关于建立在新型传感器基础上的油品质量应急管理体系的探讨

闫德林

（中国石化销售有限公司北京石油分公司，北京100022）

1 油品质量应急管理体系背景

中国石化销售企业占有着中国大陆成品油市场的最大份额，承担着维护国家经济安全的政治责任和社会责任，更肩负着为国民经济快速发展“加油”的经济责任。中国石化销售将油品质量视为企业的生命，努力建设完善、高效的油品质量检测体系，认真履行社会责任，油品质量监控能力也在不断提高。

中国石化销售企业下辖三万余座加油站，点多面广，管理幅度大，响应速度慢。油品在进货、储存、发货、运输、加注等多个环节因素的影响下，质量变化大，出现质量事故影响的几率大，因此油品质量检验的及时性对于油品质量管理来说至关重要。原有的以质量检验为核心的体系注重检验，而预警功能不足，对加油站的实时质量控制无法实现。如果出现质量事故，从加油站事故发生、上报到做出反应往往严重滞后于事态发展，错过事故处理的最佳时期，给企业带来极大的不良影响，并在相当长的时间内难以消除。

要解决油品质量管理特别是质量事故预防和处理的这个难题，就要建立一套从顶层贯穿到底层的具有实时性和交互性的油品质量应急管理体系。油品质量应急管理体系是通过加油站新型油品质量传感器，按约定的协议，把加油站与原有的质检站和油库用互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对油品质量的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。各级质量管理机构充分利用油品质量应急管理体系，来实现油品质量的动态监控和信息的快速共享，从而提高企业管理效率，改进质量管理效果。

2 油品质量检验传感器的研发

油品质量应急管理体系实施可以在现有质检和现有的LIMS平台的基础上，把油品质量检验的新型传感器安装到加油站，即在原有的基础上把质量检验的触角延伸到加油站。这些质量传感器的意义在于及时发现大部分问题油，多快好省地完成问题油的初步识别，以便实施管理手段。但目前的检验技术取样、送样比较繁琐，检验能力远远不能满足管理需求，缺少及时性、动态性、全面性和系统性。经过初步研究发现红外光谱和激光技术具有很强的优势，我们可以开发基于这两种技术的传感器作为油品质量快速反应体系的技术支撑。下面以红外光谱传感器为例，阐述其工作原理。

光谱快速测定油品性质的分析方法包括校正和预测两个过程。

2.1 校正过程

在校正过程中，收集大量能够代表待测油品的样品，根据相关的标准方法进行测量，得到油品的各种质量参数，即参考数据。同时，测量并采集其光谱图。为了去除干扰信息和突出有用信息，要通过化学计量学对油品的近红外光谱图进行处理，将其与参考数据关联。这种在油品光谱图和参考数据之间建立起定量关系，称为模型。

2.2 预测过程

在预测过程中，首先使用近红外光谱仪测定油品的光谱图，通过软件自动对模型库进行检索，选择正确模型计算待测质量参数。图1为近红外光谱定量分析流程图。

3 油品质量应急管理体系建构

3.1 油品质量应急管理体系与LIMS的融合

油品质量应急管理体系是一种快速反应体系，由传感器、网络、存储、体系架构和分析软件构成的系统，用以实现油品的快速质量监控及检测。随着油品来源的多元化，对质量分析指导业务经营的要求也不断提高，LIMS系统的使用使得油品检测站的油品质量监测活动效率提高，但是仍然存在不足：

图1 红外光谱定量分析流程

1）集中检验，耗时较长。由于所有油品都要从火车、汽车油罐车、油库储油罐、加油站油罐取样，送到相应的质检站，流程长则时间长，如果道路远则需要更长时间。

2）油品运输过程质量监控弱。油罐车运输过程中是最容易发生油品质量变化的一个环节，而加油站的质量检验目前还不能全部覆盖，只能通过送检、抽检和外检等方式掌握质量状况，检验量很低，效果有限。

为了满足不同需求，需要为LIMS搭配一个基于传感器形成的快速反应体系，形成一个覆盖100多个质检站、400多个油库和30000多个加油站的快速反应网络。对得到的每个样品第一步先作快检，迅速得到检验结果，对于检测到的异常样本作为重点管理对象，进行分析，并立即将数据报到总部，针对问题部分查找供应商，协助上级部门对下属公司和站点进行管理。应急管理体系侧重于快，目的是对问题油品实现第一时间自动预警，真正实现质量管理的自动化和信息化。

3.2 油品质量应急管理体系的流程

油品质量应急管理体系主要由快速检测管理和内部管理两部分业务活动组成。

在油品质量快速检验中，约30000多台终端传感器联网检测，将采集的数据传输到网络中心的油品质量管理软件平台上，完成检查、判定、存储、传输、预警报告、应急处理等，形成一整套质量监控快速反应系统；在内部管理中，实现对30000多个终端和质检中心的仪器设备、人员、材料、设备、技术、方法、资料档案等资源的综合管理，并与企业的综合信息管理系统进行集成。油品质量应急管理体系业务流程如图2所示。

图2 油品质量应急管理体系业务流程

3.3 快速反应管理系统主要功能

基于传感器的油品质量监控快速反应系统平台，通过分布在约30000多个加油站的快速检验设备，采集并整合各个网络终端的监测数据，实现数据共享，并利用数据仓库和数据挖掘技术，结合决策支持和优化分析理论，对数据深层次分析，提供决策建议和全面统计信息，为决策者提供有效的支持。系统功能模块划分如图3所示。

