炼焦企业实时数据库系统的设计与实现

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基于实时数据库的炼铁生产调度系统

基于实时数据库的炼铁生产调度系统作者：张涛来源：《数字技术与应用》2011年第03期摘要:重钢集团股份有限公司炼铁厂生产调度系统采用实时数据库为数据中枢,实现对整个生产平台的实时监控、数据存储处理、异常分析、远程管理调度,打破了传统管理模式,在炼铁生产中发挥了举足轻重的作用。

关键词:RTDSOPC分布式结构生产调度系统中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)03-0100-03Ironmaking Plant Production control System Based on Real-time DatebaseZHANG-TAO(Chongqing Iron & Steel Co., Ltd automatized department,Chongqing400080)Abstract:Chongqing Iron & Steel Co.Ltd.Ironmaking Plant production control system takes Real-DB as data centers,and realizes real-time monitoring,data storage and processing,analysis of anomalies,remote information management and control system of the platform,breaking the traditional management code,It’s very im portant to Ironworks.Key words:RTDS;OPC;Distributed Network Architecture;production control systems在新型工业日益发展的今天,要提高企业核心竞争力和可持续发展力,必须以信息化带动工业化,但由于管理信息层和过程控制层所服务的对象和实现的功能不同,因此就在管理信息层和过程控制层之间出现断层,管理信息层很难直接得到第一手的生产数据,必然会产生诸多问题:(1)人工抄送报表的方式不仅繁琐而且容易出错,这就使管理者不能及时准确的了解现场,制定的生产策略也就产生了滞后性,不利于生产的稳定高效。

八钢炼铁分公司实施实时数据库可行性研究

的总体规划以及要达到的目标。
关键词：实时数据库；安全性；优势及可行性中图分类号：Ｔ３９２Ｐ０．文献标识码：Ａ文章编号：１７－４２（０６０ —０２ —０２２４２０）３０２４６
１前言
生产数据是生产正常运转的根源。果数据流如能够很容易地从生产过程到达管理者及决策者的计算机上，们就可以快速地做出更为灵活的决策。他据了解２０年国内一些大型企业开始实施实时数据０５库，多大型企业都开发应用了适应自己企业的实许时数据库系统。由于早期国＃ＤＣ产品都使用各厂￣Ｓ家的通讯协议，与实时数据库系统的接口方式较多，随着互联技术的发展，现场总线等标准的建立，内国外ＤｃＰＣ商都推出ＯＣ系统和开放式通讯协ｓ、Ｌ厂Ｐ议的产品，虽然实时数据通讯方便了，却给生产过但程控制带来了不安全隐患。随着计算机网络的发展，
检测，将病毒库升级到当前最新的版本。并（）防止实时数据库系统的非法入侵主要从２要账户管理和网络防范四个方面进行控制：户管理、账网络防范、安装安全补丁和实施病毒监控。２２办公网与控制网隔离．保证自控装置的安全至关重要。了保证控制为网的独立性，办公网与控制网间是完全隔离的。实时
洞等。
尤其是连接ＤＳＣ的实时数据库系统的建立，使计算

兰州石化公司实时数据库的架构设计与应用

兰州石化公司实时数据库的架构设计与应用[摘要] 实时数据库是指在兰州石化的存续应用中，基于接口软件采集到的实时过程数据并对这些实时数据进行管理和维护的信息系统。

本文主要介绍实时数据库的设计，包括软件功能与架构设计，以及实时数据库应用。

[关键词] 实时数据库；PHD；历史库；架构；接口；过程数据1 设计背景实时数据库PHD是兰州石化公司MES系统的一个子系统，是工厂基础数据平台，主要实现生产过程信息的传输和存储功能。

相对于原有的Info Plus.21数据库来说，具有数据容量大，稳定性强以及数据传输的准确率高等优势。

2 实时数据库的设计本设计包括实时数据库、实时数据库应用两个软件模块，主要用于解决下列问题。

2.1 实时数据库提供实时数据采集、存储和管理功能，搭建实时数据与应用系统集成的平台。

解决实时数据来源不统一造成的应用冲突，降低实时数据的管理难度，减少实时数据的管理成本。

与实验室等其他应用系统集成，扩大实时数据与关系数据的应用范围。

2.2 实时数据库应用提供实时监控KPI的工具，及时发现生产过程中的问题；装置考核指标。

实时计算需要的工艺参数。

提供分析历史数据工具，帮助分析生产工艺，加强生产过程平稳控制。

通过实时数据的查询工具，分析其他应用系统的相关数据（如通过趋势查询工具分析实验室数据）。

2.3 实施范围包括兰州石化的各个业务部门、相关处室及生产装置。

实时数据库系统涉及单位包括分公司生产处、技术处、机动处、安全环保处和各分厂调度室、技术科、机动科、安全环保科以及各生产车间。

3 实时数据库的软件功能与架构设计3.1 实时数据库软件结构（见图1）3.2 软件功能存储数据可以保证原始信号在一定的约束条件下再现，优化存储和支持时间序列平均值。

