礎(chǔ)上確認個性需求； 針對各地區(qū)公司各裝置的個性需求，改進和完善標(biāo)

16、準(zhǔn)流程模型，定制某地區(qū)公司某裝置特點的仿真系統(tǒng)； 集團公司設(shè)開發(fā)組，地區(qū)公司設(shè)維護使用組，確保模型的資源共享和不斷提升。,2.同類裝置模型共享使用需求,1.軟件平臺和硬件資源共享需求,技能鑒定和大賽類軟件平臺以總部需求為主，進行集中采購，用戶數(shù)量考慮中國石油30家企業(yè)的總用戶數(shù)； 上述軟件部署采取B/S結(jié)構(gòu)，考核管理功能強大，資源實現(xiàn)中國石油內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)共享； 裝置培訓(xùn)類軟件平臺采取供應(yīng)商入圍制，同類裝置采用同樣平臺，確保各企業(yè)間獲得最低的采購成本； 分集團公司和地區(qū)公司二級部署仿真網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)具有易用性和易維護性； 建立仿真模型和軟件維護中心，實現(xiàn)遠程備份、維護和服務(wù)能夠在1個小時之內(nèi)完成相應(yīng)完成

17、。,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.5 技術(shù)需求,差距分析,業(yè)務(wù)項目,通過以上差距分析可以看出，中國石油集團公司和地區(qū)公司兩個層面，在仿真培訓(xùn)技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用方面與國內(nèi)外先進水平存在著較大的差距，迫切需要實施“操作員仿真系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化”來縮小差距，降低企業(yè)運行成本，提高經(jīng)濟效益。,裝置培訓(xùn)類仿真系統(tǒng)差距分析,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.6 差距分析,差距分析,業(yè)務(wù)項目,考核競賽類仿真系統(tǒng)差距分析,2.現(xiàn)狀及需求分析,2.6 差距分析,概述 現(xiàn)狀及需求分析 技術(shù)方案 實施與運維組織體系 項目實施計劃 效益與風(fēng)險分析,建立中國石油總部級仿真培訓(xùn)基地，實現(xiàn)中國石油總部級和地區(qū)公司兩個層面操作仿真技能（典型的單元設(shè)備操

18、作）培訓(xùn)、鑒定、考核大賽集中化、網(wǎng)絡(luò)化； 中油總部模擬仿真基地 華北區(qū)模擬仿真基地 東北區(qū)模擬仿真基地 西北區(qū)模擬仿真基地 集中、統(tǒng)一、規(guī)范地區(qū)級仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，實現(xiàn)新一代軟件、模型和硬件資源共享，降低重復(fù)開發(fā)量： 對30家企業(yè)，以裝置分類進行摸底調(diào)查，論證優(yōu)秀的平臺和模型，集中建立總部仿真資源庫。 規(guī)范、淘汰不適用的系統(tǒng)，確定典型的裝置和工藝流程，統(tǒng)一平臺，集中典型工藝流程模型摸板，分批實施地區(qū)企業(yè)。 建立中國石油總部級和地區(qū)公司兩級維護隊伍，在集中開發(fā)的基礎(chǔ)上，集中維護，確保仿真系統(tǒng)的使用效率。,3.技術(shù)方案,3.1 項目目標(biāo),鑒于仿真培訓(xùn)系統(tǒng)面對裝置特性和具體需求不同，系統(tǒng)將分成總部級仿真

19、培訓(xùn)基地系統(tǒng)和地區(qū)公司級裝置仿真系統(tǒng)兩個層面來進行項目實施，具體實施策略如下：,統(tǒng)籌規(guī)劃、總部先行：對仿真培訓(xùn)項目進行統(tǒng)籌規(guī)劃，在項目實施前期先對總部級仿真培訓(xùn)基地選擇，仿真軟件功能需求調(diào)研分析； 基礎(chǔ)不同、分批實施：根據(jù)各地區(qū)公司培訓(xùn)中心現(xiàn)場基礎(chǔ)條件的差異，按照扶差、趕優(yōu)，填平補齊的原則，長短分批實施； 鍛煉隊伍、持續(xù)運維：在項目實施的同時，注重鍛煉內(nèi)部支持隊伍，為已建成的系統(tǒng)提供持續(xù)的運維服務(wù)，保障系統(tǒng)正常運行。,3.技術(shù)方案,3.2 項目實施策略,集中論證統(tǒng)一采購國際、國內(nèi)仿真平臺軟件，建立遠程網(wǎng)絡(luò)化的仿真培訓(xùn)體系和軟硬件環(huán)境； 每年度對煉油、化工裝置按10-20套的規(guī)模進行仿真培訓(xùn)模型

