建设可视化计量管理信息系统

摘 要：本文将地图和众多数据结合起来，提出了建立可视化计量系统的一些方案和总体的思路，也就是说在地理信息系统的基础上，将管理信息系统（MIS）的功能充分展现，用户可以根据系统所给出的实时现场工况和完整的计量数据，通过去指挥生产和操作的调整来实现完美的成本核算，这更能符合企业对计量仪表的实际管理需求，而且在提高管理水平和决策能了的同时，还可以带来非常可观的经济效益，重新树立一个完美的现代企业新形象。

关键词：管理信息系统；地理信息系统；计量仪表管理

中图分类号：TP315

对于一个企业或者工厂来说，计量的地位和重要性是举足轻重的，生产和成本控制都需要靠计量仪器提供的数据来指挥和核算。现在许多企业都进行了体制的改革，所以市场经济和关联交易的需求会增大，这就使得计量工作的地位就更加重要了。

1 计量仪表配置

计量仪表的种类一应俱全，我们可以根据以往的仪表选型规格作为参照，对所需新仪表进行购买。购买时应从这三个方面进行参考：（1）被计量介质的精度要求，例：生产辅助单位用能、出装置产品与进装置燃料、产品出厂供外和原料进厂等。（2）被计量介质类要求，例：H20、风、电、H2、N2等。（3）被计量介质的工况要求，例：压力、分组、流量、湿度、温度、粘度等。

2 系统建设决策

2.1 总体方案思路

根据现代化的管理需求，在这里提出了建设可视化计量管理信息系统，总体方案思路如下。

（1）更好的完善现场计量仪表，重点为配齐一次表的数字量（或模拟的数字量、或脉冲的数字量）的发送接口；（2）根据地理位置，可以设置无人值守的前置数据采集站、观测站；（3）通过重新架设的仪表通信线缆，将每个前置数据采集站或观测站附近的计量一次输出的数字量（或模拟量、或脉冲量），传输到它对应的前置数据采集站；（4）用分布式控制系统（简称DCS）将生产装置控制系统所使用的计量数据直接上连到工厂主干核心网络；（5）对联通互联网的计量数据的收集和处理，可通过增加配置专用的用于计量数据处理的一台计算机小型服务器来实现此功能；（6）通过建立虚拟局域网络，分层次的将现场的仪表计量数据、计量仪表运行状态的管理数据、物料平衡和动态的能量平衡数据，提供给不同的计算机客户端进行监督，观测和存储。

2.2 前置数据采集站

通过前端组态软件、计算机通讯网络、数据信息处理和信号采集四部分，就构成了精确的前置数据采集系统。

（1）前端信号采集。就是用通信电缆线将通过现场安装的多个计算机架构控制器计算块收集的量值数据串联起来，就地收集这些量值数据，然后直接上传至数据处理部分工控机；（2）网络通讯。这里指的网络连接设备所起的作用，就是把通过该前置数据采集系统中进行初步处理过的数据，直接上传到工厂的主干核心网，可以选用中兴的路由器或华为、思科二层交换机（速度可达100Mbps）；（3）数据处理。与信号采集部件相符合的数据处理机有工控机，其对计算机架构控制器计数模块和可编程逻辑控制器或分布式控制系统数据采集卡所传输上来的现场数据进行快速计算和便捷管理；（4）组态软件。鉴于现在比较流行的商品化工控组态软件比较多，为了更好的满足前置数据采集站所需的应用要求，可以根据系统的具体构成和场内以往的经验来选择。

2.3 数据处理和发布

一般情况我们通过互联网来实现计量数据的发布，在计算机互联网这种极快的分布式工作中起着主动控制的作用。全厂的计量数据的分工、采集、快速处理、合理管理和大数据储存，显示历史趋势和运行状态，打印操作执行记录和值班报表，提供瞬时流量和累积流量，我们就都可以采用一台小型的计算机服务器专门来完成这项功能。将所有开发管理和维护操作的工作都集中在这台计算机的服务器端，因为服务器的存储容量可以无限扩大，这样一来，可以使系统的构建、维护、集成、和存储变得十分简洁和快速、而且非常的方便，资料的保存也非常的安全。