允许手工录入那些分布式信息源，非连接的装置或地理上分布很远的信息点数据。

接口或集成DCS、SCADA。

提供收集、跟踪、分析、响应和报表支持，提供流程图和趋势图。

提供执行简单计算和对象类型平衡的功能，结合用户开发实现复杂、高级计算功能。

独山子石化公司实时数据库系统实施与应用

!!收稿日期!*&&’+&$+*,作者简介!赖红军"#($)e #$男$四川古蔺人$#((’年毕业于青岛海洋大学计算机及应用专业$现为独山子石化炼油厂K !@工程师$主要从事应用软件开发和K !@应用维护工作$C +30P N !^\＿N 6\<%<%:26X ./23%独山子石化公司实时数据库系统实施与应用赖红军$殷!慧"独山子石化公司炼油厂仪表车间$新疆独山子!,%%’&&#!!摘要!主要介绍了":];4B ;/6公司的?4Y 2S N X :.*#实时数据库系统在独山子石化公司的应用%重点说明了?4Y 2S N X :.*#的一些优点以及它的接口!?>+?2和针对不同K !@的数据采集方案%!!关键词!实时数据库&?4Y 2S N X :.*#&数据采集&!?>+?G &G K =!&G S !!!中图分类号!B S %##D #%!!!文献标识码!=!!!文章编号!#&&$+$%*<"*&&’#&’+&&$,+&*!!独山子石化公司主要生产装置大都采用了K !@$大部分装置的技术指标处于国内同行业领先水平%随着市场竞争的日益激烈$企业面临的考验更加严峻$必须依托科技进步$以信息化带动产业化%由于此前公司主要是通过手工模式获得装置的生产信息$不但极大地浪费资源$而且很多应用需求没有被挖掘%建立一个时效性强的’开放的’安全的实时数据平台是生产信息管理系统建立的基础工作$一个基于整个企业级的生产实时数据’有着良好的数据相容性’易于访问和理解的数据库是整个生产管理系统的关键部分%因此$为强化生产管理$必须建立企业的实时数据库应用系统$为各职能部门提供及时的动态信息$为领导及时决策提供依据$以提高企业生产管理水平$增强企业的竞争能力%!!实时数据库选型实时数据库是整个实时数据库应用系统的核心$是企业生产状况的实际体现$同时也是分析’优化运行和管理的基础%因此$如何消除企业内部的信息孤岛$建立全厂统一的生产实时数据平台$就成了流程企业今后生产信息化的关键%所选用的系统是否具有良好的开放性’是否便于维护和使用以及安全可靠运行$都关系到整个应用系统能否顺利实施’应用%当今国际国内广泛使用的实时数据库主要有%个美国产品!G @?公司的S ?"S N 048?4+Y 2M 308P 24@L :8;3#’E 24;L -;N N 公司的S E K "S M 2/;::E P :82M L K 080V 0:;#’":];4B ;/6公司的?S *#"?4Y 2S N X :.*##%经过比较和调研$该公司最终选择了":];4B ;/6公司的?4Y 2S N X :.*#实时库控制平台$包括生产装置以及罐区#&&&&多个主要的生产点%该系统能将具有重大价值的过程实时地呈现在用户面前$使用户可以应用这些改进生产能力’增加利润’提高处理的灵活性%?4Y 2S N X :能与几乎所有的底层设备相连$如盘装仪表$K !@$S T !$罐区检测系统等数据源%不仅可准确无误地采集装置上的所有点$实现流程图’趋势曲线’组图’整体观察’报表’报告等功能$而且图形画面与K !@现场保持一致$另外?4Y 2]N X :实时数据库可以通过":];4公司的"/8P Z ;控件与浏览器相连$在‘;V 上实时浏览生产信息%实时数据库和关系数据库的信息是实现企业生产经营集成的关键%只有实现实时数据和关系数据的共享$才能使生产数据及时经整合汇总处理$成为生产管理和经营决策的依据%?4Y 2]N X :平台不但提供了与关系数据库的G K =!接口$而且提供了实时数据与‘;V 接口%所以可以使用G K =!实现实时数据库和关系数据库的数据交换$同时可以实现实时数据的信息发布%?4Y 2S N X :.*#允许客户自建或修改数据库结构%?4Y 2S N X :.*#除了定时处理功能外$还支持事件驱动处理%当检测到?4Y 2S N X :.*#相应项的状态发生变化时$以此为驱动激发一些动作$如进行计算’存储历史数据或启动一个程序%?4Y 2S N X :.*#的核心产品组成!##在内存中存储数据的实时数据库%在?4Y 2S N X :.*#中全部的数据以记录的结构存储在内存中$?4Y 2S N X :.*#的独特结构使其具有高速的数据存储和恢复’嵌入式的数据进程处理等特性%*#称为归档文件的’在磁盘文件上存储数据的历史数据库%全部长期的采创新与实践!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!石!油!化!工!自!动!化$*&&’$’f $,"H B G >"B ?G A?AS C B U G +!E C >?!"T?A K H @B U F集数据被存放于归档文件内!形成一个自我包容的相关文件组!称为归档文件集"这些文件集是?4+Y2S N X:.*#历史文件系统的重要部件"它们形成一个重要的工厂过程信息库"%#?4Y2S N X:.*#应用程序接口$"S?#和一组使用"S?服务于实时与历史数据库的进程"$!0A M5/9H@C$!的接口,07N06!?>+?G是一个标准的接口平台!允许":];4+ B;/6的实时数据库和应用程序从K!@或S T!以及其他类型的实时数据库系统中读写实时数据和历史数据"一个应用!?>+?G开发的过程接口向所有的界面用户提供了一套公用的功能!并保证实现标准接口的可预见行为"并且支持G S!协议!由于G S!现在已经成为大多数K!@厂商提供与其他系统集成的开放标准!?4Y2]N X:.*#在其基本系统中配置了!?>+?G对G S!@;M Z;M的接口程序"只要控制系统的供应商$K!@!S T!#支持该标准!则":];4B;/6的!?>+?G就可以与之连接"通过该接口!?4Y2]N X:.*#可以与任何支持该标准的控制设备进行通讯"其主要特点如下"0#客户%服务器结构&!?>+?G允许服务器在一个完全分布的客户%服务器体系上运行"!?>+?G服务器可与多个称为!?>+?G客户的本地或远程用户进行连接"?4Y2S N X:.*#!@;8/P3!?4Y2S N X:+ ^!K>!]N X:!U B+G S B和@S C C K H S以及!?>%*# $经由@/04.*#到!?>+?G#是当前的标准客户"V#当!?>+?G客户和服务器之间存在通讯问题或者系统关机时!存储和转发具有缓存数据的能力"当通讯发生问题时!!?