20、開發(fā)； 論證建立北京總部基地和東北、華北和西北3個分基地，發(fā)揮地理位置優(yōu)勢，輔助分享總部仿真培訓(xùn)基地資源； 按照國內(nèi)成功應(yīng)用模式經(jīng)驗建立長效運行和應(yīng)用機制，實現(xiàn)地區(qū)公司與總部仿真資源共享，并不斷產(chǎn)生經(jīng)濟效益。,總部模擬、仿真培訓(xùn)基地,東北基地,西北基地,地區(qū)公司1,地區(qū)公司2,地區(qū)公司24,北京總部,華北基地,3.技術(shù)方案,3.2 項目實施策略,根據(jù)需求分析，各地區(qū)公司對操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)需求迫切，但資源分布差異大； 根據(jù)現(xiàn)狀分析的結(jié)果，中國石油多家地區(qū)公司已經(jīng)實施了部分裝置的操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，積累了較多的實施經(jīng)驗； 各地區(qū)公司充分認可操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)作用和帶來的經(jīng)濟效益和社會效益。 結(jié)論

21、：建議按照優(yōu)先級，分步對30家地區(qū)公司，實施其主要裝置操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。,選擇依據(jù)及結(jié)論,3.技術(shù)方案,圖例：,3.2 項目實施策略,3.3 體系架構(gòu)方案,總部級仿真培訓(xùn)基地系統(tǒng)體系架構(gòu),總部級仿真培訓(xùn)基地系統(tǒng)采用B/S和C/S相結(jié)合體系架構(gòu)，單元設(shè)備演練通過WEB服務(wù)器發(fā)布，供地區(qū)公司學(xué)員通過網(wǎng)頁瀏覽器演練，技能鑒定和考核的典型工段地區(qū)用戶通過FTP服務(wù)器下載安裝包前期演練，然后集中培訓(xùn)基地參賽。體系架構(gòu)如下圖所示 ：,北京總部基地,3.技術(shù)方案,總部級仿真培訓(xùn)基按照功能分為單元設(shè)備操作仿真系統(tǒng)和典型工段操作仿真系統(tǒng)。 單元設(shè)備操作仿真系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)搭建，實現(xiàn)對泵、壓縮機、加熱爐及分餾

22、塔等典型單元設(shè)備的操作仿真，單元設(shè)備操作仿真系統(tǒng)是為初級操作員而設(shè)計，主要目的是培訓(xùn)典型設(shè)備的操作步驟和方法。培訓(xùn)課件通過培訓(xùn)基地的WEB服務(wù)器發(fā)布，學(xué)員通過網(wǎng)頁瀏覽器選擇培訓(xùn)課件自我培訓(xùn)。與裝置全流程或流程工段的操作仿真比較，單元設(shè)備操作仿真系統(tǒng)工藝模型計算量小、通訊量小，可通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程培訓(xùn)。 典型工段操作仿真系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)搭建，實現(xiàn)對諸如常減壓、催化反應(yīng)、催化分餾、加氫裂化反應(yīng)、加氫裂化分餾、乙烯裝置反應(yīng)、乙烯裝置分離、聚合物裝置反應(yīng)、聚合物溶劑回收等各類石油和化工裝置的典型工段的操作仿真。典型工段操作仿真系統(tǒng)為中、高級操作員的技能鑒定和技能大賽而設(shè)計，操作員的仿真操作時間控制在

23、2個小時之內(nèi)。典型工段操作仿真系統(tǒng)主要對操作員的操作熟練程度（速度）、操作質(zhì)量進行評價。由于系統(tǒng)的工藝模型計算量大、服務(wù)器與學(xué)員站之間通訊量大、大賽并行操作的學(xué)員數(shù)量多，考慮到技能大賽的組織問題和目前互聯(lián)網(wǎng)的帶寬和環(huán)境，不易通過互聯(lián)網(wǎng)遠程實現(xiàn)。參賽人員集中在各個培訓(xùn)基地比賽，比賽前期，參賽人員通過從培訓(xùn)基地下載典型工段操作仿真系統(tǒng)到本地安裝，進行賽前練習(xí)。,總部級仿真培訓(xùn)基地功能說明,3.技術(shù)方案,3.3 體系架構(gòu)方案,軟件總體結(jié)構(gòu)：單元操作仿真和DCS操作站仿真兩大部分：,3.技術(shù)方案,3.3 體系架構(gòu)方案,仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的仿DCS操作站軟件結(jié)構(gòu),總貌 畫面,流程 畫面,儀表 畫面,細目 畫面