3 可视化的管理系统

可视化管理系统，简而言之就是将管理信息系统与地理信息系统相结合，通过GIS平台去实现MIS的功能。

地理信息系统简称GIS，它的基础是计算机软硬件，并且涉及到测量学、地图学、地理学等多门学科，经过进一步的开发和研究，形成了一门边缘性、交叉性的学科。

经过对多因素的综合分析，它可以快速的获得满足应用需求的一切信息，并且可以以图形或数据的形式表示出处理的结果。一般情况下通过四种途径来理解：

（1）面向应用的定义，这是通过GIS应用的不同领域，将其分为各类应用系统，比如：城市信息系统、空间决策支持系统、土地信息系统、规划信息系统等；（2）基于数据库的定义，GIS的数据存在空间次序，而且提供一个操作集合用来对数据进行操作和回答对数据库中空间实体的查询；（3）面向功能的定义，GIS是用来对地理数据进行采集、存储、检查、操作、分析和显示的系统；（4）工具箱定义方式，定义强调GIS提供的用于处理地理数据的工具，它是一种工具的集合，用来采集、存储、查询、变换和显示空间数据。

GIS的研究出现在60年代，起初国外是从空间数据的地理学开始入手处理的，由于计算机处理能力的突飞猛进和环境资源问题的日益突出，在70年代GIS计数开始进入实用阶段，而GIS大发展的时期则是在80年代，技术的成熟和专业制造商的逐步出现，实用系统的应用领域得到迅速扩大。

在GIS系统平台所开发的计量信息管理来实现地图数据和档案数据的自动关联，对计量设备的运行进行可视化的管理。

（1）根据不同用户的不同需求，厂计量仪表可以准确的分层次的在地里分布图上显示：1）按介质（H2O、电、LPG、一氧化碳、C2H4、风、H2、N2）②按总体布局来显示。2）按单位（所、车间、站、处、装置）显示；（2）用不同颜色的不同图标来表示不同介质的计量仪表，比较重要的计量仪表图标的尺寸会稍大一些，用较明显的区别标志来表示运行计量表和停用计量表，为了使用户更方便快捷的浏览和检查想要显示的区域，地图可以呈现一定比例的放大或缩小；（3）地图数据的档案数据自动关联：查询符合条件的对象对应的属性信息，要通过输入用户定义的查询条件，则对应的地图上的相应位置的计量表会做出闪烁显示，自动显示该计量表的三维构图、准确的地理位置、和档案数据；（4）系统可以感觉数据库自动计算出计量仪表的完好率、准确率和使用率，并及时的为那些应该定期检修和到期强制更新的计量仪表提供相关的数据信息；（5）为了使设备处于一个好的运行状态，可以保证完美的精度并且可以延长设备使用寿命，要对设备的检查、大型检修小型检修、检定进行管理，从而制定出最佳的巡检方案和维护线路。

可视化管理系统将数据和地图完美的结合在一起，非常直观，也更能满足用户对使用的计量仪表的实际管理的要求，它是在传统的管理信息系统之后出现的更加先进和直观的一个信息管理技术，更是仪表自动化领域的新的探索与尝试。用户可以根据计量仪表所提供的更加完整的计量数据和实时现场工况，去更好的指挥生产操作，达到真正完美的成本核算。在化工类的行业领域，此方案已经存在成功的案例，因此在工厂计量仪表管理的问题上提出一点建议，加入本系统方案可以得到采纳并且实时，它会大大的提高我们的管理水平，使工厂走在先进技术的前端，并为企业带来可观的经济效益，相信此项技术会在今后的发展中取得举足轻重的地位。

参考文献：

[1]李实.可视化计量管理信息系统[J].石油化工自动化，2004（02）.

[2]周鑫.计量科学数据可视化理论及方法研究[J].中国计量科学研究院，2012.

作者单位：吉林石化公司碳纤维厂，吉林 132000