>+?G服务器将数据写入本机的一个文件中!当通讯恢复时!这些数据再重新传送到!?>+?G的客户端"/#历史恢复功能允许客户端!通常是像?4Y2+S N X:.*#这样的数据库在数据库停止运行或与服务器无法通讯时!从K!@中读取历史数据添加到历史数据的空档中"1#读写能力提供了使高级应用和计算将值从K!@中读出和写入的能力"服务器把客户端每一点发出的请求!以数值’状态’时间标记形式返回到客户端"!?>+?G服务器端有多种!根据不同的K!@型号而定!如Q2R V2M2?%"系统!在其上位机上安装相关接口软件Q G^"S?(具有G S!的K!@!在其G S!@;M Z;M上安装相关接口软件"!?>+?G的客户端安装在?4Y2S N X:.*#服务器上!它与?4Y2S N X:. *#实时通讯"%!服务器的配置及数据采集解决方案生产数据的存储和发布对服务器的性能要求较高!在提高!S H主频和内存的同时!在服务器上做了U"?K)的磁盘阵列!这样可以提高磁盘的读写速度"该公司生产装置比较多!所选用的K!@也不尽相同"具备数据采集条件的总共有,种不同型号的K!@!主要是&Q2R V2M2?%"@;M P;:!S M2Z0R Q P:6;M+U2:;32X48!"==>G K%&&!E24;L-;N N B K!%&&&!E24;L-;N N B S@!F29270-0!@#&&&! Q P:6;M+U2:;32X48K;N80O!"==Q*&&&!罐区光导数据"对于不同的K!@!采用不同的数据采集解决方案"Q2R V2M2?%"@;M P;:的数据采集通过Q G^"+ S?(S M2Z0R Q P:6;M+U2:;32X48的数据采集通过!E?S-%T P V M0M L d G S!@;M Z;M("==>G K%&& $B X M V2A21;"==!T T P V M0M L#的数据采集通过B X M V2A21;d"==!?T P V M0M L(E24;L-;N N B K!%&&&的数据采集通过!>)&(E24;L-;N NB S@ !F29270-0!@#&&&!Q P:6;M+U2:;32X48K;N80O! "==Q*&&&!罐区光导$G S!#的数据采集均通过G S!@;M Z;M"&!系统功能数据存储&所有的数据根据磁盘空间的大小可以存储’备份(数据发布&所有的监控画面数据均放在企业门户网站上!无论在哪里都能随时随地了解生产现场情况(历史趋势&显示存储历史趋势(报表&从实时数据库中提取相关的生产数据形成生产日报""!结束语系统投用后!弥补了工厂的信息断层!将分散的信息资源集成起来!尤其是将管理系统和控制系统的信息有机地结合起来!形成了真正意义上的全厂实时生产信息系统集成"厂领导和各级管理人员’技术人员’操作工都可以随时察看生产现场的重要参数!通过?4Y2S N X:.*#的‘;V*#察看流程图!可以对整个工厂的生产情况一目了然"通过对工艺历史数据的分析对比!工艺工程师以及工艺专家可以对生产情况进行分析!找出生产瓶颈!提出解决方案!优化生产!提高效益.总结系统建设的经验!主要考虑以下几点"充分结合业务需求"企业信息化的工作很多!但脱离了业务应用需要的建设!常常难以实施"避免系统大而全"可根实际情况待系统稳!下转第,*页"($第’期!!!!!!!!!!!!!!!!赖红军等D独山子石化公司实时数据库系统实施与应用图#!K!@结构%.%!系统组态>"!@"系统给用户提供了一个通用的系统组态和运行控制平台!应用系统需要通过工程师站软件组态产生!即把通用系统提供的模块化的功能单元按一定的逻辑组合起来!形成一个完成特定要求的应用系统"系统组态后将产生应用系统的数据库#控制运算程序#历史数据库#监控流程图以及各类生产管理报表"%.<!数据库组态>"!@"数据库生成系统由三部分组成$数据库总控#数据库组态#控制表组态"数据库总控创建新工程!只有创建了工程!才能进行该工程的设备组态#数据库编辑#控制表编辑#图形#报表组态"数据库组态要求工程师及操作员级将用户提供的原始数据填入相应类的表格中"控制表组态软件的编辑是通过在工程师站定义应用系统中所有控制表的结构及属性!指定各个控制表的子表名和子表个数!并录入所有相关的信息"对于该工程项目!工程名称是%__Q&"%.<.#!数据库总控数据库总控是整个工程开始的窗口!也是整个工程结束的窗口"工程开始!首先由数据库总控创建工程!然后才可以进行其他组态工作!所有组态工作完成后!由总控进行编译!生成下装文件"单击%工程&中的%新建工程&!这时将弹出对话框!新建工程%__Q&"%.<.*!编辑数据库数据库组态是将测点录入的过程!其中!点名#点说明是必须有的"该装置K!@扩容系统共计%),点!分为四类$"?*%’点#"G(,点#K?#<点# K G#&点"%D)!算法组态此次组态!采用Q=K!T K!Q>工具完成回路控制!其中主要是运用功能块进行组态"功能块组态是K!@最重要的组成部分"它完成系统各种要求的计算!包括控制回路生成及其他的要求$如逻辑运算#报表定时打印#流量积算等"报警处理!连续量的累加与计算!整个系统包括S?K单回路!串级复杂控制回路!串级比例控制回路共(,套"&!结束语这次改造很成功!自开车到现在该系统运行稳定可靠!K!@的使用提升了装置的控制水平!提高了生产效率"消除了影响装置生产的%瓶颈&问题!提高了控制水平"该系统对苯酚丙酮装置的平稳安全运行起到保驾护航的作用"精制加氢单元扩容改造的成功!提高了产品的产量和质量!降低了成本和物耗!创造显著的经济效益!产生良好的社会效益!达到经济效益和社会效益的有机统一"采用K!@节省了人力资源!提高了工作效率!有利于运行管理的科学化#现代化(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((("!上接第$(页"定运行后分步实施"如实时数据库系统的上层应用班组核算系统!就放在第二阶段的开发建设中"此外!为了减少项目实施中的阻力!在项目设计之初就减少了部分功能!以让各级管理人员逐步了解系统!并对自动采集的各种数据的准确性有了充分的认识和信心之后!再进一步实施与管理有关的其它模块"实施中保障安全生产"石化生产单位最重要的就是要保证生产安全!为了保证生产控制系统的稳定!在系统设计中!该公司所采用的数据接口通讯程序都是":];4B;/6公司经过严格测试过的!很多接口都是标准的!不会影响到工艺操作!从而最大限度地降低了非生产性故障停工!提高了系统应用的安全性"*,石油化工自动化!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*&&’年。