24、,報警 畫面,趨勢 畫面,信息 畫面,仿DCS操作管理 及調(diào)度軟件,算法軟件 畫面,算法庫, 畫面,聯(lián)鎖控制 畫面,順序控制 畫面,連續(xù)控制 畫面,通訊管理軟件 畫面,動態(tài)數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)點及算法定義）,點組態(tài) 畫面,算法組態(tài) 畫面,畫面組態(tài) 畫面,流程組態(tài) 畫面,鍵盤組態(tài) 畫面,鍵盤操作軟件 畫面,3.技術(shù)方案,3.3 體系架構(gòu)方案,根據(jù)各個地區(qū)公司的具體情況，可以將操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)安裝在各地區(qū)分公司的培訓(xùn)中心集中應(yīng)用或直接安裝在裝置所屬的車間應(yīng)用，操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)采取分布式的體系架構(gòu)，如下圖所示 ：,分布式體系架構(gòu)圖,地區(qū)公司操作仿真培訓(xùn)系統(tǒng)體系架構(gòu),3.技術(shù)方案,3.3 體系架構(gòu)方案,地

25、區(qū)公司級仿真培訓(xùn)系統(tǒng)主要功能是滿足本企業(yè)裝置實際操作工訓(xùn)練。 地區(qū)公司級操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)搭建，針對各企業(yè)實際流程，諸如常減壓、催化裂化、加氫裂化、加氫精制、催化重整、延遲焦化、合成氨、尿素、乙烯裝置、聚合物裝置等各類石油和化工的典型裝置的全流程操作仿真。 模型定制開發(fā)可從總部基地的共享庫從獲得典型裝置基礎(chǔ)模板，根據(jù)本企業(yè)實際工藝由仿真開發(fā)工程師設(shè)計，操作員的仿真操作時間根據(jù)裝置流程大小和復(fù)雜程度一般在4-12小時之間。 典型裝置的全流程操作仿真系統(tǒng)主要培訓(xùn)本裝置操作員的掌握工藝流程、開停工步驟和操作、事故識別和處理、DCS的操作方法等能力。 由于系統(tǒng)的工藝模型計算量大、服務(wù)器與

26、學(xué)員站之間通訊量大、考慮到目前互聯(lián)網(wǎng)的帶寬和環(huán)境，不易通過互聯(lián)網(wǎng)遠程實現(xiàn)。學(xué)員員集中在本地區(qū)的培訓(xùn)中心或裝置所屬車間培訓(xùn)。,地區(qū)公司級仿真培訓(xùn)基地功能說明,3.3 體系架構(gòu)方案,3.技術(shù)方案,： 裝置操作人員，包括準(zhǔn)備上崗的新員工、轉(zhuǎn)崗員工和在崗員工。,集團總部專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)管理必要性： 工藝操作工按崗位技能大賽 工藝操作工按崗位技能評定 工藝操作工技能定級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化,地區(qū)分公司技術(shù)培訓(xùn)管理必要性： 各種操作員崗位技能鑒定 操作員輪崗和技能提升培訓(xùn) 廠內(nèi)和中國油集團技能大賽演練,分廠車間技術(shù)培訓(xùn)必要性： 本裝置開工、停工正常操作方案熟練 安全事故處理和事故識別訓(xùn)練 工藝流程和現(xiàn)場操作熟悉,3.技

27、術(shù)方案,3.3 功能架構(gòu)方案,控制和管理,計算工藝,學(xué)生站,仿真操作,現(xiàn)場仿真操作,DCS仿真操作,裝置仿真培訓(xùn)系統(tǒng),設(shè)定仿真事故,設(shè)定仿真工況,監(jiān)控仿真狀態(tài),設(shè)定仿真范圍,模型庫,教師站,單元設(shè)備模型,管理學(xué)員,控制仿真運行,指導(dǎo)仿真操作,評價仿真成績,ESD仿真操作,物料平衡模型,物性計算模型,3.技術(shù)方案,3.3 功能架構(gòu)方案,學(xué)生站： 在學(xué)生站實現(xiàn)對DCS系統(tǒng)的操作仿真、現(xiàn)場設(shè)備的操作仿真及ESD等特殊控制的仿真。實現(xiàn)對不同類型的DCS的流程畫面、控制面板、報警畫面、趨勢畫面的仿真，以及DCS的各種常規(guī)控制、復(fù)雜控制、聯(lián)鎖控制等操作仿真。,教師站： 教師站實現(xiàn)所有控制和監(jiān)視功能，包括管