图3 油品质量监控快速反应管理系统模块划分

1）实时数据接收处理

对传感器采集的数据予以接收并且分类处理、存储和管理，作为油品质量应急管理系统的信息基础，可以实现：自动接收、处理、存储由检测终端发送的数据；具有输入文字、图片和对其进行加工处理的能力；自动接收、编辑处理、选择存储各种信息；直接接收实时监测的信息；自动接收、编辑处理、选择存储实情信息；通过计算机网络转发信息。

2）基于校正模型的油品质量检测

分析仪校正模型是快速检验核心技术之一，模型具有正常油品和异常油品识别功能，是预测正常油品的关键指标，对异常样品检出主要的含氧化合物类型和含量。网络中心承担建模及维护工作，并负责模型评价和发布。通过GB标准“分子光谱多元校正定量分析通则”，对模型评价，通过评价的模型进行发行，并定期对各分析仪模型进行更新。

3）实时监测预警

预警的类型包括油品质量问题预警、处理超时预警两个方面。协同预警机制是加油站/油库的检验结果同时上传到质检站、分公司和总部三级，避免逐级上报带来的延时效应，充分体现快速反应的思想。协同预警仅仅表示预警的时间点相同，但是由于各级主要的监测内容不同，预警内容应该有所不同。

上报至总部的数据应该包括预计的处理时限、油品的批号（同时可以确定油品来源）、加油站/油库编号、所属质检站和分公司以及相同站点是否曾经出现预警信息。要求系统记录每种指标的处理/检验时间，在预警过程中自动判别指标类型并能够推算处理时间，显示到分公司、总部两级监测的系统内。

上报至分公司的数据应包括预计的处理时限、油品批号、加油站/油库编号、所属质检站以及相同站点是否曾经出现预警信息。

上报至质检站的数据应包括详细的监测结果、导致预警的重点监测结果、油品批号、加油站/油库编号以及相同站点是否曾经出现预警信息、最终处理结果等。

要求系统记录每种指标的处理/检验时间，在预警过程中自动判别指标类型并能够推算处理时间，显示到分公司、总部两级监测的系统内。

4）实时应急处理

总部对预警的应急处理主要是按照系统显示的预计处理时限监控处理完成的时间以及相应的处理结果。在这一检测层，系统还应该提供超过处理时限而未收到处理结果的预警机制。收到预警后及时联系分公司负责人员进行处理结果查询或催促。分公司对预警的处理与总部大致相同。质检站对预警的处理应该是收到传感器上传的预警信息之后及时获取油样进行相关检测，重点是对导致预警的指标进行采样复检。

各层在收到预警信息后，应及时上报预处理方式、处理结果并进行系统记录、备案。系统应该提供相应的反馈机制，以便操作人员及时输入预处理方式和处理结果。

5）质量管理综合分析和决策支持

管理层通过油品质量应急管理系统，对各种信息进行综合分析和预测预报，作出质量评估和风险分析，制定合理的处理方案、资源调配方案，提出切实可行的质量问题处理措施，为快速反应决策服务。

根据质量管理快速反应的需要，建立具有实际效用的数据库、模型库和方法库，提高决策和资源管理的规范化和灵活性，在此基础上，建立科学、先进的决策支持系统。

6）移动化

移动化主要包括移动信息查询、移动信息推送、移动信息反馈、工作信息通知等几方面的需求。

移动信息查询需求：用户可在任何时间、任何地点利用移动手持设备进行访问系统；移动信息推送需求：除了被动地相应业务查询需求，还可主动将预警信息“推送”到工作人员手中；移动信息反馈需求：在移动状态下，需要及时将应急处理信息和结果反馈给系统中，后台系统根据工作人员的部门、信息种类，进行信息归档、自动汇总、自动上报和自动通知相关领导和部门；工作信息通知的需求：各级的工作人员之间、上级与下级之间，保持行政指令传达的快速准确、工作信息交流的即时畅通。移动系统必须提供即时的消息传递机制，支持上级领导的行政命令和部门的工作和会议通知，实时准确地传递到任何地点、任何人员。

7）通知发布

满足企业内部管理的需要，及时发布上级管理部门的行政命令、工作会议通知及其他重要信息，如新出台的政策法规、最新的动态管理信息、系统更新升级等。实现信息发布、阅读、检索、查找、管理等功能。

8）分级权限管理

监测共分为包括加油站/油库、质检站、分公司、总部在内的四个级别。每个级别的监测权限和监测内容各有不同。

总部的监测权限包括对分公司、质检站、加油站/油库三级的监测，但其主要目标是对分公司反应速度、处理结果的监测。

分公司的监测权限包括对质检站、加油站/油库两级的监测，其主要监测对象为质检站，监测内容包括质检站对报警油库的监测反应和处理意见。

质检站的监测对象为加油站/油库，对报警信息进行快速处理。加油站/油库的检测对象为进出油库的油品，主要任务是应用传感器进行油品质量的检验，检验结果自动上报。

4 结论

基于新型传感器的油品质量应急管理体系建构对于销售公司具有里程碑式的意义，是全面提升企业科学化、信息化、动态化管理的关键一步。其核心在于新型传感器的研发和网络体系的建设，虽然挑战不小，但机遇更大，只要我们看准方向、坚定信念、锐意进取，在不久的将来这一系统成功研发应用，高水平的质量管理才能真正成为销售企业的名片。