实时数据库在炼化企业中的管理与维护

控和物料平衡。
数据时，就需要把以前的归档文件进行恢复。恢复的步骤是，如果是系统重新安装时，先停止系统，再把需
要恢复的归档文件拷贝ｇｌＩＡＲＣＨＩＶＥ目录下面，再启动系统，数据也就恢复了。而如果是需要恢复以前的数据，则不用停止系统，先把需要恢复的归档文件拷贝
四、数据库管理工具ＴＰｌ
实时数据库管理工具ＴＰＩ是基于关系数据库的维护
工具，主要实现定义过程位号、增加和修改工程单位、
１）备份方法：实时数据库系统的提供在线备份，不用停止系统或者任何接口，当使用在线备份时，必须先执行ＰＨＤＭＡＮ命令：ｓｅｔｓｔｏｒｅ：ｅｎａｂｌｅ０，让当前活动的归档文件先不存储任何数据，再把ＡＲＣＨＩＶＥ目录下面的所有文件拷贝到系统外面的介质上或者另外磁盘上，保证所存放的地方是安全的，当拷贝完之后还必须使用
数据保存到用户指定的长期存储ｒｅｃｏｖｅｒ是逻辑归档文件名称，这样所需要
的数据就也在系统中恢复了，当不需要这些数据时，可
历史文件系统的备份和恢复（位置和方法）。实时数
据库历史文件（也叫归档文件）存放在指定的文件夹中，如果安装软件时按照默认的设置安装，则归档文件存放在 “ ％ＰＨＤＲＯＯＴ％＼Ａｒｃｈｉｖｅ ” 目录下面，％ＰＨＤＲＯＯＴ％指的是ＰＨＤ的安装目录。此目录下的文件共分为三类文件，即：ｃｈａｒ、ｍａｎｖ和ｓｃａｎ，以ｃｈａｒ开头的文

实时数据库IP_21在炼油厂的应用优化

12
实时数据及IP.21系统介绍
InfoPlus.21的主要功能模块
InfoPlus.21 Manager用来创建和管理组和数据库相关任务。
13
实时数据及IP.21系统介绍
InfoPlus.21的主要功能模块
InfoPlus.21 Administrator用来定义修改记录、查找特定记录、查询数据库属性、定义文件夹、添加历史库、设置历史数据参数和添加文件集。
动力
动力重整改造
一部改造铁路出厂一污二污
PI
IP.21
20
分公司IP.21系统建设与现状
PI IP.21
点数
图
2万、1.5万 500
5万、3万
600
并发数 100 120、50
装置数 20 33
21
重点技术介绍
数据压缩技术： Boxcar-Backslope算法我们都是按照默认1%的偏差进行压缩 v
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实时数据及IP.21系统介绍
InfoPlus.21的主要功能模块
Aspen Process Graphics Editor用来绘制工艺流程图，并以图形化或数字化形式显示实时数据。
17
实时数据及IP.21系统介绍
InfoPlus.21的主要功能模块
Aspen Web.21 用来绘制在IE浏览器上展示的工艺流程图，以图形化或数字化形式显示实时数据
MES
蒸汽节能实时数据库
LIMS
DCS
PLC
4
实时数据及IP.21系统介绍 OSI PI
ASPEN IP.21
HONEYWELL PHD
5
实时数据及IP.21系统介绍
InfoPlus.21的核心产品组成：

焦化厂炼焦过程执行分析系统的设计与实现

ｃｎｒｌｔｍｐｏｅｔｅｐｏｕｔｏｆｃｅｃｎｅｕｉｓｖｒｍｐｒｎ．ｓａｃｎｅｅｏｍｅｔｏｏｉｇｐｏｅｓｏｔ ” ｏｉｒｖｈｒｄｃｉｎｅｉｎｙａｄｓｃｒｙｉｅｙｉｏｔｔｏｉｔａＲｅｅｒｈａｄｄｖｌｐｎｆｃｋｎｒｃｓ
安全保障。
关键词：焦化厂；炼焦；行分析；记录与统计；过程分析执中图分类号：Ｆ０Ｔ３文献标识码：Ａ文章编号：１７ — ２６２１）００７ — ３６４６３（０２２ — ０１０
Ｄｅｉｎａｄｉｐｌｍｅｔｔｏｆｃｋｉｒｃｓｘｃｔｏｎａｙｉｙｔｍｎｃｋｎａｔｓｇｎｍｅｎａｉｎｏｏｎｇｐｏｅｓｅｅｕｉｎａｌｓｓｓｓｅｉｏｉｇｐｌｎ
ｐｒｒｎｅａａｙｉｙｔｍ，ｏｅａｏｓｃｎｐｒｏｍｃｏｄｎｏｃｎｒｌｓｓｅｏｅａｉｎｐｏｅｕｅ，ｔｅｃｍｐｔｒｃｎｅｏｍａｃｎｌｓｓｓｓｅｆｐｒｔｒａｅｆｒａｃｒｉｇｔｏｔｙｔｍｐｒｔｒｃｄｒｓｈｏｕｅａｏｏ
Ｆｕ —ｉｇＡＮＧｉｎ，ＧＯＮＧｈｎ —ｕｌＳａｇｆ
（
ｏｏｐｔｒｃｎｅａｄＴｃｎｌｙＸｉｎｖｒｔＳｉｃｎｅｈｏｏｙＸ ’ １０４ＣｉａｆＣｍｕｅｉｃｎｅｈｏｇ， ’ ＵｉｓｙｏｃｎｅａｄＴｃｎｌ，ｉａ７０５，ｈｎ）Ｓｅｏｎａｅｉｆｅｇｎ

实时数据库系统在上海石化企业中的应用

实时数据库系统在上海石化企业中的应用作者：胡晶来源：《中国管理信息化》2015年第15期[摘要] 本文首先阐述了Honeywell公司的PHD实时数据库的原理、功能和特征。

并以上海石化实时数据库系统的实施为应用案例，以及基于实时数据库系统进行前瞻性研究，对实施过程进行了技术总结，介绍了相关的技术要点、实施技术难点、注意事项及应用效果，并对下一阶段的深化应用工作进行了探讨。

[关键词] 实时数据库；PHD；RDI；MES；OPC；APC；LIMS；DCS；PLCdoi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2015 . 15. 044[中图分类号] F270.7；TP392 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2015）15- 0080- 040 前言随着国家推进企业信息化力度的不断加大，近几年来作为国民经济支柱产业的石油化工行业的信息化建设步伐明显加快。

用现代信息技术对传统企业进行技术改造，使之成为企业新的效益增长点，充分发挥投入产出效益的功能，已逐渐成为石化企业决策层的共识。

企业信息化建设首先要抓好信息源头的建设工作，只有把源头信息工作做好了，把底层信息建设平台构筑坚实了，才能在这个基础上做好其他深层次应用的推进。

上海石油化工股份有限公司（以下简称上海石化）共有100多套主要生产装置、单元和辅助装置，有着庞大而又重要的生产数据，建立一个有效、稳定、实用的数据管理平台对企业尤为重要[1]。