28、理學(xué)員、設(shè)定仿真范圍、設(shè)定仿真工況、設(shè)定事故、控制仿真系統(tǒng)運行、管理學(xué)員成績以及指導(dǎo)仿真操作等功能。,模型庫： 實現(xiàn)對仿真范圍內(nèi)的流程中的所有單元設(shè)備的工藝動態(tài)特性的計算。,3.技術(shù)方案,3.3 功能架構(gòu)方案,硬件環(huán)境,溫 濕 度：建議溫度范圍為20-25，濕度范圍為40-55% 電 源：由一個或多個不間斷電源(UPS)或柴油發(fā)電機組成 防火系統(tǒng)：無源和有源設(shè)計，以及防火行動執(zhí)行計劃,軟件環(huán)境,教師站（可兼模型站）： Windows 2003 Server,仿真系統(tǒng)運行平臺 操 作 站： Windows 2003 Server或Windows XP,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,操作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)為地區(qū)

29、公司局域網(wǎng)，通訊速度不低于5Mb/S。技能鑒定和考核系統(tǒng)對于集中比賽的應(yīng)用通訊網(wǎng)絡(luò)為局域網(wǎng)，通訊速度不低于5Mb/S；對于單項設(shè)備訓(xùn)練通訊網(wǎng)絡(luò)為互聯(lián)網(wǎng)，上行和下行通訊速度不低于50Kb/S。,3.3 環(huán)境運行方案,3.技術(shù)方案,一：技能鑒定及技能大賽類仿真系統(tǒng),二：地區(qū)公司裝置操作型仿真培訓(xùn)系統(tǒng),公開招標(biāo)選擇國內(nèi)仿真技術(shù)供應(yīng)商，因為國內(nèi)供應(yīng)商教師站管理功能更強，適合定制開發(fā)滿足中國石油總部和地區(qū)公司兩級需求的系統(tǒng) 由集團公司總部提出設(shè)計需求，開發(fā)滿足總部級的技能鑒定和仿真大賽系統(tǒng) 項目啟動后一年內(nèi)完成總部級（包括3個區(qū)域基地）仿真培訓(xùn)基地的軟件、硬件和仿真中心建設(shè)。 組建中國石油內(nèi)部技術(shù)支持隊

30、伍參與開發(fā)，并建立長效運行機制，負責(zé)后期維護,公開招標(biāo)選擇國內(nèi)、外仿真技術(shù)供應(yīng)商 根據(jù)中國石油集團公司主體裝置總量測算，進行仿真平臺軟件許可集中采購 分期開發(fā)，2012年試點，2013-2015三年推廣，兩期實施中石油各個地區(qū)公司的重點裝置仿真系統(tǒng)建設(shè)。 試點開發(fā)選擇8套裝置（煉油和化工各4套）作為試點，國外供應(yīng)商主導(dǎo)，內(nèi)部支持隊伍參加。 推廣期內(nèi)每年實施10-20套裝置仿真系統(tǒng)開發(fā)，以內(nèi)部支持隊伍為主，地區(qū)分公司仿真培訓(xùn)中心及裝置工藝人員配合完成。 內(nèi)部支持隊伍進行后期維護和模型更新,3.技術(shù)方案,3.4 項目實施方案,-建立總部、地區(qū)公司和車間三級培訓(xùn)管理網(wǎng)解決方案-實現(xiàn)中國石油仿真培訓(xùn)的

31、分散培訓(xùn)和集中管理、集中考核的功能,中國石油企業(yè)網(wǎng),3.技術(shù)方案,3.4 項目實施方案,特點1-利用企業(yè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源 利用企業(yè)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，完成培訓(xùn)計劃的制定、下達、以及執(zhí)行情況查詢、統(tǒng)計等工作。 管理人員通過瀏覽器對仿真培訓(xùn)進行管理。,中國石油企業(yè)網(wǎng),特點2-自動收集培訓(xùn)信息,特點3-分級管理,概述 現(xiàn)狀及需求分析 技術(shù)方案 實施及運維組織體系 項目實施計劃 效益與風(fēng)險分析,4. 實施與運維組織體系,4. 實施與運維組織體系,4. 實施與運維組織體系,運維工作流程,維護綜合組,向北京基地中心工作組匯報,4. 實施與運維組織體系,運維職責(zé) 工作流程 工作記錄,中心工作組專業(yè)團隊,上報中心負責(zé)

