MES实时监控系统的设计与实现

陈晓辉 郭 晖

（中国石油兰州石化公司自动化研究院 甘肃 兰州 730060）

0 前言

中国石油炼油与化工生产运行系统 （简称MES系统）是《中国石油“十一五”信息技术总体规划》的主要项目之一。截止2010年底，MES系统已在中国石油炼油与化工分公司及所属地区炼化企业建成上线，系统有效支撑了企业生产运行业务管理，为企业精细化管理提供了有效手段，实现了“现场监控可视化、业务流程规范化、生产管理精细化、能源利用合理化、资源配置最优化、调度决策科学化”的目标，成为企业生产运行管理最为核心的应用系统之一。

中国石油MES系统采用分布式部署架构，系统范围广、规模大、应用稳定性要求高。目前系统的运行维护工作主要是地区炼化企业发现问题后，采用电话、邮件方式提交到MES技术支持中心，技术支持中心统一进行问题处理。技术支持工作周期较长、时效性较差，发现问题不直接，难以满足MES系统主动监控、实时预警、主动运维的要求。技术支持工作客观上需要对地区炼化企业MES软硬件系统及地区炼化企业MES模块应用情况进行实时监控，全面掌握MES系统运行状况，发现隐患，及时预防，确保系统稳定可靠地运行。

为了从整体上提高MES系统应用和运维水平，发挥信息化建设的最大效益，MES系统的管理与运行维护工作需要一套实时监控MES软硬件系统及MES模块应用状况系统提供支，为MES运维和技术支持提供科学、便捷的工具。

1 系统实现

1.1 技术架构设计

MES运行监控及考核管理系统的设计思想是：实时监控总部MES模块应用状况、地区炼化企业MES软硬件系统及地区炼化企业MES模块应用状况，形成监控数据流，然后对监控数据流和事件进行相关性分析和绑定，参照MES应用状况考核评价指标体系和其它相关规则进行逻辑加工处理，通过WEB平台集中展示，实现MES系统运行状况的实时监控及考核管理，提升MES系统应用水平。

MES运行监控及考核管理系统共规划为四层：

1）数据采集层

采集MES系统应用状态数据，主要包括以下内容：

总部MES应用模块运行状态信息：包括装置开停工上报、生产日数据、紧急情况上报等应用模块的运行状态信息。

地区炼化企业MES应用模块运行状态信息：包括物料平衡、公用工程等MES系统主要应用模块的运行状态信息。

MES系统软硬件状态信息：包括服务器、存储、网络环境的硬件状态以及操作系统、数据库、通讯接口和系统服务支撑软件的运行状况数据。

2）数据处理层

事件关联：数据与事件进行相关性分析，剔除重复数据，并将数据和事件上报规则处理层。

数据压缩存储：实现数据压缩和存储。

3）规则处理层

MES应用状况分析：参照MES应用状况考核评价指标体系中的规则，抽取底层监控数据，分析汇总，形成可用于MES应用状况考核评价的数据。

运维事件管理：整合底层事件与运维业务规则之间的逻辑关系，统一处理运维事件。

4）WEB 展示层

WEB展示层为管理人员实现了远程MES应用状况实时展示、KPI关键性能指标统计分析、考核评价报告生成等功能。

为运维人员实现MES运行状态实时监控、性能瓶颈分析、软件版本控制、补丁分发、远程故障报警和定位等功能。

为用户提供了在线技术交流平台、知识库管理。

1.2 功能模块设

1）资源监控

实现对服务器、主机、数据库和MES系统应用模块等资源进行集中统一监控，提供故障、性能、配置等各方面故障的报警、处理及分析；能够短期缓存地区炼化企业监控数据，防止由于网络故障造成的监控数据丢失问题；能够根据管理的需要，远程实现对地区炼化企业数据采集策略的调整。

2）监控管理

监控管理通过集成总部和各地区炼化企业资源监控数据,从应用、资源、IP节点等角度，层次化的集中展现监控信息，为总部管理层宏观掌握MES系统运行状况提供支持，为总部MES技术支持中心集中统一运维提供支撑。

监控管理能够提供拓扑图、图表及仪表盘等丰富的图形展示功能，支持组件式图库，能够实现数据信息的钻取查询功能，具有按事件追溯以及符合业务逻辑的智能追溯和根源问题分析功能。

3）运维服务管理

运维服务管理能够从运维流程管理、业务状态查询、资产管理及服务水平管理等方面为MES技术支持中心提供完整、可靠的服务支持，达到提升MES运维水平的目的。

具有图形化流程配置功能，能够灵活配置事件管理、问题管理、变更与发布管理、备件管理等流程；能够以自动或人工方式生成运维工单，实现事件的分类压缩、过滤及关联，并模拟人工进行MES系统的应用巡检工作；同时提供灵活的运维工单查询功能。

支持监控扫描、手工录入及Excel数据文件导入等多种方式的资产数据录入或同步，并能够通过配置方式完善资产信息；支持多层次的资产管理；提供资产信息查询功能。

提供运维经验和知识的录入接口或界面；提供完善的知识库内容审查、分类整理、查询功能；支持 Word、Excel、Txt等多种格式的内容文档录入。

4）运维统计分析

运维统计分析能够实现故障范围、类型及分布等角度的统计分析，支持自定义时间查询，提供不同方式的统计分析报表；

能够对资产分部门、分类型的进行统计，以报表的方式进行显示，并支持以Excel形式进行导出；提供运维服务水平统计分析功能，并能够根据相关管理规定形成考核报表；

能够依据MES系统应用状况考核评价指标体系，自动提取资源监控数据，形成MES系统应用水平评价报告；

能够以自动或手动方式排除因特殊原因造成的监控数据，保障统计分析的准确性。

2 应用效果

目前，系统在中国石油炼化企业内得到广泛应用，成为企业MES系统应用考核的重要系统。系统的建立使得运维人员能够实时监控MES系统的整体应用状况和运维状况，及时发现问题，解决问题，加快运维响应速度，缩短运维周期，提升运维服务质量，让MES系统运行的更加稳定可靠；使得总部管理人员能够客观科学的考核评价MES系统应用状况，实现以考核促管理，深化MES系统应用水平。

［1］胡波.基于ITIL的IT服务管理系统的研究与实现[J].装备制造技术，2007，10：111-115.

［2］蔡雯瑛，郑骏.基于SNMP的IT服务管理系统的架构设计[J].计算机应用与软件,2007，24(5):178-180.

［3］姜劲松，吴礼发，等.基于WMI的系统管理的设计与实现[J].计算机应用，2004，24(3):178-180.

［4］唐忠，何惠敏，等.基于WMI技术服务器网管软件设计和实现[J].桂林电子科技大学学报，2008，28(6):461-465.