目前被广泛应用的实时数据库有美国AspenTech公司的InfoPlus.21产品和OSI Software公司的PI产品，以及Honeywell公司的Uniformance PHD产品。

经反复比较筛选和结合上海石化的实际情况，公司实时数据库系统（以下简称PHD）采用的是Honeywell PHDR215，它作为连接生产过程和上层管理的中间层级，是综合信息集成系统的基础，在信息化建设中起着关键作用[2]。

石化企业实时数据管理引擎设计与实现

维普资讯
计算机应用
石油化工
自ＡＴ１０ＮＮＩＰＥＴＲＯ－ＣＨＥＭＩＣＡＬＮＤＵＳＴＲＹＩ
石化企业实时数据管理引擎设计与实现
Ｋｅｗｏｄ：ｅｌｉｅｄｔ；ｎｉｅｄｔｂｓ；ｉｔｉｕｉｇ；ｅｖｒｓａｉｎ；ｉｋｎｔｔｎｃｉｎｔｔｎｙｒｓｒａｍａａｅｇｎ；ａａａｅｄｓｒｔｎｓｒｅｔｔｔｂｏｌｉｇｓａｉ；ｌｔｓａｉｎｏｅｏ
Ａｂｓｒｃ：ｔａｔＴｈｅｒａｉｅｄｔｎａｅｎｔｓｓｅｉｍｏｔｅｓｉｔｇａｉｎｆｎｄｔｏｈｅｆｏｅ — ｅｌｔｍａａｍａｇｍｅｙｔｍｓｆｓｏｈｎｓｎｅｒｔｏｏｕａｉｎｏｆｔｌｗｎｌ
ＧｕｕＷａｇＪｎｆｎ。ｏＷ，ｎｉｇａｇ
（．ｉｏｅａｇｉｇＢｒｎｈＯｆｉｅＹｕｙｎ，１０２；．ｐｏ１ＳｎｐｃＣｈｎｌａｃｆ，ｅａｇ４４１２Ｄｅ．ｆｎｃ
ＩｆｒａｄＥｌｃｒｎＥｎ．ｆＨｕａ１ｏｎｅｎｔｏａｏｏｃ，ａｇｈ，１２５，ｉａｎｏ．ｎｅｔｏｇｏｎｎＣｏ．ｆＩｔｒａｉｎｌＥｃｎｍｉｓＣｈｎｓａ４００Ｃｈｎ）
图１是实时数据管理引擎支持原理图，数据该库采用分布式设计，在物理分布上分为实时数据服

钢铁公司实时数据采集技术方案

某钢铁公司二炼铁2800高炉及配套装置实时数据采集系统技术方案某钢铁公司二炼铁某高炉及配套装置实时数据采集系统技术方案某钢铁公司信息部目录一、钢铁二炼铁PI实时数据库系统设计目标 (3)二、某钢铁公司二炼铁PI实时数据库系统设计方案 (3)2.1.网络结构 (3)2.2.PI系统结构 (4)2.3.PI实时数据库系统特点 (6)2.4.PI系统功能 (7)2.5.PI接口部分 (11)2.5.1与PI系统连接的生产装置控制系统 (11)2.5.2PI接口软件特点 (12)2.5.3PI系统接口连接说明 (13)2.6.系统的开放性 (14)2.7.系统的扩展性 (15)2.8.系统性能指标 (15)2.9系统配置 (16)2.9.1软件配置 (16)2.9.2硬件配置 (17)三、项目实施计划 (19)一、二炼铁一高炉及配套装置实时数据采集系统设计目标某钢铁公司二炼铁一高炉及配套装置实时数据采集系统设计目标是利用某钢铁公司数据通信网络资源，积极采用先进的计算机技术、信息技术，利用实时数据库系统来建立统一的生产信息集成平台。

通过网络和PI实时数据库软件系统将二炼铁高炉及配套的原料、烧结的PLC、DCS等控制系统连接起来，建立互联互通、信息共享、高度集成、安全可靠的数据中心，该数据中心能及时接收二炼铁某立原料、烧结、高炉系统的生产相关数据并能及时上传到上级系统中，实现管理层与控制层的集成。

通过该系统可以实现生产数据的网上发布，各生产工序之间进行实时生产数据访问。

提高整个信息化流程的响应速度。

二、某钢铁公司二炼铁PI实时数据库系统设计方案2.1.网络结构某钢铁公司二炼铁一高炉是新建的一套装置，相应的网络环境还不具备，因此，为了构建实时数据库系统，首先构建一套网络系统，并且随着某钢铁公司二炼铁某立业务的发展，所构建的网络系统不但要满足当前实时数据采集系统的需要，还要满足将来业务发展的需要，因此所构建的网络具体如下：在距离二炼铁某立相对比较近的高线办公楼有一台主干二级网络核心节点，从该节点铺设一根24芯单模光缆到烧结主控室，然后从烧结主控室分别铺设一根12芯单模光缆到原料主控室和高炉主控室，然后分别在高炉主控室、原料主控室和烧结主控室分别部署一台带有两个光纤模块的CISCO WS-C2950G-48-EI交换机，所铺设的光缆通过光纤模块相连，其结构如下图所示：高线办公楼原料主控室高炉主控室2.2.实时数据采集系统结构由于某钢铁公司二炼铁某立生产规模较大，装置分散，DCS控制系统分散等情况，为了便于今后管理和维护，整个PI系统采用分布式结构，C/S和B/S相结合的模式，充分体现了系统的灵活性。