32、人,4. 實施與運維組織體系,概述 現(xiàn)狀及需求分析 技術(shù)方案 實施與運維組織體系 項目實施計劃 效益與風(fēng)險分析,項目成功實施條件,總部仿真培訓(xùn)基地確定，機房硬件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完備； 總部仿真技能鑒定和大賽類考核系統(tǒng)，功能需求明確； 煉油和化工主體裝置試點示范單位和裝置確定； 平臺軟件技術(shù)論證充分，供應(yīng)商軟件集中采購?fù)瓿桑?網(wǎng)絡(luò)設(shè)施完備，滿足總部仿真培訓(xùn)中心與地區(qū)公司仿真培訓(xùn)中心通訊需求； 運行維護和開發(fā)團隊技術(shù)力量充足。,5.1 項目實施策略與實施前提條件,5.2 各方職責(zé)與人力資源投入,項目參與方職責(zé),角色,職責(zé),內(nèi)部支持單位,咨詢商,負責(zé)項目管理，對項目實施質(zhì)量、進度等負總責(zé) 提供項目進行所需

33、的環(huán)境支持、仿真平臺軟件的采購和安裝 提供項目進行所需的人員支持 協(xié)調(diào)參與項目各方進行高效工作 負責(zé)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)整體需求分析、詳細設(shè)計 負責(zé)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)功能的開發(fā)、模型調(diào)試、實施 負責(zé)提供各種類型培訓(xùn) 負責(zé)現(xiàn)場試運行支持 負責(zé)實施并逐步獨立承擔(dān)運維工作,負責(zé)仿真培訓(xùn)需求分析 負責(zé)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)實施的總體架構(gòu)設(shè)計 業(yè)務(wù)仿真培訓(xùn)需求與軟件包的差異分析 負責(zé)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)詳細設(shè)計 負責(zé)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)功能的開發(fā)、測試、實施 負責(zé)用戶培訓(xùn) 負責(zé)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)內(nèi)部以及與外部系統(tǒng)的集成 負責(zé)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)試運行支持 支持仿真培訓(xùn)系統(tǒng)上線后的運維,項目參與方職責(zé)（續(xù)）,角色,職責(zé),軟件供應(yīng)商,硬件供應(yīng)商,負責(zé)軟件產(chǎn)品的

34、提供、維護與升級 負責(zé)軟件產(chǎn)品的安裝、配置 負責(zé)軟件產(chǎn)品培訓(xùn)，實現(xiàn)知識轉(zhuǎn)移 負責(zé)軟件二次開發(fā)、功能完善 對集成設(shè)計和客戶化開發(fā)提供專業(yè)服務(wù)的支持 為后續(xù)實施提供技術(shù)支持 支持系統(tǒng)上線后軟件的運維,根據(jù)系統(tǒng)實施的需要，按計劃將硬件設(shè)備運送到指定地點，提供相應(yīng)的服務(wù) 對設(shè)備進行安裝配置、調(diào)試 提供硬件產(chǎn)品售后服務(wù) 提供詳細培訓(xùn)服務(wù)（包括安裝、維護等） 保證用戶能獨立使用和承擔(dān)日常的維護管理 負責(zé)對所提供產(chǎn)品的技術(shù)支持,企業(yè)參與人員,仿真培訓(xùn)現(xiàn)場條件和項目工作環(huán)境的準(zhǔn)備 項目各類裝置數(shù)據(jù)的收集(包括PFD，PID，操作規(guī)程，事故、開停工方案) 項目各階段的現(xiàn)場協(xié)調(diào) 參與各類培訓(xùn)與項目各階段驗收，負責(zé)現(xiàn)場技術(shù)的實施與投用,5.2 各方職責(zé)與人力資源投入,5.3 項目實施計劃,概述 現(xiàn)狀及需求分析 技術(shù)方案 實施與運維組織體系 項目實施計劃 效益與風(fēng)險分析,仿真系統(tǒng)具有記錄和追憶功能，使得培訓(xùn)可以在某一個中間過程或局部重復(fù)多次進行，有利于解決培訓(xùn)中的重點和難點問題。也可以針對高度危險或制造難度很大的事故進行仿真并用于培訓(xùn)，這在現(xiàn)實中是無法實現(xiàn)的 。,仿真軟件運行在普通計算機上，一個平臺多個裝置仿真系統(tǒng)可以同時運行。使不同裝置的操作工可以在一個仿真機房參加培訓(xùn)，每一個參加培訓(xùn)的員工都能親自動手進行操作，個體培訓(xùn)與集中培訓(xùn)有機結(jié)合 。,仿真培