基于实时数据库的炼铁生产调度系统

基于实时数据库的炼铁生产调度系统随着信息技术的发展，实时数据库的应用越来越广泛，可以用于生产、管理、监控、数据分析等方面。

特别是在大型工业生产过程中，实时数据库能够提供及时、准确的数据，为生产调度系统提供了更加灵活的可能性。

炼铁生产是一个复杂的过程，需要对多个环节的数据进行监控和分析，同时还需要合理调度。

传统的炼铁生产调度系统是一种离线统计的方式，对生产过程中的状态和变化反应不够迅速，在紧急情况下很难及时发现和处理。

然而，基于实时数据库的炼铁生产调度系统可以实现大数据的实时监控和智能分析，不仅提高了生产效率，也能够更好地保证生产安全。

基于实时数据库的炼铁生产调度系统主要包括以下环节：1. 数据采集炼铁生产过程中，需要采集的数据包括温度、压力、流量、速度等多种变量。

这些数据可以通过传感器、仪表等设备进行采集，然后通过实时数据库保存在服务器中。

2. 数据处理实时数据库可以通过高速、实时的数据处理能力进行数据分析和处理。

可以针对各种变量设置专门的指标，通过算法实时分析和处理数据。

同时，数据库能够及时记录设备的变化和异常，及时预警和提示。

3. 调度决策基于实时数据库的炼铁生产调度系统可以根据分析结果，帮助生产调度人员制定更加科学的生产计划和调度方案。

例如，提前预测设备故障，进行维护和保养等。

4. 生产监控实时数据库可以实现生产现场设备的远程监控，及时观察设备运行情况，发现异常情况，对设备进行远程控制，快速解决问题。

总体来说，基于实时数据库的炼铁生产调度系统可以实现极高的精度和迅速的反应速度，从而为工厂生产调度的各项决策提供基础支撑。

同时，该系统还可以协助生产部门规划炼铁生产计划，促进工厂生产效率的提高，显著降低生产成本，提高生产力。

基于实时数据库的炼铁生产调度系统

ｍｏｔｐｌｆｒ，ｅｋｉｔｅｒｄｉｉｎａｍａａｍｅｃｄｅ，ｔＳｅｙｍｐｒｎｔｏｒｎｗｏｋｓ．ｆｈｅａｔｏｍｂｒａｎｇｈｔａｔｏｌｎｇｅｎｔｏＩ ’ ｖｒｉｏｔｔＩｏａｒＫｅｗｏｒＲＴＤＳ；ｙｄｓ：ＯＰＣ；ｓｒｂｕｅＮｅｗｏｋＤｉｔｉｔｄｔｒＡｒｈｉｅｔｅ；ｏｕｃｉｎｃｎｒｌｙｓｅｃｔｃｕｒｐｒｄｔｏｏｔｏｓｔｍｓ
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・
软件设计开发・

炼焦企业实时数据库系统的设计与实现

炼焦企业实时数据库系统的设计与实现随着科技的不断发展，现代工业生产技术越来越趋向于自动化和信息化。

在炼焦生产中，为了提高生产效率和质量，减少生产成本和风险，采用实时数据库系统是必不可少的。

实时数据库系统是指能够处理实时数据并提供实时响应的数据处理系统，能够满足各种行业和应用领域的管理需求。

在炼焦企业中，实时数据库系统主要用于以下几个方面：1. 炉温和操作数据收集：实时数据库系统可以收集炼焦炉温、压力、流量等数据，以便生产人员及时掌握生产过程情况。

2. 外部环境数据收集：实时数据库系统也可以收集炼焦企业周边环境因素如温度、湿度、气压等大气环境数据，以便企业准确预测并配合炼焦生产工作。

3. 报警和管理通知：实时数据库系统可以实时接收各种报警信息，并及时向生产人员发出通知，实现及时故障排除和维修。

4. 生产过程分析：实时数据库系统可以通过对数据的分析，提供生产过程的分析结果和生产效率的改进方案。

下面我们将介绍炼焦企业实时数据库系统的设计与实现过程。

1. 数据库系统的设计首先，我们需要考虑实时数据库系统中涉及的数据类型，包括温度、压力、流量、炉套砖温度、炉门温度等参数，还需要考虑采集数据的频率以及存储的方式。

其次，我们需要设计数据库的表结构，包括数据采集表、数据存储表、故障报警表等。

在设计过程中，需要考虑数据库的性能和存储容量，并进行优化。

2. 数据采集与传输在数据采集时，我们需要考虑采集数据的精度和采集频率，同时需要选用合适的传感器和数据采集设备。

数据传输方面，应采用可靠的通信协议，如Modbus、OPC等，确保数据及时、准确地传输到数据库系统中。

3. 数据处理与分析在数据处理和分析方面，我们需要采用先进的数据分析方法，如神经网络、回归分析等方法，以提高数据分析的精度和效率。

同时，我们还需要基于数据分析结果，进行生产过程的优化和改进，以提高生产效率和质量。

4. 系统可靠性与安全性在系统实现过程中，我们需要考虑系统的可靠性和安全性，采用备份和恢复等技术手段，确保系统数据的完整性和可靠性，并防止数据泄漏和外部攻击。

炼焦企业实时数据库系统的设计与实现

炼焦企业实时数据库系统的设计与实现引言炼焦企业是一个重要的工业企业，在炼焦过程中需要实时监测和控制各个工艺参数。

为了实现高效的运营管理，炼焦企业需要一个可靠的实时数据库系统。

本文将介绍炼焦企业实时数据库系统的设计与实现。

目标与需求目标设计一个能实时监测和记录炼焦工艺参数的数据库系统，以提高炼焦企业的运营效率和管理水平。

需求1.实时采集和存储炼焦过程中各个工艺参数的数据。

2.提供实时数据查询和统计功能。

3.实现报警机制，及时通知异常情况。

4.支持数据备份和恢复功能，保证数据的安全性和可靠性。

5.可扩展性，满足未来可能的需求变化和系统扩展。

数据库系统架构设计数据采集与存储为了实现实时采集和存储工艺参数数据，我们需要搭建一个分布式的数据采集系统。

数据采集系统由多个采集节点组成，负责采集不同区域和工艺环节的数据。

每个采集节点将采集到的数据通过网络传输到中央数据库服务器，中央数据库服务器负责存储和管理所有的数据。

数据查询与统计为了方便用户查询和统计数据，我们需要设计一个用户接口，提供实时和历史数据的查询功能。

用户可以通过用户接口查询指定时间段的数据，还可以进行统计分析，如计算平均值、最大值和最小值等。

报警机制为了及时发现和解决异常情况，我们需要设计和实现报警机制。

当某个工艺参数超出预定的范围时，系统会发出报警信号，通知相关人员进行处理。

报警机制可以通过短信、邮件或其他通知方式实现。

数据备份与恢复为了保证数据的安全性和可靠性，我们需要设计数据备份与恢复机制。

数据库系统会定期将数据进行备份，并保存到备份服务器中。

在发生意外情况时，可以通过备份数据进行数据恢复，保证系统的正常运行。

扩展性为了满足未来可能的需求变化和系统扩展，我们需要设计一个可扩展的数据库系统。

数据库系统的架构应该具备良好的模块化设计，方便新增采集节点和用户接口。

此外，系统应支持水平扩展和垂直扩展，以满足不同规模和性能要求的企业。

实现方法与技术选择数据采集与存储数据采集节点可以使用现有的传感器和仪表设备来获取工艺参数数据。

实时数据库系统在矿业企业中的应用

实时数据库系统在矿业企业中的应用前言矿业是一个对安全性要求高的行业。

瓦斯、矿尘、火灾、水灾、顶压等各种安全隐患严重威胁着矿井作业工人的人身安全。

建立矿业安全信息调度系统实现生产自动化已成为我国各个矿业企业迫在眉睫的首要任务。

针对矿业安全生产调度系统的具体特点，结合矿井的一通三防的基本方针，SUPCON为矿业企业提供了基于ESP-iSYS实时数据库的矿业安全生产信息管理解决方案。

应用方案本方案采用ESP-iSYS实时数据库系统作为信息集成平台，为矿业企业构建一个集生产安全监控、电力调度、矿区综合信息电子地图查询、生产调度于一体的立体化生产调度系统。

系统构成生产数据采集矿业企业现场数据主要有瓦斯浓度、风速、一氧化碳浓度、烟雾、温度、风量风压、SO2、粉尘浓度、设备状态等。

ESP-iSYS实时数据库通过DDE、OPC、TCP/IP等丰富通讯协议的数据采集接口进行数据整合，可接入的平台包括：安全监测监控系统、瓦斯抽放监测系统、主运输皮带集中控制系统、矿井主排水自动控制系统、矿井工业电视监控系统、通风自动化控制系统、主副井提升系统、核子秤计量系统、综采工作面监控制系统、矿井动目标跟踪系统（单轨吊、卡轨车、人员）、地面筛选集中控制系统、矿井巷道顶板压力监测系统、地面装车自动监测系统、掘进工作面自动控制系统、矿井无人值守供电监控系统等。

安全生产监控ESP-iSYS实时数据库提供了纯Web的实时信息应用平台ESP-iWeb，零开发，即时实现了对矿业企业基础生产信息的管理功能，依靠ESP-iWeb强大的二次开发和集成能力，可以特化出适合矿业业务应用模块。

矿区总貌图查询通过专题图形象显示整个矿区的矿井布置及各个地面车间设备布置情况，利用GIS技术，点击其中的任何一个矿井或设备，进入矿井或设备的监控画面，实时显示矿井或设备的状态和生产信息。

提供矿区通风、地质、测量、采掘工程、运输、排水、供电等专题总貌图。

矿井人员监控采集到井下人员的实时信息，经实时数据库软件进行处理、分析，井下每个人员具体位置、方向、时间均得到实时监测、处理、存贮，这样，管理人员就可以通过ESP-iweb4企业信息管理平台实时监测流动人员、流动车辆的数量、区域、方向、时间等，为人员、车辆的生产管理、考勤统计、安全保障提供可靠的依据。

基于Web的炼焦生产实时监控系统设计与实现的开题报告

基于Web的炼焦生产实时监控系统设计与实现的开题报告一、研究背景钢铁行业是国民经济重要组成部分之一，对于国家的工业化进程与经济发展具有重要意义。

炼焦生产作为钢铁生产的重要环节之一，对钢铁产品的质量和效益具有非常重要的影响。

传统的炼焦生产方式存在着一些不足之处，如生产效率低、环保不达标等问题。

因此，如何提高炼焦生产的自动化水平及环保性能成为钢铁企业追求的目标之一。

随着现代化信息技术的发展，各行业也逐渐将信息技术应用到生产、管理、资源配置等各个方面。

基于Web的实时监控系统以其实时、直观、远程管理等优势，已成为现代化工业生产管理的重要工具。

Web监控系统能够实时采集、处理、分析工业生产过程中的各种数据信息，并将结果在网页上直观显示出来，从而对炼焦生产流程进行实时监控和数据分析等，提高企业的生产效率和环保水平。

二、研究内容本文主要研究基于Web的炼焦生产实时监控系统设计与实现。

研究主要包括以下几个方面：1.炼焦生产流程分析。

通过对炼焦生产流程的研究，分析生产过程中各个环节的运行状态和数据信息。

2.监测设备的选型与接入。

根据生产过程中需要监测的参数和数据要求，选取适当的传感器及监测设备，并将其接入到Web系统中。

3.系统架构设计与实现。

根据研究要求，设计基于Web的炼焦生产实时监控系统，并实现其功能，对系统进行优化和改进。

4.系统测试与应用。

对设计和实现的炼焦生产实时监控系统进行测试和调试，检验系统功能是否满足要求。

并将系统应用到实际炼焦生产中，进行实时监控和数据分析。

三、研究意义本研究将利用现代化信息技术提高炼焦生产的自动化水平及环保性能，实现生产过程的自动化、智能化和绿色化。

通过监测设备的接入和数据信息的采集，能够实现对炼焦生产过程的实时监控和数据分析。

同时，通过Web界面对数据进行可视化展示，对生产过程中出现的问题进行及时排查和处理，提高生产效率和质量，并达到环保要求。

四、研究方法本研究将采用文献资料法、实验分析法、工程设计法和软件开发方法等多种研究方法，分析和实现炼焦生产实时监控系统的设计和开发过程。

企业实时数据库数据采集系统的设计

企业实时数据库数据采集系统的设计
王军
【期刊名称】《石油化工自动化》
【年(卷),期】2014(50)2
【摘要】中石化股份有限公司天津分公司采用Infoplus.21实时数据库,标准OPC 通信接口,完成了67套装置数据采集,建立了企业生产数据库.结合企业管理需要,开发了企业实时数据库数据采集系统,同时开发了灵活趋势图分析、自定义管理报表等功能,提高了装置仪表自投率.该系统弥补了装置数据的信息断层,将分散的信息资源集成起来,尤其是将管理系统和控制系统的信息有机结合,形成了真正意义上的公司实时生产信息系统管理系统.通过装置总貌图、工艺简图等不同形式的组合,利用趋势分析工具,了解装置生产过程的性能随过程状态的变化情况,为生产平稳运行提供了有力支撑.
【总页数】4页(P43-45,77)
【作者】王军
【作者单位】中石化股份有限公司天津分公司信息档案管理中心,天津300270【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
plus.21实时数据库在钢铁企业数据采集系统中的应用 [J], 周双喜
2.炼焦企业实时数据库系统的设计与实现 [J], 颜晶;刘杭;董广辉
3.基于实时数据库的企业信息化平台的设计与实现 [J], 任云晖;赵利民
4.PI实时数据库系统设计及在石化企业中的应用 [J], 李志强;石红瑞
5.炼焦企业实时数据库系统的设计与实现 [J], 颜晶;刘杭;董广辉
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石化企业大型实时数据库系统的结构设计

石化企业大型实时数据库系统的结构设计
王成光;苏宏业;褚健
【期刊名称】《化工自动化及仪表》
【年(卷),期】2002(029)005
【摘要】系统地分析石化企业大型实时数据库的应用环境和功能需求,结合最新的信息技术和数据处理技术,给出流程工业大型实时数据库的体系结构、设计思路和实现方法,采用该结构设计实现某公司实时数据库软件产品APC-iSYS,在工程应用中取得良好的效果.
【总页数】5页(P7-11)
【作者】王成光;苏宏业;褚健
【作者单位】工业控制技术国家重点实验室,浙江大学,先进控制研究所,浙江,杭州,310027;工业控制技术国家重点实验室,浙江大学,先进控制研究所,浙江,杭州,310027;工业控制技术国家重点实验室,浙江大学,先进控制研究所,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.实时数据库系统结构设计 [J], 李婧
2.大型实时数据库系统设计及并发控制调度 [J], 胡斌;杨名念;李芳
3.实时数据库系统在上海石化企业中的应用 [J], 胡晶
4.PI实时数据库系统设计及在石化企业中的应用 [J], 李志强;石红瑞
5.探寻强化大型石化企业税收征管之路—第十二届全国大型石化企业税收征管联席会综述 [J], 徐庆华
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炼化运行系统中综合展示平台的设计与实现的开题报告

炼化运行系统中综合展示平台的设计与实现的开题报告一、选题背景炼化工业是现代工业体系的重要组成部分，在生产和能源领域都起着至关重要的作用。

随着炼化工业的不断发展和进步，炼化设备和工艺变得越来越复杂，运行管理也变得越来越困难。

为了更好地进行炼化生产过程的监控和管理，提高设备的利用率和生产效率，设计和实现一种综合展示平台是十分必要的。

二、研究目的与内容本研究旨在设计和实现一种炼化运行系统中的综合展示平台，该平台可以实时展示炼化生产过程中各种参数和数据，同时为操作人员提供操作界面和工艺流程图，以便更好地管理和监控炼化设备的运行状态。

具体研究内容如下：1. 界面设计与图形化展示：通过对炼化生产过程中的重要参数和数据进行处理和分析，设计出图形化的监控界面，以便操作人员更直观地了解设备的运行状态。

2. 数据采集和处理：通过现场控制系统和传感器等设备对各项参数和数据进行采集和处理，确保平台所展示的数据和信息具有准确性和可靠性。

3. 工艺流程图展示：根据炼化生产的实际情况，设计工艺流程图并将其整合到平台中，以便操作人员了解整个生产流程和各个阶段的运行情况。

4. 告警处理和实时监控：对平台所展示的数据和信息进行实时监控和分析，及时发现设备故障和异常情况，并通过告警方式提醒相应人员进行处理。

三、研究意义本研究的主要意义在于：1. 提高炼化设备运行管理的效率，降低生产成本和安全风险。

2. 可以为炼化企业提供一种集成化的解决方案，实现数据共享和信息互通，增强企业的竞争力。

3. 通过本研究，可以为类似炼化生产过程的其他工业领域提供借鉴和参考。

四、研究方法本研究将采用软件开发的方法，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等环节。

具体实现步骤如下：1. 需求分析：通过对炼化生产过程中数据和信息的整合和处理，确定系统所需的功能和性能，对系统进行分析和设计。

2. 系统设计：设计并实现系统的模块化结构，确定系统所需的软硬件平台和开发工具。

石化企业信息服务平台系统设计与实现的开题报告

石化企业信息服务平台系统设计与实现的开题报告一、选题背景及意义石化企业是一个重要的经济组织，其管理和运作涉及到诸多复杂的业务和信息流程。

随着信息技术的发展和应用，越来越多的石化企业开始使用信息化手段来提高管理和生产效率，实现数字化转型升级。

石化企业信息服务平台系统具有信息化、集成化、智能化等特点，可以为石化企业提供全方位的管理和业务支持。

因此，石化企业信息服务平台系统的设计和实现具有非常重要的实践意义和经济价值。

二、研究内容和目标本次研究旨在设计和实现一套基于Web的石化企业信息服务平台系统，该系统具有以下功能：（1）实现石化企业全面信息化管理，包括设备管理、库存管理、质量管理、生产计划管理等等；（2）提供智能化的数据分析和决策支持功能，支持实时监控、数据分析、预测分析等业务应用；（3）具有用户管理、权限管理、数据安全等可靠的管理和保护机制。

本次研究的目标是，基于现代Web技术，设计和实现一套充分满足石化企业管理需要的信息服务平台系统，实现数字化转型的升级和优化。

三、研究方案本次研究的主要研究内容和工作方案包括：（1）根据石化企业的管理需求，分析相关业务流程和数据结构，构建信息服务平台系统的数据模型；（2）实现前端界面设计，包括页面布局设计、用户交互设计等；（3）采用现代Web技术实现系统的后端架构，包括数据库和服务器架构的设计和构建；（4）设计和实现数据分析和决策支持功能，包括实时监控、统计分析和预测分析等；（5）设计和实现用户管理和权限管理机制，保障系统数据的安全。

四、预期成果本次研究的预期成果为：（1）设计和实现一套基于Web的石化企业信息服务平台系统，具有完备的管理和业务功能，能够支持石化企业数字化转型升级；（2）完整的系统开发文档，包括需求分析报告、系统设计报告、系统测试报告等；（3）论文，总结本次研究的过程、结果、创新点和不足之处，提出未来研究方向和建议。

五、研究难点和挑战石化企业信息服务平台系统设计和实现面临的主要难点和挑战包括：（1）业务流程复杂，数据量大，需要设计和构建完备的数据模型和可靠的数据安全保护机制；（2）系统需要支持实时监控、数据分析、预测分析等智能化功能，需要进行算法优化和架构设计；（3）系统需要支持多用户、多角色的管理和权限管理机制，需要实现可靠的用户身份认证和访问控制。